Lokalizace a identifikace zdrojů AE pomocí časové reverzních zrcadel

Přesná a spolehlivá lokalizace s následnou identifikací zdroje akustické emise (AE) jsou jedněmi z nejdůležitějších, ale také nejobtížněji řešitelných inverzních problémů v diagnostice materiálů a konstrukcí metodou AE. V příspěvku je navržen nový přístup k řešení těchto problémů, využívající vlastnosti časově reverzních zrcadel (TRM) při zpracování signálu AE. Zaznamenaný signál ze snímačů AE je uvažován jako výsledek vícenásobné konvoluce zdrojové funkce s přenosovou funkcí snímačů a aparatury a přenosovou (Greenovou) funkcí prostředí, v němž se šíří elastická vlna od zdroje ke snímačům. Znalost přesné polohy emisního zdroje a zdrojové funkce je důležitým předpokladem k jeho správnému hodnocení. Nová off-line metoda řešení inverzních problémů pomocí TRM, označovaná jako TRAED (Time Reversal AE Deconvolution), je experimentálně nenáročná a nevyžaduje kalibraci ani žádné znalosti o materiálových či geometrických charakteristikách monitorované konstrukce. Její použití, výhody i omezení jsou v příspěvku demonstrovány na jednoduchých experimentech s umělými emisními zdroji (Pen-testy, definované UZ pulzy) na rozměrné ocelové desce. Výsledky testů prokazují efektivitu této metody, umožňující např. lokalizaci zdroje AE s milimetrovou přesností, eliminaci vlnové disperse či minimalizaci rozptylu parametrů emisního signálu. Pokud je pro danou konstrukci k dispozici spolehlivý model simulace šíření elastických vln, lze TRAED aplikovat v tomto modelu i bez dodatečných experimentů.

Klíčová slova: Akustická emise, časově reverzní zrcadla, lokalizace zdroje AE, dekonvoluce signálu.