Методика проведения исследований
Перед проведением измерений проводилась подготовка, настройка и регулировка применяемой в измерительном комплексе аппаратуры согласно требованиям, изложенным в технической документации, инструкции по эксплуатации конкретных приборов и ГОСТ [36] (ГОСТ 8.153-75 ГСП. Микрофоны измерительные конденсаторные. Методы и средства проверки. М.: Изд. стандартов, 1975. ГОСТ 8.246-77.ГСП. Виброметры с пьезоэлектрическими виброизмерительными преобразователями. Методы и средства проверки. М.: Изд. стандартов, 1977).
Калибрование электромагнитного датчика проводилось в реверберационной камере КЗ, созданной в акустической лаборатории им. А.С. Фигурова по схеме, представленной на рис. 4.2.
Рис. 4.2. Функциональная блок-схема калибрования измерительных
каналов
Электрический сигнал с генератора ГЗ-109 подается на акустическую камеру, которая позволяет создавать звуковое давление до 165 дБ в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц.
Уровень сигнала в камере контролируется шумомером 0017 фирмы RFT посредством образцового микрофона, установленного в одном из гнезд акустической камеры.
Электрический сигнал, пропорциональный уровню звукового давления в акустической камере и снимаемый с калибруемого устройства, подается на вход анализатора спектра СК4-72 и на вход ПЭВМ с аналого-цифрового преобразователя.
По результатам обработки калибровочных сигналов нормируется каждый сигнал. Порядок проведения калибровки соответствует требованиям ГОСТ 8.153-75 [36].
Представление сигнала в цифровой форме предполагает выполнение операции дискретизации. Интервал дискретности при исследовании спектров собственных колебаний определяется частотными характеристиками применяемых микрофонов и составил Л = 20мкс, что соответствует частоте Найквиста 20000 Гц [45].
Временной интервал для формирования амплитудного спектра с использованием быстрого преобразования Фурье с учётом времени затухания сигнала и переходных процессов составил от 0,05 с до 0,0628 с, выборка составила 512 точек отсчёта.
С помощью программы были сгенерированы амплитудновременные сигналы по результатам математического моделирования объектов, описанных в главе 2.
На рис. 4.3 - 4.6 приведены спектры бездефектной и дефектных пластин с различной степенью коррозии.
Для сравнения полученных спектров в качестве исходного был взят спектр собственных колебаний бездефектной пластины и использованы следующие характеристики сравнения: корреляция, корреляция Спирмена, знаковые ранги Вилкоксона, статистика знаков Фишера. Эти критерии позволяют анализировать большой диапазон частот.
Результаты сравнения спектров колебаний пластин представлены на рис. 4.7 - 4.10.
Рис. 4.7. Знаковые ранги Вилкоксона на частоте 3100^-4000 Гц
На графиках по оси абсцисс - степень коррозии (первых три значения - для эталона, далее - от бездефектной до 7 степени коррозии). По оси ординат - значения применяемых целевых функций с границами доверительных интервалов при Р = 0,95). Анализ показывает устойчивую тенденцию изменения целевых функций от степени коррозии.
Рис. 4.8. Корреляция на частоте 100.0-4 000.0 Гц
Рис. 4.9. Корреляция Спирмена на частоте 100.0-4 000.0 Гц
Рис.4.10. Статистика знаков (Фишера) на частоте 3100.0 ч- 4000.0 Гц
