基于聲發(fā)射技術(shù)的閥門泄漏檢測實驗研究和數(shù)據(jù)分析
本文選題:閥門泄漏 + 聲發(fā)射。 參考:《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:閥門被廣泛應(yīng)用于石油、化工、核電等重要領(lǐng)域,實現(xiàn)管路中流體介質(zhì)的流通與關(guān)斷,其密封性是一項重要的性能指標(biāo)。閥門泄漏會造成能源浪費、環(huán)境污染,甚至?xí){到工人的生命安全。因此,開展閥門的在線故障檢測和泄漏定量診斷研究具有重要的意義和廣泛的應(yīng)用前景。為了研究閥門泄漏聲發(fā)射信號與泄漏率之間的關(guān)系,在重慶川儀自動化股份有限公司的閥門裝配檢驗車間,搭建了基于聲發(fā)射傳感器的閥門泄漏檢測實驗平臺,對HTS、HCP、HSN三種類型的閥門,在壓強為0.35MPa、0.5MPa、0.8MPa,閥門公稱通徑為32mm、40mm、80mm、100mm的條件下進行了泄漏檢測實驗,得到大量實驗數(shù)據(jù);趯嶒灁(shù)據(jù),研究閥門泄漏信號特征量與泄漏率之間的規(guī)律。分析泄漏信號和無泄漏信號的幅值譜,并進行對比,確定閥門泄漏聲發(fā)射信號所在的頻帶為31kHz~33kHz。大量的分析和對比表明,閥門公稱通徑、閥門類型以及壓強不會改變閥門泄漏聲發(fā)射信號的頻帶。因此,設(shè)計通帶為31kHz~33kHz的巴特沃斯帶通濾波器,對閥門泄漏聲發(fā)射信號進行濾波。對濾波后的信號,從時域和頻域兩個角度進行分析。把每組數(shù)據(jù)進行分段處理,計算每段數(shù)據(jù)在時域的幅值平方和、在頻域的功率譜面積,提取到泄漏信號的兩個特征量:時域能量和頻域面積。采用最小二乘法,對時域能量和泄漏率、頻域面積和泄漏率分別進行擬合。擬合結(jié)果顯示,時域能量和泄漏率、頻域面積和泄漏率均符合y(28)a(9)x(10)b的線性關(guān)系,并且擬合度都接近1,這證明漏信號特征量和泄漏率之間存在線性關(guān)系。
[Abstract]:Valves are widely used in oil, chemical, nuclear power and other important fields, to achieve the flow of fluid in the pipeline and shut off, its sealing is an important performance index. Valve leakage can cause energy waste, environmental pollution, and even threaten the safety of workers. Therefore, it is of great significance and wide application prospect to carry out online fault detection and quantitative leakage diagnosis of valves. In order to study the relationship between valve leakage acoustic emission signal and leakage rate, an experimental platform of valve leakage detection based on acoustic emission sensor was set up in the valve assembly and inspection workshop of Chongqing Chuanyi Automation Co., Ltd. The leakage detection experiments were carried out for the three types of valves with HTS HCPN HSN at a pressure of 0.35 MPA / 0. 5MPa and a nominal diameter of 32mm / 40mm / 80mm / 100mm, and a large number of experimental data were obtained. Based on the experimental data, the regularity between the characteristic quantity of valve leakage signal and leakage rate is studied. The amplitude spectrum of leakage signal and non-leakage signal are analyzed and compared. The frequency band of valve leakage acoustic emission signal is determined to be 31kHz ~ 33kHz. A large number of analyses and comparisons show that nominal valve size, valve type and pressure do not change the frequency band of valve leakage acoustic emission signals. Therefore, a Butterworth band-pass filter with 31kHz~33kHz passband is designed to filter the valve leakage acoustic emission signal. The filtered signal is analyzed from time domain and frequency domain. Each group of data is processed in sections, the square sum of amplitude in time domain is calculated, the power spectrum area in frequency domain is calculated, and the two characteristic quantities of leakage signal are extracted: time domain energy and frequency domain area. The time domain energy, leakage rate, frequency domain area and leakage rate were fitted by least square method. The fitting results show that the time domain energy, leakage rate, frequency domain area and leakage rate all accord with the linear relationship of y(28)a(9)x(10)b, and the fitting degree is close to 1, which proves that there is a linear relationship between the leakage signal characteristic quantity and the leakage rate.
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TH134
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,本文編號:1844050
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