基于以上Lamb波检测存在的有利和不利两方面分析，以及Lamb波信号处理复杂性的考虑，一种称之为基准信号法的监测信号处理方法被提出[4-5]，该方法可以大大降低Lamb波信号处理复杂度。该方法是在结构无损伤情况下采集得到基准信号（本文称之为无损信号），当构件有损伤时候得到的监测信号（本文称之为有损信号），通过无损信号与有损信号的差值判断损伤情况。具体监测过程为：通过传感器激励Lamb波，Lamb波在构件传播一段距离后通过传感器拾取Lamb波响应波形，将得到的波形与原来测量的无损波形进行比对，如时域幅值差异，相位差异等，获得构件的健康状况。本文监测对象是盆式绝缘子，外观见图1，外圈为金属材料，内部为环氧树脂复合材料，整体为圆形，圆心部分微凹陷。盆式绝缘子近似为一种板型结构，选择合适的激励源，可以使其产生Lamb波。

　　2 监测系统设计

　　本文设计的损伤监测系统如图2所示，由Lamb波主动激励单元、Lamb波信号采集单元、计算机三部分组成。Lamb波主动激励单元包含波形发生、功率放大、压电陶瓷片三部分。Lamb波信号采集单元包含压电陶瓷片、电荷放大、AD采集三部分。监测流程为：计算机发出激励波形，波形通过功率放大器放大为功率信号，功率信号驱动压电陶瓷片振动，产生Lamb波，Lamb波在盆式绝缘子中传播，到达接收压电陶瓷片，接收压电陶瓷片将振动信号转变为电信号，电信号经过电荷放大器放大，计算机控制A/D采集卡对放大的信号进行采样，得到响应波形。计算机对数据进行处理和运算，判断盆式绝缘子的健康状况。

　　2.1 激励信号波形

　　激励信号选择时，要求其能激发出对细小结构损伤变化敏感的Lamb波，以便在响应信号波形中观察到由于损伤导致的波形变化。常用的激励信号根据频率宽度可分为频率宽带、频率窄带和单频激励信号三种[6]。频率宽带激励信号所激发出的Lamb波虽然对结构损伤更加敏感，但却使其频率成分复杂，不易分析；单频激励信号产生的Lamb波频率成分简单，但信息携带量较少，对损伤不敏感；而窄带激励领域研究工作中首选的激励信号[5]。

　　2.2 Lamb波激励与拾取传感器选择

　　可以激励Lamb波的传感器有很多种，如超声传感器、压电陶瓷片、电磁声传感器、磁致伸缩传感器等。压电陶瓷片居有工作频率高、重量轻、体积小、易嵌入到被测物体等优点，因此本文采用压电陶瓷片作为Lamb波激励传感器。压电陶瓷片具有正、逆两种压电效应，正压电效应是将机械能转为为电能，逆压电效应是将电能转化为机械能，因此根据拟压电效应压电陶瓷片也可以作为Lamb波的拾取传感器。压电陶瓷片的主要参数有压电常数、介电系数、居里温度、机电耦合系数、谐振频率、最大实用电压极限等。压电系数是非常重要参数，单位是pC/N，压电系数越高压电性能越好，压电系数较大的压电陶瓷片更适合作为激励元件。为了产生较强的Lamb波信号，压电陶瓷谐振频率与激励信号的频率最好一致。压电陶瓷片的驱动电压要求一般比较高，几十伏到几百伏之间，因此激励信号施加到压电陶瓷片之前需要进行功率放大。