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液体输送管道阀门内漏声波监测方法实验研究
| 论文题名： | 液体输送管道阀门内漏声波监测方法实验研究 |
| 关键词： | 液体输送管道;阀门内漏;声波监测;抗干扰能力;灵敏度 |
| 摘要： | 阀门作为一种流体控制设备，被广泛应用于电站建设、石油化工开发、城建系统完善等国民经济建设的重要领域。但是在阀门应用过程中，由于老化、腐蚀和操作不当等原因造成的阀门泄漏问题严重，因此研究阀门泄漏检测方法具有重要的意义。对于阀门泄漏故障的检测，国内外学者已经做了大量的研究，提出了压降法、热红外法、振动法、声发射法与声波法等检测方法。其中振动检测法检测灵敏度高，但是抗干扰能力差;声发射法稳定性好，但是信号处理复杂，且硬件成本极高不利于工程实现;基于双传感器的声波法信号频率低，有利于工程实现，但是现阶段研究者采用固定阈值的方法进行内漏信号诊断，其灵敏度以及工况适应性受阈值影响较大。 本文提出了一种基于单传感器的阀门内漏非介入式声波监测方法。设计并搭建了完整的阀门内漏故障模拟实验平台;提出并设计了一种通过法兰、带孔铝片和薄纸片组合的阀门内漏瞬态过程模拟装置;完成了声波信号采集系统软硬件的设计。通过在阀门下游管壁安装声波传感器采集阀门发生内漏故障时流体湍动产生的低频(0～20Hz)声波信号，实现阀门内漏的监测。 根据阀门正常与阀门内漏情况下声波传感器输出信号的时频域特征差异，从声波信号高斯性角度，提出了基于峰度系数的声波信号时域特征提取方法;从声波信号频域能量分布的角度，提出了基于小波包能量分率的声波信号时频域特征提取方法。利用阀门闭合正常时声波信号时频域特征向量样本，建立了基于支持向量数据描述方法(SVDD)的异常信号诊断模型。 实验结果表明:本文提出的阀门内漏声波监测方法在不同工况下都能有效的识别阀门内漏异常信号，具有较高的抗干扰能力与检测灵敏度，同时对信号采样频率要求低，为阀门内漏监测工程化应用提供了一种有效、可靠的技术手段。 |
| 作者： | 吴石恩 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 林伟国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京化工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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