HFIM, аббревиатура от high-frequency-impulse-measurement, представляет собой тип измерительной техники в акустике, где структурные звуковые сигналы обнаруживаются и обрабатываются с определенным акцентом на кратковременные сигналы, поскольку они указывают на образование трещин в твердом теле, в основном стали. Основная идея заключается в использовании математических методов обработки сигналов, таких как анализ Фурье, в сочетании с подходящим компьютерным оборудованием для обеспечения возможности измерений в реальном времени амплитуд акустических сигналов, а также их распределения в частотном пространстве. Основным преимуществом этой техники является улучшенное отношение сигнал/шум, когда речь идет о разделении акустической эмиссии от определенного источника и других нежелательных загрязнений любыми видами шума. Поэтому эта техника в основном применяется в промышленных производственных процессах, например, холодной штамповке или механической обработке, где требуется 100-процентный контроль качества или при мониторинге состояния, например, для количественной оценки износа инструмента.
Физические основы
Измерение высокочастотных импульсов представляет собой алгоритм получения частотной информации о любом источнике звука, распространяющемся по конструкции или воздуху, на основе дискретных преобразований сигнала. В основном это делается с использованием [рядов Фурье] для количественной оценки распределения содержания энергии звукового сигнала в частотном пространстве. Со стороны программного обеспечения инструментом, используемым для этого, является реализация этого математического преобразования с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ). Это позволяет в сочетании со специальным оборудованием напрямую получать частотную информацию, чтобы она была доступна в процессе производства, например, в процессе производства. В отличие от классических методов автономного анализа частот, сигнал не разворачивается перед преобразованием, а напрямую подается в вычисление БПФ. Таким образом, отдельные события, такие как трещины, изображаются как чрезвычайно кратковременные сигналы, охватывающие весь частотный диапазон (преобразование Фурье одного импульса представляет собой сигнал, охватывающий все наблюдаемое частотное пространство). Поэтому такие отдельные события легко отделить от других шумов, даже если они гораздо более энергичны.
Приложения
Благодаря своим возможностям линейного управления HFIM в основном применяется в процессах промышленного производства, когда речь идет о высоких стандартах качества, например, для автозапчастей, которые имеют отношение к поведению автомобиля при столкновении:
Существует также несколько применений устройств HFIM в лабораториях материаловедения, где важно точное время образования трещин, например, при определении пластичности нового вида стали.