大型在役储罐内置声源定位技术研究

为了实现大型在役储罐内检测机器人的安全运行,需要对安装在机器人上的声源进行精确定位。本文针对声波信号多径与大距离传播造成的信号混叠与变形严重的问题,搭建了声源信号发射与接收系统,利用低频声源开展了15 m大型储罐的试验研究,提出结合集合平均经验模态分解方法与阈值法的时延估计方法,实现了大型在役储罐内的声源位置估计,减少系统的运算量,提高系统的定位精度。实验结果表明:通过利用本文算法求解的时延精度和稳定性较高,可应用于大型在役储罐内的声源定位,其定位误差可优于0.15 m。

大型储罐底板腐蚀浸入式声学定位方法

为解决大型储罐底板腐蚀检测存在检测盲区的问题,提出浸入式声学检测方法,其中储罐底板腐蚀声源的定位是关键。基于时延估计的声源被动定位算法,结合储罐底板浸入式声学检测的特点,运用移动式平面五元十字基阵声学定位方法,模拟储罐底板定位并验证试验。结果表明:五元十字基阵定位算法在测向精度和测距精度上的误差均满足储罐腐蚀检测定位要求;测向精度不受声源角度φ和距离r的影响;测距精度仅与r成正相关,而与φ无关;得到测距相对误差与r的拟合关系式,确定浸入式声学检测单元的最大有效半径。