System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法技术_技高网
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一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法技术

技术编号:42835417 阅读:1 留言:0更新日期:2024-09-24 21:08
本发明专利技术提供了一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法。本发明专利技术可应用于一切采用多峰波窄带脉冲信号进行健康监测过程中的时域信号时间位点时延修正,适用于任意激励频率、任意波峰激励信号的的波峰基准时间位点确定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢绞线应力识别,特别是一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法


技术介绍

1、钢绞线广泛应用于土木工程领域,其受力状态直接影响结构的安全性和寿命。然而,钢绞线在长期受环境作用和腐蚀影响下,尤其是在长期保持高应力张拉的情况下,其受力状态会发生变化。此外,混凝土的徐变和收缩以及钢绞线的徐变都会导致钢绞线的应力水平变化。高估预应力损失导致保守且不经济的维修设计,低估预应力损失使结构存在安全隐患甚至造成灾难,对经济和社会安全造成影响。因此,对钢绞线有效应力的检测尤为重要。

2、基于导波声弹性的超声导波应力识别法在无损应力检测领域有其独特的优势,其成本低、布置形式简易、灵活且可实现钢绞线的绝对应力检测,对腐蚀钢绞线的长期应力监测也有很大的适用空间。而对腐蚀钢绞线应力监测时需要比对波形观测信号变化,然而长期监测中时域信号存在零漂现象从而引入时延误差,温度、腐蚀等影响下也会产生基准点时延,上述误差的引入将导致应力监测数据的不准确,此外要实现钢绞线绝对应力的检测,也需要将时域信号进行绝对化处理。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,适用于任意激励频率、任意波峰激励信号的的波峰基准时间位点确定。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,包括以下步骤:

3、步骤1:取同实际工程结构中钢绞线型号的钢绞线样品一根,在检测区段选取某一激励频率激励多峰波窄带脉冲信号即经汉宁窗调制的多周期正余弦信号,简称为多峰波;信号产生时延后,设激励信号第i个波峰时间位点为ti,i=1,2,…,m,接收信号第j个波峰时间位点为tj,j=1,2,…,n;

4、步骤2:基于多峰波信号波峰处驻点理论值tif,根据t0=ti-tif,得到信号基准时间位点t0;

5、步骤3:根据tj'=tj-t0,得到基准位点确定后的接收信号绝对时间位点tj',若激励频率发生改变,方法同上。

6、在一较佳的实施例中,所述步骤1激励信号波峰时间位点ti,接收信号波峰时间位点ti获取步骤如下:

7、步骤11:选定导波应力识别的激励信号,其频率为f1;

8、步骤12:取任一钢绞线样品检测区段一侧导入脉冲信号,并在另一端接收信号;

9、步骤13:信号时域零漂引入时延包括仪器温度变化、电磁干扰、人为误触仪器时域调节旋钮,时延得到的特定激励频率下激励信号、接收信号不同波峰对应的时间坐标数组(f1,ti,tj),其中i=1,2,…,m,j=1,2,…,n。

10、在一较佳的实施例中,所述步骤2具体包括:

11、多峰波窄带脉冲信号具体的表达式如下:

12、

13、y表示激励信号表达式;a表示激励信号的幅值;n表示信号的波峰数;f表示激励信号的中心频率;t表示时间位点μs;

14、多峰波信号波峰处驻点理论值tif的数学表达式由每个多峰波信号的单调递增区间的区间上限值得到,以五峰波为例,表示如下:

15、

16、k表示大于等于零的整数;f表示激励信号的中心频率khz;

17、对于表达式(2)至式(6)中的令k=0,即得到特定频率下每个峰波时间点至零的距离tif,信号基准时间位点表达如下:

18、t0=ti-tif (7)

19、若不选用五峰波,式(2)至式(6)表达式通过数学计算获得,tif确定方法同上。

20、在一较佳的实施例中,所述步骤3具体包括:

21、tj'=tj-t0 (8)

22、在未确定信号基准时间位点之前,激励信号与接收信号的时间位点不统一,假设对任一钢绞线,现需确定其在检测区段下的绝对波峰时间位点t1'、t2'、t3'……tn',取同实际工程结构中钢绞线型号的钢绞线样品一根,选定特定的激励频率f,记录激励信号、接收信号的波峰时间位点t1、t2、t3……tm、t1、t2、t3……tn,利用多峰波信号波峰处驻点理论值tif,由式(7)计算信号基准时间位点,由式(8)计算接收信号的绝对时间位点。

23、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术基于多峰波窄带脉冲信号函数表达式设计出一种波峰基准时间位点确定技术从而消除时延误差,可对波峰时间位点标定校准,校准完任意时刻、任意条件下采集的波形而计算的腐蚀、张拉或是其他因素引起的时延变化数值是正确可信,也是实现钢绞线绝对应力检测的必要条件。

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【技术保护点】

1.一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,其特征在于,所述步骤1激励信号波峰时间位点ti,、接收信号波峰时间位点Ti获取步骤如下:

3.根据权利要求1所述的一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:

【技术特征摘要】

1.一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多峰波窄带脉冲信号波峰基准时间位点确定方法,其特征在于,所述步骤1激励信号波峰时间位点ti,、接收信号波峰时间位点ti获取步...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈圣王辉煌
申请(专利权)人:福州大学
类型:发明
国别省市:

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