基于卷积注意力机制的阀门内漏声发射识别方法

阀门结构作为核电厂的关键设备部件之一,因长期处于高温高压环境下,其闸板或阀瓣易发生热变形或磨损导致密封不良,进而引发内漏事故。实时在线识别阀门的内漏状态,对提升核电机组热效率、提高阀门可靠性具有重要意义。因实际工业现场的基底噪声极易掩盖阀门内漏的声发射信号,进而造成阀门内漏状态的误判。为实现阀门内漏状态的快速准确识别,搭建了阀门内漏检测试验台架,开发了基于声发射方法的阀门内漏检测分析系统,将卷积注意力机制引入卷积神经网络中,实现高效快速地识别阀门内漏状态。结果表明,基于阀门内漏的声发射信号频域数据,利用卷积注意力机制神经网络能有效准确地识别阀门内漏状态,在内漏率为26 L/h时,识别准确率高达98%,并且具有较好的可靠性和鲁棒性。

阀门内漏声发射检测传感器布局的试验研究

为研究传感器布局对阀门内漏声发射检测效果的影响,搭建了阀门内漏声发射检测试验平台。将三只相同参数的声发射传感器分别安装在阀门上游、本体和下游,并在不同的泄漏率工况下同时采集泄漏声发射信号。采用小波包分解重构、提取信号平均能量均方根(RMS)和线性拟合等方法,对采集信号进行特征提取分析。提取结果表明,三个位置传感器输出信号幅值随泄漏率的变化均接近线性关系。其中:安装在阀门下游处的声发射传感器输出信号能量更加集中,且幅值随泄漏率变化的线性度最好;安装在阀门上游处的声发射传感器输出信号幅值随泄漏率变化的线性度最差。在已有研究基础上,通过试验对比阀门上游、本体和下游传感器所测数据。试验结果表明,将传感器安装在下游靠近阀门处,可有效提高阀门内漏率声发射检测精度,并为预估阀门剩余寿命提供依据。

输氢管路球阀内漏声发射检测信号分析

针对输氢管路阀门内漏情况,本文基于加氢制氢一体化站搭建实验平台,采用声发射技术检测,实验结果确认了声发射特征参数RMS(有效值电压)与ASL(平均信号电压)对阀门内漏信号的有效性和可靠性;发生泄漏时ASL与RMS均明显增大,其中RMS的检测较为敏感,发生泄漏时RMS增大1~2个数量级。研究内漏信号在不同阀门压力和不同泄漏程度(阀门开度模拟)下的变化趋势,为声发射应用于输氢管路阀门内漏检测定性判定的准确性和效率提供科学依据。

基于声发射参数和支持向量机的天然气站场阀门内漏诊断

为保障天然气站场系统的安全性,应用声发射技术对站场开展闸阀内漏诊断研究。首先开展阀门内漏实验,采集并分析阀门内漏声发射信号数据;然后使用小波包阈值降噪处理阀门内漏信号,并从信号的波动特性、冲击特性和所含能量3个角度进行特征提取,将提取的6种特征参数作为后续SVM算法的阀门内漏诊断输入特征;最后采用K折交叉验证法寻找SVM算法模型的最优参数c、g,并建立SVM阀门内漏诊断模型。结果表明,建立的SVM模型对闸阀内漏的分类准确率为97.2%。

基于声发射技术的长距离天然气管道泄漏点定位方法

为了准确定位泄漏点位置,及时消除安全隐患,提出基于声发射技术的长距离天然气管道泄漏点定位方法。通过声发射技术采集天然气管道泄漏信号,提取泄漏声发射信号的时域特征,根据天然气管道泄漏信号时域幅值变化,判断管道泄漏情况,利用自适应时延估计定位法确定天然气管道泄漏点,通过自适应滤波器最小均方差调节含有噪声的泄漏信号,当自适应滤波器参数达到稳定状态后,泄漏信号传递到传感器的误差越小,得到更准确时延估计值,增加定位该管道泄漏点的准确度。实验结果表明:所提方法能够准确地定位到长距离天然气管道泄漏点所在位置,传感器间距离越小,定位精度越高。

基于XGBoost模型的阀门内漏信号特征选择方法

声发射检测方法是阀门内漏检测中常用的一种检测方法,是一种基于声学反馈的无损检测方法,通过对检测信号的特征分析可对阀门进行定性和定量分析,进而得出阀门是否存在内漏以及内漏量的大小。本文介绍了一种基于XGBoost模型的阀门内漏信号特征选择方法,旨在提高阀门内漏检测的效率和准确性。通过应用XGBoost算法,从阀门内漏信号数据中选择了最为关键的特征。通过这种特征选择方法,为阀门内漏检测技术的改进和优化提供了新的思路和方法。

基于声发射检测的阀门泄漏故障模式诊断技术研究

为了实现对阀门泄漏故障更直观、准确的诊断,采用理论与试验相结合的方法,对工程实际中常见的阀门泄漏模式进行了归纳和分类,分析了典型泄漏模式下阀门漏孔处流场及能量计算方法;对具有不同泄漏模式的阀门泄漏状态进行了模拟试验研究,并对阀门泄漏声发射信号进行了小波包分析,获得不同泄漏模式下阀门泄漏产生的声发射信号能量的变化规律.结果表明:不同泄漏模式下阀门发生泄漏产生的声发射信号各子频率段能量比具有规律性差异;该诊断标准为阀门泄漏故障的可视化诊断奠定了一定的基础.

阀门泄漏率的声发射测定技术研究

针对目前火力发电厂无法实现阀门的泄漏故障定量诊断的问题,通过理论和试验相结合的研究方法探讨了阀门泄漏率与泄漏声发射信号特征参数均方根值之间的定量关系,获得了一种新的基于声发射信号特征的阀门泄漏率计算方法,并在阀门泄漏故障模拟试验台上,使用以Lab-VIEW软件为开发平台所开发出的阀门泄漏故障声发射检测系统验证了该计算方法的准确性.

基于HHT的管道阀门内漏声发射检测研究

针对管道阀门内漏声发射信号的非平稳特征,提出将总体平均经验模式分解(EEMD)和希尔伯特变换相结合的希尔伯特黄变换(HHT)方法应用于管道阀门内漏声发射检测中。利用EEMD方法将阀门内漏声发射信号自适应分解为一簇本征模态函数(IMF),并对分解后的信号进行Hilbert谱和HHT边际谱分析,可以提取到阀门内漏声发射信号的本质特征,突破常规时频分析的非线性信号局限性以及经验模式分解(EMD)造成的模态混叠现象;相比于STFT频谱,Hilbert谱具有较高的时频分辨率,最后对信号的Hilbert边际谱分析确定了内漏信号的主要作用频率。该方法可以有效地应用于阀门内漏声发射检测中。

基于声发射的管路阀门内漏检测技术研究综述

阀门泄漏尤其是内漏是影响管路阀门系统正常运行的一个重要因素。在分析阀门内漏的声发射检测工作原理的基础上,从理论研究、数值模拟、实验研究、信号处理及分析和工业产品等方面对国内外阀门内漏声发射检测技术的研究现状及进展进行综述。研究发现,目前还存在单一检测手段缺少有效性、阀门内漏机理研究不够、智能决策和辅助不足等问题,因此下一步应综合采用多种泄漏检测手段,并深入了解阀门内漏的水动力学和声学机理,利用先进信号处理手段研制智能化、简单易读的检测仪器。这对于管路阀门内漏检测技术的发展、阀门故障的预先维修具有重要的参考意义。

基于CCA和WT的油库阀门内漏声发射信号去噪

基于声发射原理的油库阀门内漏检测作为一种高效率、低成本的动态无损检测方法取得了越来越多的应用。由于该方法本身的特点,在检测过程中不可避免地会采集到大量的噪声信号。如不能有效地消除这些噪声信号,就会严重影响阀门内漏率估计的准确性并会造成阀门内漏的误诊。然而目前还没有方法能够实现对这些噪声信号的去除。针对该问题,在分析噪声对阀门内漏定量模型影响的基础上,提出了一种基于双传感器的阀门内漏声发射检测模式,并利用互相关和小波变换的方法实现检测信号的去噪。通过内漏模拟实验表明,该方法能够有效地去除各类噪声的干扰,较大程度保存内漏信号的波形和时频特性,实现内漏率定量估计精度的提高。

基于支持向量机的柴油机气阀漏气的声发射诊断研究

通过分析支持向量机用于柴油机小样本诊断的特点,进行不同程度的气阀漏气故障模拟试验,并结合参数分析法和小波包分析法提取了故障特征参数,建立了气阀漏气故障的诊断模型。研究结果表明:高通滤波后缸盖声发射信号的工作循环有效值、排气阀关闭段有效值和燃烧段有效值,以及经三层Daubechies8小波包分解得到的三个频带(S2、S3、S4)的能量比可有效反映气阀漏气故障,组成6维特征向量建立的诊断模型能有效实现对不同程度气阀漏气故障的准确诊断,且分类性能稳定。

柴油机气阀漏气故障声发射诊断特征参数

气阀漏气是气缸盖声发射信号源之一,但缸盖声发射信号特征与柴油机的类型和气缸盖结构等密切相关,这影响到声发射特征参数的通用性.根据柴油机的结构及配气相位,分析了柴油机气阀漏气与其激励的声发射信号的关系,在某小型柴油机台架上试验研究了缸盖声发射信号的提取方法,根据气动声学公式,提出了基于漏气激励声发射频段能量法的气阀漏气特征参数,并在其他不同两类柴油机上进行了试验验证,结果表明:该方法具有很好的通用性,可为不同机型柴油机气阀漏气诊断提供技术参考.

钢制立式大型储罐完整性评价和在用检测检验技术

介绍了钢制立式大型常压储罐常见损伤机理,并应用储罐完整性评价方法和在线检测技术对储罐进行优化管理。对比了不同检测方法的用途和优缺点,提出了降低储罐安全风险和检验成本的有效检验策略。

基于声压测量的阀门故障检测方法研究

液体火箭发动机试验中,推进剂供应系统阀门的可靠性对保证试验的成败至关重要,阀门的泄漏故障预测与实时监测是试车台推进剂供应系统安全性与可靠性工作的重要内容。对试车台常用的2种阀门进行了声压检测试验,基于声压测量技术,分析阀门出现故障时声压幅值范围和声压谱的故障特征信号,研究了故障阀门的声学特性。结果表明,利用声学检测方法可以有效、简便地检测阀门故障,并且该方法可以推广到其他使用阀门的供应系统中。

基于声发射的舰船管路阀门内漏检测技术研究

阀门泄漏尤其是内漏是影响舰船管路系统正常运行的重要因素。在对国内外阀门泄漏声发射检测的研究现状及进展进行综述的基础上,分析了阀门泄漏声发射检测的工作机理;在实验室条件下,设计并搭建了阀门泄漏模拟系统以及阀门泄漏声发射检测装置,研究了不同工况下阀门内漏声发射信号特征参数的变化规律。实验结果表明:声发射信号可以较好地反映阀门泄漏故障状态,这对下一步舰船管路阀门的泄漏监测具有借鉴意义。

用于监测阀门泄漏的超高动态范围全光纤超声传感系统

本文提出了一种超高动态范围的全光纤超声传感系统,针对阀门发生泄漏时伴随产生的声发射现象,利用光纤的光弹效应,将声发射现象产生的超声信号转换为光纤中传输的光信号的相位变化,由光路干涉结构将光信号的相位改变量转换为两路干涉输出信号的幅度量,通过相位解调还原算法和功率谱分析,实现对超声信号的探测和提取。经过阀门泄漏实地测试验证了全光纤超声传感系统的实用性和可行性,并在实验室条件下对系统的动态范围进行了具体的测试分析。

天然气管道阀门内漏声发射信号特征研究

通过理论分析的方法建立阀门内漏过程中气体体积泄漏率与声发射信号特征参数均方根(AERES)函数关系,利用研制的实验平台进行了阀门气体内漏检测实验,利用小波包变换方法分别对球阀和截止阀内漏过程产生的声发射信号进行频谱特性分析研究,实验结果表明,经过3层小波包分解后的信号能量主要集中在12.5～75kHz。且声发射信号特征参数均方根(AERES)能有效反映气体体积泄漏率,因此可以利用声发射技术检测阀门是否内漏并估算其泄漏率。

天然气管道阀门内漏声发射检测系统设计及试验研究

针对天然气管道阀门运行过程中承受较高压力易发生内漏且内漏不易被发现的问题,设计了基于声发射理论的阀门内漏检测系统,并在基于LabVIEW图形化编程语言基础上开发相应的检测分析软件。应用该检测系统对某内漏阀门进行室内检测试验研究。试验结果表明:4层小波分解后的声发射信号时域A4,D4,D1频带均方根值,频域A4,D4峰值与阀门内漏程度有良好的相关性,该系统可以有效地对运行过程中天然气管道阀门内漏程度进行无损检测与识别。

天然气管道阀门内漏声发射检测方法及关键技术研究进展

应用声发射进行输气管道阀门内漏检测可以有效地检测出阀门是否泄漏并对内漏流量进行计算。介绍了声发射检测方法,指出其在输气管阀门内漏检测应用过程中的关键技术问题,对输气管道球阀内漏声发射特征及机理、声发射信号降噪与特征参数提取、内漏流量预测等问题进行重点的描述,在此基础之上给出了相应的研究思路和建议。