充液管道泄漏的模态声发射检测技术分析.docx

摘 要
摘 要
管道泄漏检测是石油、化工、天然气和城市供水等领域中需要解决的重要问题之一。研究管道泄漏的检测理论、检测方法,实现对管道泄漏点的精确定位,对于维护管网的安全运行,避免资源的浪费,有着重要的理论意义和应用价值。模态声发射是在传统声发射基础上发展起来的检测新技术,它对于长距离、大范围管道泄漏检测具有潜在的优势。本文在实验室条件下,利用模态声发射技术并结合现代信号处理技术,对充液管道泄漏问题进行了研究。具体包括以下工作:
1 建立了一套充液管道泄漏声发射检测系统,包括管道泄漏模型和声发射检测装置两部分。通过对充液管道泄漏声发射检测实验,研究了泄漏声发射信号的能量和频谱随压力、泄漏孔径大小及传播距离变化的规律;
,对薄板和充液管道进行了断铅实验研究。利用Gabor小波变换方法对断铅声发射信号进行时频分析,通过确定某一频率下某一模态导波到达传感器的时间,较好地实现了声发射源定位。研究表明:该方法不仅可以提高声发射源定位检测精度,还可以得到结构的频散特性;
,考虑结构中导波的多模态和频散特性,对充液管道泄漏源定位技术进行了研究,构造了泄漏声发射源定位算法模型。在此基础上,利用结构频散特性确定相关参数、提取单一导波模态的方法,减小了多模态和频散特性对定位的不利影响,从而较好地实现了泄漏源的定位。
关键词:模态声发射;充液管道:泄漏;时频分析
北京工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Leak iIl pipe is or坨of t}le ma}or plDblems i11 lhe ojl,chemical,锄d 0t}lef indus缸es.
hⅣe蛳gaiion oftlle meories and tecIlllolo西es of leak d酏ec廿。也preciSely lo(蜘ng the leak is
si鲥丘c锄f i￡l m血幽g the s疵iy mmmg of pipeI抽e and avoiding waste of reso嗽.
Modal acousdc eIlllsslon∞岫)is a new NDT t献m0109y,Ⅵ机ch based on曲dmonal
acouSIic emissio玛has a11 ad【v∞ta薛on 10ng rallge mis pap%leak ofvvater。fmed
p咄V船Iese雒c}时d h ldbora:【ory by meaIls of rnodal aco恻c髓血Ssion and mo(‰signal
processi唱technolo百es.
Themain、Ⅷrk血thisp驰isas南Ⅱo啪:
DeSigned and set up a system ofAco删c Enlission㈣pipe tescill舀抽clude pipe Ieak
sirr“aced e舢pmem a11d Aco咖c Emission Tes血g }le ch衄ging of血e
pressure of water_fiⅡed pipe,diarrleter of 1eak holc,distance of pmpag撕or】,山e锄嘲g),and
spec衄Ⅱn ofpipe 1eak signal wm 0n|ilis system,mese 1aws w贫e reSeaI℃hed by
m锄s ofexpe劬ent.
Based on the l}1e嘶es of、vavelet and MAE,也e e)中erim蜘l乜oflead bI嘲k m min plate and
pipe were reSearched 11Se 0f‰wavd吼tra邮南ml and MAE
techn0109ies,山e arrived血ne t0 scnsors ofnaIlSient AE sigrlals ofspecific guided mode can
_。e precisely t}】e Ie咄the precision ofleak 10c撕on was iHlpr0Ved T}le dispe【Se
c11arac矧血csof廿1inpla士eandpipe call alsobcfo雠d.
Consid曲g也e mu】6mode arId disper∞chaIacteri血cs pjpc,1he leak
joc积onob嘶跳guidedmodcarithIne