Page 180 - 《应用声学》2024年第1期
P. 180
176 2024 年 1 月
3.4 双蚀坑同时腐蚀混合信号的分离与识别结果 析,双点同时腐蚀的两阶段存在混合信号,其中混合
对单、双点蚀过程信号分离结果及识别结果进 信号主要是由同类原信号或异类原信号混叠形成。
行统计,结果如表 4 所示。双点蚀过程中,阶段 I 的 (3) 本文所述方法可解决点蚀混合信号的分
A S1 信号与 A D1 为同类信号,A S2 信号为 A D1 混合 离识别问题,并通过实验数据验证了基于 FCM-
形成;阶段 II中,B S1 信号与单点蚀信号B D1 为同类 FastICA 的点蚀混合信号分离识别方法的有效性。
信号,B S2 与单点蚀信号 B D2 为同类信号,B S3 信号 在 AE 监测腐蚀过程中,通过该方法对混合信号进
由 B D1 混合形成,B S4 信号由 B D2 混合形成,B S5 信 行分离识别,获得点蚀过程腐蚀信号特点及其规律。
号由B D1 、B D2 混合形成。 在一定程度上,为腐蚀进程的判断提供了理论参考
依据。
表 4 点蚀信号的分离及最优识别结果
Table 4 Pitting signal separation and op-
timal identification results 参 考 文 献
点蚀状态 反应阶段 信号类别 分离分量 相关性 分离类型 [1] 魏勤, 颜信全, 周武波, 等. 压电晶片传感器监测金属薄板的
阶段 I A D1 腐蚀 [J]. 应用声学, 2011, 30(6): 469–474.
单点蚀 B D1 Wei Qin, Yan Xinquan, Zhou Wubo, et al. Corrosion dam-
阶段 II age detection of a metal sheet with piezoelectric wafer ac-
B D2
tive sensors[J]. Journal of Applied Acoustics, 2011, 30(6):
A S1 0.819 A D1 469–474.
阶段 I A S21 0.7125 [2] 王海涛, 孟涛, 林楠, 等. 输油管道内腐蚀分析及影响因素研
A S2 A D1 究 [J]. 材料保护, 2022, 55(5): 86–91.
A S22 0.6982
Wang Haitao, Meng Tao, Lin Nan, et al. Research
B S1 0.846 B D1
on internal corrosion and influence factors of petroleum
B S2 0.897 B D2 pipeline[J]. Materials Protection, 2022, 55(5): 86–91.
双点蚀 B S31 0.677 [3] 张曦, 章兰珠. 声发射衰减特性管道泄漏定位方法 [J]. 应用声
B S3 B D1 学, 2022, 41(1): 158–167.
B S32 0.698
阶段 II Zhang Xi, Zhang Lanzhu. The pipeline leakage loca-
B S41 0.713 tion method based on acoustic emission attenuation char-
B S4 B D2
B S42 0.706 acteristics[J]. Journal of Applied Acoustics, 2022, 41(1):
B S51 0.774 B D1 158–167.
B S5 [4] 许世林, 顾建平, 张延兵, 等. 在用管道腐蚀声发射信号盲源
0.682
B S52 B D2
分离与识别方法研究 [J]. 中国测试, 2023(3): 53–59.
Xu Shilin, Gu Jianping, Zhang Yanbing, et al. Study on
4 结论 blind source separation and identification of acoustic emis-
sion signal for corrosion of in-service pipeline[J]. China
针对 AE 监测多点蚀过程中,由信号混叠导 Measurement & Test, 2023(3): 53–59.
致的腐蚀信号不易识别问题,提出了基于 FCM- [5] 王虎, 李峻漾, 王莹莹, 等. 316L 奥氏体不锈钢点蚀的原位声
发射监测 [J]. 材料保护, 2017, 50(10): 73–77, 88.
FastICA 的点蚀混合信号分离识别方法,主要结论 Wang Hu, Li Junyang, Wang Yingying, et al. In-situ mon-
如下: itoring of pitting corrosion on 316L austenitic stainless
(1) 该方法对单点蚀、双点蚀过程信号进行 steel by acoustic emission[J]. Materials Protection, 2017,
50(10): 73–77, 88.
FCM 聚类,可确定单、双点蚀过程的 AE 信号类别。
[6] 范舟, 胡敏, 张坤, 等. 声发射在线监测酸性环境下油气管材
其中,单点蚀的不同阶段产生不同类别声原信号:在 腐蚀研究综述 [J]. 表面技术, 2019, 48(4): 245–252.
钝化膜破裂阶段存在 1 类原信号,在点蚀诱导成核 Fan Zhou, Hu Min, Zhang Kun, et al. Review of on-
line monitoring of oil and gas pipelines corrosion in acidic
及发展阶段存在2类原信号;双点同时腐蚀过程,钝
environment by acoustic emission technology[J]. Surface
化膜破裂阶段存在 2 类信号,在点蚀诱导成核及发 Technology, 2019, 48(4): 245–252.
展阶段存在5类信号。 [7] 刘金娥, 段权, 杨旭. 304 不锈钢点腐蚀的声发射检测 [J]. 无
(2) 对点蚀过程中的混合信号,利用 FastICA 损检测, 2017, 39(3): 60–63.
Liu Jin’e, Duan Quan, Yang Xu. Acoustic emission test-
先进行信号分离,再由互相关系数识别分量信号,
ing of the pitting corrosion of 304 stainless steel[J]. Non-
可以得知构成混合信号的原信号的信号类型。经分 destructive Testing, 2017, 39(3): 60–63.