一种防爆型智能故障检测系统及其检测方法与流程

文档序号:14747577发布日期:2018-06-22 00:43阅读:183来源:国知局

本发明涉及一种检测系统及其检测方法,具体涉及一种防爆型智能故障检测系统及其检测方法。



背景技术:

高压高架管道的气体泄露检测一直是世界性的工业疑难问题,至今仍然没有很好的气体泄露检测手段和工具。目前太阳能、核电、水电等占的份额不足20%,世界范围内,店里的生产主要是来源于燃煤。美国和中国的发电厂70%以上的是燃煤电厂,如果燃煤电厂的真空泵管道等泄露(焊接损坏等),则和抽水机的原理一样,随着大量的外部空气吸入管道,真空泵抽力损失,导致乏汽的功能减弱,导致蒸汽机尾部的乏汽滞留积累,引起蒸汽机的尾部压力升高,就会导致高压蒸汽做功费力,发电机转速减慢,浪费煤炭,造成发电不足。因为蒸汽机冷凝系统真空泄露,给电厂造成的直接燃煤浪费惊人,可能高达10亿以上。我国在急需用电时,并网发电的电厂真空严密性有的高达100pa,导致巨额亏损,造成巨大燃煤浪费的同时也对空气造成造成了埠头那个程度的污染,因此,用高科技的手段保障每一个电厂的节能指数达到或者超过发达国家的标准,至关重要;而石油化工等行业今年来也因为真空泄露,有毒易燃易爆气体的泄露等频频发生安全事故,给施工人员的人身安全带来了威胁。

目前,一般气体泄漏检测办法主要有:包扎法、肥皂泡法、定性定量检测仪、半导体传感器法,以及通过植入氦气并通过氦气的泄露敏感检测来定位泄露点等技术手段。这些技术手段对于高架的管道检测难度大,必须通过搭脚手架,人工费时费力,检漏死角多。检测人员检测时,需要工作人员身体接触或者临近设备。

传统方法有以下缺点:不安全、精度低、不可靠,效率低,代价大。所以研制出一种精度高且在20米意外就能够定位泄露点,对各种密封性管道的真空严密性,有毒易燃易爆气体的泄露点进行精确有效的检测仪器显得至关重要。



技术实现要素:

为解决上述现有技术中的不足,本发明的目的是提供一种防爆型智能故障检测系统及其检测方法,本发明具有即时性,精确性,通用性,无破坏性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的:

本发明提供一种防爆型智能故障检测系统,其改进之处在于,所述检测系统包括信号接收器和信号发射器;所述信号接收器和信号发射器配合使用,用于测试空腔罐体和管道的密闭性;所述信号接收器和信号发射器通过控制器进行控制;

所述信号接收器包括接收器外壳,在接收器外壳的两端分别设有顶盖和底盖,在所述接收器外壳内安装有控制器,打开底盖处设有安装单节9V电池的位置;在所述底盖处设有安装听筒的接口,听筒插头通过接口接入接收器;

在所述顶盖处安装有声学探针,所述声学探针连接有空管声学探针装置、实心探针装置、集中器装置和声学端子;

所述声学探针为一英寸声学探针;

所述空管声学探针装置由依次连接的单端螺纹的12\"空心金属探测管、两个双端螺纹的12\"空心金属探测管和适配接头组成,在所述双端螺纹的12\"空心金属探测管和适配接头之间连接有用于绝缘漏电源的单端螺纹的12\"空心非金属探测管。

进一步的,所述一英寸声学探针用于近距离信号接收,并用于将发射器产生的信号导入无压容器、空洞及管道中;

所述空管声学探针装置便于在正负压泄漏检测时,延长贴近检测的距离;通过贴近检测点,能够有助于捕捉和定位泄漏点处微弱的分子摩擦信号,所述12\"空心非金属探测管为的12\"空心聚碳酸酯探测管。

进一步的,所述实心探针装置用于探测高速运转的机械点的状态,为接触模式下检测机械故障时传导故障信号;所述实心探针装置包括上下依次排布的13\"英寸实心探针、8\"英寸实心探针、5\"英寸实心探针和3\"英寸实心探针;所述13\"英寸实心探针、8\"英寸实心探针、5\"英寸实心探针和3\"英寸实心探针均为带有塑料基座的金属探针。

进一步的,所述集中器装置的自身螺纹具有高强度塑料附件,用于增加测试范围和精度,并用于检测气体/空气泄漏;所述集中器装置包括大集中器,迷你集中器和近点采波器;所述大集中器使诊断泄漏工作范围扩大两倍,并且将远距离接收焦点由正面偏差45度集中到正面5度,同时起到保护探头的作用;所述迷你集中器用于近距离提高检漏的精确度,同时起到保护探头的作用;所述近点采波器用于提高贴近短距离检测的精确性,并用于在嘈杂的环境中进行遮挡作用。

进一步的,所述听筒为工业级听筒,用于有效屏蔽外界噪音;所述听筒包括适用于不同安全帽的头顶式和头后式听筒;如果使用头后式听筒,须将塑料部分置于头后,布带部分缚于其上。

进一步的,所述信号发射器用于探测无压系统或区域的密封性、及垫圈和焊接故障问题,产生充满无压容器、管道和空腔的信号和信号接收器配合使用;

所述信号发射器包括发射器外壳,在发射器外壳的两端分别设有顶盖和底盖,在所述发射器外壳内安装有指示灯和启动开关,打开底盖处设有安装单节9V电池的位置;在所述顶盖处连接有声学端子。

进一步的,所述控制器包括依次设置的模拟电量显示器、增益开关、电位表和指示灯,与增益开关上下依次排列的包括输出开关;

所述模拟器电量显示器:用于显示已接收的信号的强度电池电量;当模拟器电量显示器的开关在仪表/听筒位置时显示已接收的信号的强度;当模拟器电量显示器的开关在听筒位置时则显示电池电量;

所述电位表为启动开关—增益控制钮:用于调整灵敏度,从0开始顺时针旋转到仪器工作时指示灯变亮时,缓缓调整控制钮直到能够通过耳机听到期望内容;在0-1之间,通过调整灵敏度来捕捉微弱信号;

所述增益开关:用于控制信号的强度,包括全负荷增益模式和半负荷增益模式;在高噪音环境下使用半负荷增益模式;

所述输出开关位于听筒/仪表位置时,信号将会在两处同时显示;所述输出开关位于听筒位置时,仅输出到听筒。

进一步的,所述检测系统通过聚波器使得信号接收器具有更大的检测范围和感应能力,聚波器将检测系统的信号接收器的接收距离扩大到远至50米,同时对探测的精确度提高到1度以内;聚波器是用来探测庞大的空冷岛系统的在线检测;当对难以安全靠近的或者高架的设备或者管道检测时,利用聚波器探测到远端的管道泄漏故障。

本发明提供一种防爆型智能故障检测系统的检测方法,其改进之处在于,所述方法包括下述工作模式:

扫描模式:用于测试气体泄漏;

接触模式:用于侦测机械故障;

在所述扫描模式下装配使用空管声学探针装置、集中器装置或一英寸声学探针,用于正压或真空泄漏的检测;

排气系统和热交换器系统的泄漏,放电故障点的侦测,与信号发射器配合使用时,用于无压容器密封故障或空腔的密封及垫圈缺陷的精确定位;

手持并瞄准接收器,左右移动、上下定位,试图听到最强的的信号,然后追踪调整增益强度,调整距离,精确定位泄漏;靠近故障信号源的同时调低电位表降低信号接收器的灵敏度。

进一步的,在接触模式夏:使用实心探针配件,用于辨别高速运转的内部部件的状态,用于判断内部部件的运转状态,通过辨别内部传出的信号,在严重故障出现早期,预警机械运转内部的状态情况;

检测时,用户将实心探针装置的末端置于最接近部件的机架上的正面垂直方向;用户启动全负荷增益模式,并缓缓从0开始调高电位表,直到将部件产生的信号转化为可听的声响;如果信号强烈,请调节增益模式到半增益状态。

与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有的优异效果是:

本发明提供的防爆型智能故障检测系统及其检测方法,在标准型测漏仪器基础上,经过工程师精心调整配置而成,除了能够实现的普通功能外,专门适用于电厂高温和蒸汽弥漫的环境中,精细微量泄漏的检测工作,对于负压真空内泄漏有特殊效果。防爆型泄漏检测系统的核心技术,经过安装配置调试可以广泛应用于泄漏检测、机械事故预告和维护、罐体和管道质量检测等。

本发明提供的检测系统具有高灵敏性、对于不同设备和漏点,不需要调频就可以自动调整查找故障;使用简单、设计使用面范围;无破坏性,可用于设备运作期间;便捷,手提设计方便使用;长期无需特别维护;耗能小,使用单节9伏碱性电池可连续作业45个小时。

附图说明

图1是本发明提供的检测系统的信号接收器的结构示意图;

图2是本发明提供的检测系统的信号发射器的结构示意图;

图3是本发明提供的检测系统的信号聚波器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的组件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中,本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示,这仅仅是为了方便,并且如果事实上公开了超过一个的发明,不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

本发明提供一种防爆型智能故障检测系统,其技术指标如下:

1.主要技术指标

电源要求:9V碱性电池;

最小可检漏率(对He):≤5×10-12Pa.m3/s;

接收器灵敏度起点:最小强度:10-12W/㎡;

最小气压:在40kHz时2.1x10-10PA;

泄漏空气最小压差大于0.01Mpa压力时,能贴近检测到0.05mm直径小孔的泄漏;

故障信号源频宽:无限制,弱信号自动处理;

接收器输出频率:根据接受单元最优化匹配;

正压系统的泄漏:可监测50米内。0.5mm口径5PSI压力;

真空系统的泄漏:有效测试距离大于30米;

工作温度:-30℃至+70℃;

相对湿度:10%~90%;

工作回音频率40kHz+/-1.5kHz;

工作中防振性能:10~45Hz为0.0375mm45-500Hz为6m/s;

工作中防撞性能:50m/s2,30ms;

外部磁场干扰:>200A/m,50/60Hz;

高频辐射耐受性:10V/m80%AM,80MHz;

耳机:工业级600hm抗阻;21-24dB减少额外噪音;

防爆等级:ExibiiBT4防爆证号:CE11.2124。

本发明提供的防爆型智能故障检测系统由高精度防爆型接收器、信号发射器和高精度远程聚波器等。接收器和信号发射器配合使用,可以用于测试空腔罐体和管道的密闭性。所述信号接收器和信号发射器通过控制器进行控制。

其中:本发明提供的检测系统的信号接收器的结构示意图如图1所示,信号接收器(A)用于将故障源复杂信号转化为人类听力范围可以识别声音的手持传感器;输出到听筒/耳机;优质传感器,形态轻巧,持久耐用;单节9伏电池可持续使用45个小时。信号接收器包括接收器外壳,在接收器外壳的两端分别设有顶盖和底盖,在接收器外壳内安装有控制器,打开底盖处设有安装单节9V电池的位置;在底盖处设有安装听筒的接口,听筒插头通过接口接入接收器。

在顶盖处安装有声学探针,所述声学探针连接有空管声学探针装置、实心探针装置、集中器装置和声学端子。

听筒(耳机):工业级听筒,能有效屏蔽外界噪音。有两种类型的听筒,包括适用于不同安全帽的头顶式和头后式(考虑到安全帽的使用)。如果您使用的是头后式听筒,请确保塑料部分置于头后,布带部分缚于其上。

声学探针为一英寸声学探针;一英寸声学探针用于近距离信号接收,并用于将发射器产生的信号导入无压容器、空洞及管道中。

空管声学探针装置便于在正负压泄漏检测时,延长贴近检测的距离;通过贴近检测点,能够有助于捕捉和定位泄漏点处微弱的分子摩擦信号,空管声学探针装置由依次连接的单端螺纹的12\"空心金属探测管、两个双端螺纹的12\"空心金属探测管和适配接头组成,在双端螺纹的12\"空心金属探测管和适配接头之间连接有用于绝缘漏电源的单端螺纹的12\"空心非金属探测管。12\"空心非金属探测管为的12\"空心聚碳酸酯探测管。在带电设备附近区域作业时,请避免使用金属探针。

实心探针装置用于探测高速运转的机械点的状态,为接触模式下检测机械故障时传导故障信号;实心探针装置包括上下依次排布的13\"英寸实心探针、8\"英寸实心探针、5\"英寸实心探针和3\"英寸实心探针;13\"英寸实心探针、8\"英寸实心探针、5\"英寸实心探针和3\"英寸实心探针均为带有塑料基座的金属探针。长度的选用是为了仪器接触到故障检测点。请尽可能使用最短的探针;推荐用于检测机器元件,例如:变速箱、阀门、轴承,或阀门座,也可用于检测液压系统(如内部液压)的气穴现象/泄漏/密封状况。

集中器装置的自身螺纹具有高强度塑料附件,用于增加测试范围和精度,并用于检测气体/空气泄漏;所述集中器装置包括大集中器,迷你集中器和近点采波器;大集中器使诊断泄漏工作范围扩大两倍,并且将远距离接收焦点由正面偏差45度集中到正面5度,同时起到保护探头的作用;迷你集中器用于近距离提高检漏的精确度,同时起到保护探头的作用;近点采波器用于提高贴近短距离检测的精确性,并用于在嘈杂的环境中进行遮挡作用。

信号发射器用于探测无压系统或区域的密封性、及垫圈和焊接故障问题,产生充满无压容器、管道和空腔的信号和信号接收器配合使用;信号发射器包括发射器外壳,在发射器外壳的两端分别设有顶盖和底盖,在发射器外壳内安装有指示灯和启动开关,打开底盖处设有安装单节9V电池的位置;单节9伏电池可持续使用300个小时。在顶盖处连接有声学端子。

控制器,用户可以通过调整接收器控制开关改变灵敏性、选择性、和辨别力;包括依次设置的模拟电量显示器、增益开关、电位表和指示灯,与增益开关上下依次排列的包括输出开关;

模拟器电量显示器:用于显示已接收的信号的强度电池电量;当模拟器电量显示器的开关在仪表/听筒位置时显示已接收的信号的强度;当模拟器电量显示器的开关在听筒位置时则显示电池电量;

电位表为启动开关—增益控制钮:用于调整灵敏度,从0开始顺时针旋转到仪器工作时指示灯变亮时,缓缓调整控制钮直到能够通过耳机听到期望内容;通常在0-1之间,通过调整灵敏度来捕捉微弱信号;

增益开关:用于控制信号的强度,包括全负荷增益模式和半负荷增益模式;在高噪音环境下使用半负荷增益模式;

所述输出开关位于听筒/仪表位置时,信号将会在两处同时显示;所述输出开关位于听筒位置时,仅输出到听筒。

本发明提供的检测系统的安装程序如下:

信号接收器:

1.首先打开包装箱。

2.从包装箱中取出接收器。

3.逆时针旋转2-3圈底盖螺旋,打开底盖。

4.装入一节9伏碱性电池,参照内部的贴纸提示确定正确的安装方式。请不要强行挤压电池以免损伤电极端子。不要在易燃易爆环境下安装电池。

5.装上底盖。

6.将听筒插头接入接收器。这里有两种类型的听筒,包括适用于不同安全帽的头顶式和头后式。如果您使用的是头后式听筒,请确保塑料部分置于头后,布带部分缚于其上。

7.使用电位表打开接收器(启动开关/增益控制钮),显示灯变绿。

8.带上耳机听筒,调节输入开关到听筒/仪表位置,并将增益模式开关调整到全负荷增益状态。在话筒前擦拭手指形成摩擦,缓缓从0到设置所需的最小范围(通常在0-1之间)调节电位表,用耳机监听转换后的摩擦信号并观察仪表的变化。若信号过强,请调节增益模式开关到半负荷增益。

9.日常使用中,可以为接收器装配适当的探针。

信号发射器:

1.逆时针旋转2-3圈底盖螺旋,打开底盖。

2.装入一节9伏电池,参照内部的贴纸提示确定正确的安装方式。装上底盖。

3.向指示灯方向推启动开关,启动发射器,指示灯随即变绿。

4.不要在易燃易爆环境下安装电池。

一、该仪器原理及性能:

利用美国思创(超声)声纳技术,独特的弱信号分析及处理系统。

1.声纳具有方向性。

2.声纳很容易作阻隔或遮蔽。

3.声纳仪器能使用于噪音环境。

4.声纳的变化可预知潜在的问题。

5.声纳仪器操作简便、灵活、定点、定位查找泄漏。

6.主要能够应用的范围是:高空高温高压管道的密封性在线检测、风冷岛远距离负压检漏、高压冷热阀门内密性密封泄漏侦探、发电机组氢气泄漏检测;电厂大修期间的各类罐体、管道(下降管、排风\\进气管道、汽轮机防爆门等的)密封性检测;凝汽管道阀门完好性检测;能够提供发电厂常见疑难性泄漏故障侦测的解决方案。仪器的工作状态具有高精度、具有抗粉尘干扰、防震保护、抗高温严寒、潮湿、强磁场电场干扰等。

7.真空系统在线检测查漏及大修期间的打风压检测查漏,本仪器具备电厂(正压、负压)检测查漏。

8.发电机组的氢气系统检漏,本仪器在大小修期间使用确保氢气系统的完好。

9.真空系统阀门内漏及高压阀门内漏的检测,也是本仪器的特有功能。

高精度聚波器结合高精度聚波效应,ULHQX接收器具有更大的检测范围和感应能力。远距离探测器可以将检测系统的接收器接收距离扩大到远至50米,同时对探测的精确度提高到1度以内。远距离探测器是用来探测庞大的空冷岛系统的在线检测。当工程人员对难以安全靠近的或者高架的设备或者管道检测时,利用远距离探测器可以安全有效地准确地探测到远端的管道泄漏故障。

本发明还提供一种防爆型智能故障检测系统的检测方法,包括下述工作模式:

扫描模式:主要用于测试气体泄漏;

在扫描模式下装配使用空心声学探针,集中器或者一英寸声学探针。用于正压或真空泄漏的检测;排气系统、热交换器等系统的泄漏;放电故障点的侦测。另外,与发射器配合使用时,可以用于无压容器密封故障或空腔的密封及垫圈的缺陷的精确定位。手持并瞄准接收器,左右移动、上下定位,试图听到最强的(最剧烈)的信号,然后追踪调整增益强度,调整距离,精确定位泄漏。可以靠近故障信号源的同时调低电位表降低接收器的灵敏度将有很大的帮助。

接触模式:主要用于侦测机械故障:

使用实心探针配件,可以用于辨别高速运转的内部部件的状态。用于判断内部部件(如:轴承、齿轮、阀门、螺线管、气缸、推进器,等)的运转状态。通过辨别内部传出的信号,可以在严重故障出现早期,预警机械运转内部的状态情况。

检测时,用户将实心探针的末端置于最接近部件的机架(例如:轴承或齿轮)上的正面垂直方向。用户启动全负荷增益模式,并缓缓从0开始调高电位表,直到将部件产生的信号转化为可听的声响(此设置通常介于0-1之间)。如果信号过于强烈,请调节增益模式到半增益状态。

本发明提供的智能检测系统是在标准型测漏仪器基础上,经过工程师精心调整配置而成,除了能够实现的普通功能外,专门适用于电厂高温和蒸汽弥漫的环境中,精细微量泄漏的检测工作,对于负压真空内泄漏有特殊效果。防爆型泄漏检测系统的核心技术,经过安装配置调试可以广泛应用于泄漏检测、机械事故预告和维护、罐体和管道质量检测等,性能为用户节能增效、简便工作程序、减少维护成本、提高安全性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

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