基于小波包和HHT变换的声发射信号分析方法

针对声发射管道泄漏检测过程中的噪声干扰问题,对基于小波包和经验模态分解(EMD)的声发射信号处理方法进行了研究。采用小波包分解算法和经验模态分解都可以对管道泄漏声发射信号进行分解,但分解结果却存在一定区别。EMD是近年来非平稳信号分析领域的一个突破,对管道泄漏声发射信号进行EMD分解后,选择包含声发射特征的若干固有模式函数(IMF分量)进行重构,可以提取到管道泄漏声发射信号的本质特征,消除噪声信号的干扰。相对小波包分解方法而言,对根据IMF分量重构的声发射信号进行相关分析计算,得到的管道泄漏点的位置更为精确。

充液管道中声发射波的传播及衰减特性研究

分析了声发射波在液体载荷作用下管道中的声学特性,并对钢管中的几种不同模态的声发射波在液体管道中的传播和衰减特性进行了测量。以一条长41.4 m的充水管道为例,对水载作用下的声发射管道泄漏检测及定位技术进行了研究,当管道内压力为0.6 MPa,两传感器相距40 m时,采用相关分析等信号处理方法,可检测到直径1 mm的针孔形泄漏,相对定位误差为2.9%。

突发型声发射信号的传播特性及定位研究

针对常规无损检测方法只能对管道静态缺陷进行检测的问题,该文研究了基于声发射的压力管道动态缺陷检测方法。在实验室条件下,对一条长15m、直径100mm的不锈钢管道进行了裂纹检测及定位实验,研究了声发射波通过不同管道特征(如焊缝、法兰、支路、变径)时的衰减情况,以及特殊管道附属结构对缺陷定位的影响。并分别采用定时参数补偿、实测波速补偿和衰减特性补偿等方法对缺陷定位计算结果进行了修正。

液体载荷对声发射波传播特性的影响分析

固体结构在承受液体载荷作用时,声发射波的模态、频散特性和传播特性等均会受到一定的影响。本文对液体载荷作用下,声发射波在固体结构中的传播和衰减特性进行了理论分析和实验研究,并对几种不同模态的声发射波在液体管道中的传播和衰减特性进行了实验测量。研究表明:在对非液体载荷作用下的结构缺陷进行定位计算时,可采用固体中传播的纵波波速作为计算依据;而对于承受液体载荷的结构,则应采用液体中传播的纵波波速进行计算缺陷的位置。

农业环境通用数据采集设备研发

针对当前ZigBee无线数据采集系统中感知节点信息采集参数单一、灵活性差、且功耗难以控制等问题。本文基于美国DIGI公司无线XBee模块和TI公司超低功耗MSP430F5系列单片机开发农业环境通用数据采集设备,其采用优化的网络协议构建低功耗ZigBeeMesh网络,并设计通用传感器接口以支持多种类型传感器。通过实验表明该设备支持数字、模拟、SDI-12等多种接口类型传感器,数据传输丢包率低,可靠性高,室外传输距离达1.3km,整机休眠功耗低至100μA,低功率太阳能电池板应用满足农业设施生产现场环境信息的有效、快速、准确、可靠采集。

滤波器特性的测量

数据采集系统经常使用模拟滤波器降低混叠引起的误差,若系统使用了低阶反混叠滤波器或不知道所使用的滤波器的特性,那么,您将得不到正确的数据。不过,通过本文在时域和频域进行的三项测试,您将能了解采集系统制造商安装了何种滤波器或是否有滤波器。