一种管道泄漏声发射信号的模拟装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种管道泄漏声发射信号的模拟装置及方法，属于声发射检测【技术领域】。管道的一端密封、另一端连接加压的充气装置，管道的表面有可调节漏气量的泄漏孔，与泄露孔不同距离安装有带有传感器的波导杆，波导杆的一端连接有声发射仪。通过装置检测的泄露声发射信号用HHT将其分解后进行BP网络训练，得到分类结果，即实现管道泄漏声发射信号的模拟。该方法及装置从微观结构和功能上模拟模拟人脑的组织结构和运行机制，能够很好的描述非线性系统和不确定系统。
【专利说明】一种管道泄漏声发射信号的模拟装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种管道泄漏声发射信号的模拟装置及方法，属于声发射检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着国家经济的快速发展，工业余热锅炉越来越多的出现在工业生产中，带给人们极大的方便；与此同时，由于工业余热锅炉是在极其恶劣的环境下工作，管道极易发生泄漏，严重影响生产设备安全、可靠、稳定、经济的运行。传统的监测方法迟滞性很大，不能做到实时监测，越来越不能适应现代化生产需求，迫切需要利用科学的手段来准确监测管道的早期泄漏的应用技术。
[0003]目前，我国主要采用的实时监测方法是声学监测技术，该方法是在锅炉管道上开空气声传播孔，在孔上焊接空气声波导管并且安装空气传感器，还有吹灰装置。尽管此方法实现了在线监测，一定程度上解决了其他方法的技术上的问题，但是在监测的灵敏度、有效性、可靠性及使用方便上还是存在着一些问题，尤其是锅炉运行时的声学噪声与泄漏产生的声学噪声频率接近，只有在泄漏较强的情况下才能检测到，而且其中夹杂着许多干扰信号，与泄漏源产生的泄漏信号相互叠加，这会给后续信号的处理带来很大的难度，往往不能达到理想的效果。
【发明内容】
[0004]鉴于以上传统管道泄漏检测和信号处理所面临的问题，本发明提出了一种管道泄漏声发射信号的模拟装置及方法，一是提出了一种基于固体耦合波导杆诊断管道声发射泄漏技术，搭建波导杆辅助声发射检测管道泄漏实验平台；二是提出将声发射信号经HHT处理后的能量作为特征向量输入神经网络分类器诊断管道泄漏，得出精确的分析结果来验证上述方法的可行性。
[0005]本发明模拟装置的结构是:管道的一端密封、另一端连接加压的充气装置，管道的表面有可调节漏气量的泄漏孔，管道上与泄露孔一定距离安装有带有传感器的波导杆，波导杆的一端连接有声发射仪。
[0006]所述加压充气装置是由空气压缩机控制的贮气罐。
[0007]所述管道安装有压力表检测压力。
[0008]所述泄漏孔安装有带有漏气孔的螺钉，螺钉通过针型阀调节孔径控制漏气量的大小。
[0009]所述波导杆的是按照距离泄漏孔1000?6500mm的距离来安装的。例如，在距离泄漏孔1000，3000，4500，5500，6500mm的位置焊接等规格的波导杆。图1中管体和墙柱之间的距离没有明确的限制(只要做实验时管体震动不要碰到墙壁即可)，这个对于实验结果没有影响。
[0010]本发明的模拟装置的模拟方法为:(如图2?3所示)(1)向管道中充入加压的空气，通过泄漏孔调节管内压力，然后通过每个波导杆连接的声发射仪滤除超出泄露发生信号频域的高频噪声，得到泄露声发射信号；
(2)将泄露声发射信号用HHT将其分解并提取分解层中每个频率层分的信号特征
【权利要求】
1.一种管道泄漏声发射信号的模拟装置，其特征在于结构为:管道的一端密封、另一端连接加压的充气装置，管道的表面有可调节漏气量的泄漏孔，管道上与泄露孔一定距离安装有带有传感器的波导杆，波导杆的一端连接有声发射仪。
2.根据权利要求1所述的管道泄漏声发射信号的模拟装置，其特征在于:所述加压充气装置是由空气压缩机控制的贮气罐。
3.根据权利要求1所述的管道泄漏声发射信号的模拟装置，其特征在于:所述管道安装有压力表检测压力。
4.根据权利要求1所述的管道泄漏声发射信号的模拟装置，其特征在于:所述泄漏孔安装有带有漏气孔的螺钉，螺钉通过针型阀调节孔径控制漏气量的大小。
5.根据权利要求1所述的管道泄漏声发射信号的模拟装置，其特征在于:所述波导杆与泄露孔安装的距离是1000~6500mm。
6.一种管道泄漏声发射信号的模拟方法，其特征在于具体步骤包括: (O向管道中充入加压的空气，通过泄漏孔调节管内压力，然后通过每个波导杆连接的声发射仪滤除超出泄露发生信号频域的高频噪声，得到泄露声发射信号； (2)将泄露声发射信号用HHT将其分解并提取分解层中每个频率层分的信号特征
7.根据权利要求6所述的管道泄漏声发射信号的模拟方法，其特征在于:所述管内空气的压力范围是0.1~3MPa。
8.根据权利要求6所述的管道泄漏声发射信号的模拟方法，其特征在于:所述超出泄露发生信号频域的高频噪声是指除去规定的高频信号外的干扰信号流经传感器所发出的声音。
【文档编号】F17D5/06GK103742794SQ201410019635
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】王 华, 原天龙, 司莉, 毕贵红, 魏永刚, 胡建杭, 李磊 申请人:昆明理工大学