一种声发射信号处理装置及光学元件损伤检测系统制造方法及图纸

本申请提供一种声发射信号处理装置及光学元件损伤检测系统，通过将传感器设置到待测光学元件上，并将获取到的待测光学元件所产生的声发射信号传输给声发射信号处理装置；声发射信号处理装置进行信号放大、滤波、转换为数字信号、提取出声发射信号的特征参数后，将特征参数输送给计算机系统，以供计算机系统基于特征参数确定出待测光学元件的损伤类型和损伤程度。相较于相关技术而言，声发射信号检测具有更高的准确性，检测结果可以直接由计算机系统确定出来，不需要用户进行人工观察，检测效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种声发射信号处理装置及光学元件损伤检测系统
本申请涉及光学元件损伤检测
，具体而言，涉及一种声发射信号处理装置及光学元件损伤检测系统。
技术介绍
目前，光学元件损伤的在线检测装置大多采用暗场成像技术，即利用主动式光源照明被检的光学元件，通过人工观察采集到的图像的方式，从而判断出光学元件是否存在损伤。如果光学元件存在损伤，则损伤点会产生散射光，用成像光学系统接收损伤点产生的后向散射光，就可以在暗背景下观察到明亮的损伤图像。如果被检测光学元件无损伤，则视场总是暗场。但该在线检测装置存在图像质量差(导致检测准确度差)，检测效率低等缺点。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种声发射信号处理装置及光学元件损伤检测系统，用以解决相关技术检测准确度差、检测效率低下的问题。本申请实施例提供了一种声发射信号处理装置，包括：前置放大器、模拟滤波器、模数转换器和数字信号处理器；所述前置放大器的输入端与设置于待测光学元件上的传感器的输出端连接，用于接收所述传感器传来的所述待测光学元件所产生的声发射信号并进行放大处理；所述模拟滤波器的输入端与所述前置放大器的输出端连接，用于接收经由所述前置放大器放大处理后的声发射信号，并对所述前置放大器放大处理后的声发射信号进行滤波处理，以保留所需频段的模拟信号；所述模数转换器的输入端与所述模拟滤波器的输出端连接，用于接收经由所述模拟滤波器滤波处理后得到的模拟信号，并将所述滤波处理后得到的模拟信号转换为数字信号；所述数字信号处理器的输入端与所述模数转换器的输出端连接，所述数字信号处理器的输出端与计算机系统连接，以对所述数字信号进行处理，提取出所述声发射信号的特征参数，并将所述特征参数输送给所述计算机系统，以供所述计算机系统基于所述特征参数确定出所述待测光学元件的损伤类型和损伤程度。在上述实现过程中，声发射信号处理装置包括前置放大器、模拟滤波器、模数转换器和数字信号处理器。通过前置放大器对待测光学元件运行时产生的声发射信号进行放大，然后由模拟滤波器进行滤波，仅保留需要的频段的电信号，再由模数转换器进行信号转换以使得数字信号处理器得以从转换后的数字信号中提取出声发射信号的特征参数给到计算机系统进行处理，从而确定出待测光学元件的损伤类型和损伤程度。这样，利用光学元件在存在物理损伤时，运行过程中会产生声发射信号的特点，采用声发射信号处理装置对声发射信号进行采集、处理，从而使得计算机系统得以确定出待测光学元件的损伤类型及损伤程度。相较于相关技术而言，声发射信号检测具有更高的准确性，检测结果可以直接由计算机系统确定出来，不需要用户进行人工观察，检测效率更高。进一步地，所述声发射信号处理装置还包括供电电池；所述供电电池分别与所述前置放大器、所述模拟滤波器、所述模数转换器、以及所述数字信号处理器连接，以为所述前置放大器、所述模拟滤波器、所述模数转换器、以及所述数字信号处理器供电。在上述实现结构中，通过供电电池来为前置放大器、模拟滤波器、模数转换器、以及数字信号处理器连接，使得声发射信号处理装置可独立运行，不依赖于外接电源的限制，提升了声发射信号处理装置的可用性。进一步地，所述声发射信号处理装置还包括存储器；所述存储器与所述数字信号处理器连接，以接收并保存所述数字信号处理器处理得到的所述特征参数。在上述实现结构中，通过存储器来实现对数字信号处理器处理得到的特征参数的存储，使得特征参数可以得到有效保存，从而使得在后期需要重新调用相关数据时，可以调用到，提高了声发射信号处理装置的可靠性。进一步地，所述存储器包括只读存储器和随机存取存储器；所述只读存储器用于存储所述数字信号处理器处理得到的所述特征参数；所述随机存取存储器用于存储所述数字信号处理器运行过程中产生的临时数据。在上述实现结构中，通过只读存储器来存储特征参数，保证了特征参数的保存的长效性和可靠性；而通过随机存取存储器来存储数字信号处理器运行过程中产生的临时数据，使得数字信号处理器可以迅速实现相应临时数据的存取，使得数字信号处理器可以迅速而流畅的运行。本申请实施例中还提供了一种光学元件损伤检测系统，包括：传感器，上述任一种的声发射信号处理装置，以及计算机系统；所述传感器可分离的设置于待测光学元件上，并与所述声发射信号处理装置连接，以获取所述待测光学元件所产生的声发射信号，并传输给所述声发射信号处理装置；所述声发射信号处理装置与所述计算机系统连接，以对所述传感器传来的所述声发射信号进行处理，提取出所述声发射信号的特征参数，并将所述特征参数输送给所述计算机系统；所述计算机系统用于基于所述特征参数确定出所述待测光学元件的损伤类型和损伤程度。在上述实现结构中，通过将传感器设置到待测光学元件上，并将获取到的待测光学元件所产生的声发射信号传输给声发射信号处理装置；声发射信号处理装置进行信号放大、滤波、转换为数字信号、提取出声发射信号的特征参数后，将所述特征参数输送给所述计算机系统，以供计算机系统基于特征参数确定出待测光学元件的损伤类型和损伤程度。这样，利用光学元件在存在物理损伤时，运行过程中会产生声发射信号的特点，采用声发射信号处理装置对声发射信号进行处理，从而使得计算机系统得以确定出待测光学元件的损伤类型及损伤程度。相较于相关技术而言，声发射信号检测具有更高的准确性，检测结果可以直接由计算机系统确定出来，不需要用户进行人工观察，检测效率更高。进一步地，所述待测光学元件为激光器。在实际应用过程中，激光器是光学系统中的重要元件，激光器的好坏直接影响系统的性能好坏。在上述实现结构中，可以实现对激光器的在线损伤检测，不需要对激光器进行拆解，也不需要太多的人力投入，因此检测效率更高。进一步地，所述传感器为光纤传感器。在上述实现结构中，由于光纤传感器具有体积小、重量轻、响应快、分辨率高、抗干扰能力强等一系列优点，因此通过光纤传感器来实现对待测光学元件的声发射信号的检测时，对声发射信号的采集效果更好，同时还利于光学元件损伤检测系统的小型化和轻便化，可以使得本申请实施例所提供的方案具有更好的应用前景。进一步地，所述传感器与所述待测光学元件的接触面上涂有声耦合剂。在上述实现结构中，通过在传感器与待测光学元件的接触面上涂有声耦合剂，从而保证声发射信号的良好传输，进一步提高本申请实施例的方案的可靠性。进一步地，所述声发射信号处理装置与所述计算机系统通过通用串行总线连接。在上述实现结构中，声发射信号处理装置与计算机系统通过通用串行总线连接，便于实现，数据传输可靠，具有较好的实际应用价值。进一步地，所述光学元件损伤检测系统包括至少4个传感器；所述至少4个传感器分布于所述待测光学元件的不同位置。在实际应用中，基于至少四个已知的位置，以及同一信号到达不同位置的时间差可以计算出信号的产生位置。在上述实现结构中，通过在待测光学元件的不同位置布设至少4个传感器，可以使得在进行光学元件损伤检测时，光学元件损伤检测系统能够准确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声发射信号处理装置，其特征在于，包括：前置放大器、模拟滤波器、模数转换器和数字信号处理器；/n所述前置放大器的输入端与设置于待测光学元件上的传感器的输出端连接，用于接收所述传感器传来的所述待测光学元件所产生的声发射信号并进行放大处理；/n所述模拟滤波器的输入端与所述前置放大器的输出端连接，用于接收经由所述前置放大器放大处理后的声发射信号，并对所述前置放大器放大处理后的声发射信号进行滤波处理，以保留所需频段的模拟信号；/n所述模数转换器的输入端与所述模拟滤波器的输出端连接，用于接收经由所述模拟滤波器滤波处理后得到的模拟信号，并将所述滤波处理后得到的模拟信号转换为数字信号；/n所述数字信号处理器的输入端与所述模数转换器的输出端连接，所述数字信号处理器的输出端与计算机系统连接，以对所述数字信号进行处理，提取出所述声发射信号的特征参数，并将所述特征参数输送给所述计算机系统，以供所述计算机系统基于所述特征参数确定出所述待测光学元件的损伤类型和损伤程度。/n

【技术特征摘要】
1.一种声发射信号处理装置，其特征在于，包括：前置放大器、模拟滤波器、模数转换器和数字信号处理器；
所述前置放大器的输入端与设置于待测光学元件上的传感器的输出端连接，用于接收所述传感器传来的所述待测光学元件所产生的声发射信号并进行放大处理；
所述模拟滤波器的输入端与所述前置放大器的输出端连接，用于接收经由所述前置放大器放大处理后的声发射信号，并对所述前置放大器放大处理后的声发射信号进行滤波处理，以保留所需频段的模拟信号；
所述模数转换器的输入端与所述模拟滤波器的输出端连接，用于接收经由所述模拟滤波器滤波处理后得到的模拟信号，并将所述滤波处理后得到的模拟信号转换为数字信号；
所述数字信号处理器的输入端与所述模数转换器的输出端连接，所述数字信号处理器的输出端与计算机系统连接，以对所述数字信号进行处理，提取出所述声发射信号的特征参数，并将所述特征参数输送给所述计算机系统，以供所述计算机系统基于所述特征参数确定出所述待测光学元件的损伤类型和损伤程度。


2.如权利要求1所述的声发射信号处理装置，其特征在于，所述声发射信号处理装置还包括供电电池；
所述供电电池分别与所述前置放大器、所述模拟滤波器、所述模数转换器、以及所述数字信号处理器连接，以为所述前置放大器、所述模拟滤波器、所述模数转换器、以及所述数字信号处理器供电。


3.如权利要求1或2所述的声发射信号处理装置，其特征在于，所述声发射信号处理装置还包括存储器；
所述存储器与所述数字信号处理器连接，以接收并保存所述数字信号处理器处理得到的所述特征参数。


4.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文静，张军伟，徐振源，向勇，陈良明，胡东霞，袁晓东，袁强，周丽丹，房奇，李可欣，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川;51