IN THE FIELD  
Maintenance Magazine 145 – oktober 2019

Inspectie van drukapparatuur door akoestische emissie (deel 4)

In de eerste drie afleveringen van deze reeks wees André Viaud eerst op de uitdagingen bij het exploiteren van inspectiegegevens van drukapparatuur door akoestische emissie. Vervolgens schetste hij de interactie tussen analyse, interpretatie en classificatie in de bestaande referentiesystemen om dan dieper in te gaan op het akoestisch signaal zelf, de bursts en de bronnen. Deel 4 gaat in op de dubbele presentatie van het burstsignaal en het modelleren van de omhullende van het transiëntsignaal.

Vervorming transiëntsignaal corrigeren

Het modelleren van de omhullende van het transiëntsignaal is bedoeld om de ‘vervorming burst-/transiëntsignaal’ te corrigeren door de delen van de signaalomhullende die onder de acquisitiedrempel liggen, te reconstrueren. Zo komen we dichter in de buurt van het transiëntsignaal dat de sensor werkelijk ontving. Daartoe concentreren we ons op de omhullende van het burstsignaal. Het door de sensor ontvangen transiëntsignaal kan niet alleen worden weergegeven door fysieke descriptoren. Het kan ook worden uitgedrukt als een functie van het volgende type:

S(t)= sin (ωt+φ) x Fm(t)

Daarbij staat Fm(t) voor de omhullende van het transiëntsignaal en is S(t) de amplitude van het signaal. We gaan er hier vanuit dat Fm(t) het signaal voldoende karakteriseert; dat betekent dat voor een gegeven besturing alle sensoren identiek en resonant (unieke ω) zijn, en meer bepaald dezelfde centrale frequentie hebben. Meerdere functies kunnen Fm(t) modelleren. Het gaat er om de meest optimale functie te kiezen. Richtsnoeren daarbij zijn:

• het creëren van een functie die ‘trouw’ is aan de omhullende curve van het burstsignaal;
• het tot een minimum beperken van het aantal algebraïsche descriptoren die de ‘omhullende functie’ karakteriseren;
• beschikken over de eenvoudigst mogelijke analytische functie.

Voldoende pieken boven acquisitiedrempel nodig

Bij een correcte presentatie van de omhullende curve van het transiëntsignaal door Fm(t) moet de correlatie tussen Fm(t) en de experimentele omhullende van het burstsignaal in de buurt van 1 liggen en moet de variantie van de residuen minimaal zijn. Er moeten echter voldoende pieken van de burst boven de acquisitiedrempel uitkomen. Want dan pas kunnen we de algebraïsche coëfficiënten van de geselecteerde karakteristieke functie gebruiken. Aan de hand van de modelleringsgrafiek kan de omhullende van het burstsignaal worden geëxtrapoleerd naar de signaaldelen onder die acquisitiedrempel. Op die manier kunnen de stijgtijd, de duur van het transiëntsignaal en de energie ervan opnieuw worden bepaald.

Weergave door verbeterde descriptoren

We kunnen op zoek gaan naar een andere manier om de set bruikbare fysieke descriptoren te verbeteren. De belangrijkste descriptoren – te weten: amplitude (A), energie (W) en duur (D) – illustreren echter in onvoldoende mate het verlies aan oscillaties van de golftrein waaruit het burstsignaal bestaat. We voegen een verliesfactor δ toe die de vorm van het burstsignaal weergeeft. In totaal hebben we dan vier descriptoren. Ook nu moet de software die rechtstreeks uit het transiëntsignaal extraheren. (We zouden kunnen proberen om δ af te leiden uit de karakteristieke functie, maar dan is de benadering niet langer onafhankelijk). <<

(wordt vervolgd)

Door André Viaud, managing engineer van Anvixed sarl