发明名称 一种线阵型超声波泄漏检测装置及方法
摘要 本发明涉及一种线阵型超声波泄漏检测装置及方法,属于气体泄漏检测技术领域。检测装置包括线阵型超声波探头阵列、超声波信号放大滤波电路、数据采集卡和工控机,其中线阵型超声波探头阵列通过BNC接头线缆与超声波信号放大滤波电路的输入端相连,超声波信号放大滤波电路的输出端通过扁平线与数据采集卡相连,数据采集卡通过工控机机箱中的插槽固定在工控机上;其工控机中软件部分包括系统初始化模块、泄漏检测模块、泄漏定位模块和泄漏孔径估算模块。本发明集成度高、成本低、体积小、精度高、有较强的抗干扰能力和抗振能力,并可以根据现场需要进行扩展。
申请公布号 CN102967419B 申请公布日期 2014.12.24
申请号 CN201210450828.8 申请日期 2012.11.12
申请人 北京理工大学 发明人 王涛;肖晖衡
分类号 G01M3/24(2006.01)I 主分类号 G01M3/24(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种线阵型超声波泄漏检测方法,该方法所使用的检测装置,用于检测气体容器的气密性,包括线阵型超声波探头阵列、超声波信号放大滤波电路、数据采集卡和工控机; 上述线阵型超声波探头阵列的数量为1个以上,每个阵列带有4个超声波探头; 上述超声波信号放大滤波电路的数量为1个以上且其数量与线阵型超声波探头阵列的数量相同,每个电路可对4路超声波信号进行放大滤波处理; 上述数据采集卡的数量为1个以上且其数量与线阵型超声波探头阵列的数量相同,每个采集卡可对4路信号进行同步采集,全部数据采集卡均为高速同步数据采集卡; 上述的工控机的数量为1个; 每个线阵型超声波探头阵列通过BNC接头线缆与对应超声波信号放大滤波电路的输入端相连,每个超声波信号放大滤波电路的输出端通过扁平线与对应数据采集卡的输入端相连,数据采集卡通过工控机机箱中的插槽固定在工控机上并为工控机提供采集到的数据; 其工控机中的软件部分包括以下模块:系统初始化模块、泄漏检测模块、泄漏定位模块和泄漏孔径估算模块; 初始化模块用于配置数据采集卡、设定存储路径和参数的设置,完成装置的初始化;泄漏检测模块用于判断泄漏是否存在;泄漏定位模块用于在泄漏存在的情况下确定泄漏的位置;泄漏孔径估算模块用于在泄漏存在的情况下估算泄漏控制的大小; 其特征在于,其工作过程为:先运行系统初始化模块,然后运行泄漏检测模块对待测目标进行泄漏检测,在泄漏存在的情况下运行泄漏定位模块和泄漏孔径估算模块; 具体工作步骤为: 1)运行系统初始化模块,包括以下过程: 1.1设定最终用于保存检测记录的文件的存储路径; 1.2完成数据采集卡的初始化; 1.3设定泄漏概率的阈值和孔径估算的对照表,此阈值和对照表根据以往的测试经验给出; 2)运行泄漏检测模块,包括以下步骤: 2.1启动数据采集卡并读取数据采集卡采集到的数据; 2.2将数据采集卡采集到的各个数据每两个都进行相关运算,得到各个数据之间的相关性数组; 2.3利用神经网络根据步骤2.2得到的相关性数组计算待测目标的泄漏概率、未泄漏概率及不确定概率,每个相关性数组最后得到待测目标的1组泄漏概率、未泄漏概率及不确定概率; 2.4将各个泄漏概率进行基于证据理论的数据融合运算,得到融合后的泄漏概率; 2.5将融合后的泄漏概率与步骤1.3设定的阈值比较,判断是否有泄漏存在,分为下面两种情况: 2.5.1如果融合后的泄露泄漏概率低于阈值,则认为没有泄漏,在电脑显示屏上显示“无泄漏”,将检测记录按照步骤1.1设定的存储路径保存,并完成此次检测过程; 2.5.2如果有泄漏,则首先在电脑显示屏上显示“有泄漏”,并执行下面的步骤3)和步骤4); 3)运行泄漏定位模块,包括以下步骤: 3.1根据步骤2.2得到的相关性数组计算出泄漏声源到达各个探头的时差值; 3.2根据步骤2.1数据卡采集的数据进行功率谱换算,得到各个探头的声强; 3.3融合3.1的时差值和3.2的声强值,计算泄漏的位置; 3.4在电脑显示屏上显示泄漏位置; 4)运行泄漏孔径估算模块,包括以下步骤: 4.1将步骤3.2得到的各探头的声强结合步骤1.3设定的对照表,根据信号强度估算出泄漏孔径的大小; 4.2在电脑显示屏上显示步骤4.1估算出的泄漏孔径的大小; 5)将检测记录按照步骤1.1设定的存储路径保存。 
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