[发明专利]深海运载器液压管道泄漏声发射源定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力管道泄漏点定位检测方法，尤其是涉及一种深海运载器液压管道泄漏声发射源定位方法，主要用于深海运载器内部液压管系的泄漏监测，可以及时准确地对泄漏点进行检测和预报，及早提出管道维修策略，从而提高深海运载器生命力。

背景技术

在深海运载器液压管道泄漏声发射检测中，关键的技术问题是泄漏点的定位及定位精度。不同于突发型信号的时差定位，泄漏声发射信号是连续型信号，当前常用的定位方法有以下几种：幅度测量区域定位法、衰减测量定位法、互相关定位法、基于小波包理论定位法、能量累计定位法等。其中幅度测量区域定位法只适用于被测物体具有合适衰减程度的情况，衰减太大时，这一方法并不适用，且定位精度较低，只能定位声源区域^[1]。衰减测量定位法需要测量被检对象的衰减曲线，而不同材料的衰减特性不同，导致每次检测前都需要进行衰减曲线测量，测量工序复杂且定位精度不高^[2]。互相关定位法需要计算比较两组信号的关系，计算量大，且相关定位对门槛的选取很敏感，不同的门槛可能得出不同的结果，特别是在干扰较严重的时候，容易产生较大的误差^[3]。基于小波包理论定位法需要波形分析，计算复杂，不适宜工业实际应用^[4]。能量累计定位法是以能量累计值作为定位参数，受设置门槛的影响，且它是对一段时间内的信号能量进行统计分析，对信号采集环境要求较高，不适合应用深海运载器^[5]。以上几种方法从见诸文献的描述来看，都是针对低压管道，很少提及应用在3MPa以上的液压管道，且定位精度不高，不能有效及时地评估管道的使用状态，因此不适用于深海运载器液压管道泄漏声发射检测中^[6]。

参考文献：

[1] 沈功田等.连续声发射信号的源定位技术[J].无损检测,2002,24(4):164-167.

[2] 汪文有等.工业管道声发射信号衰减测试及定位分析[J].管道技术与设备,2010,(1):27-30.

[3] 谭兴强.管道泄漏声发射检测系统的研究[D]. 重庆大学硕士学位论文. 2006: 36-39.

[4] 王潜龙等.基于声发射与小波包理论的压力管道泄漏检测[J].西安交通大学学报,2003,37(5):515-518.

[5] 龚斌等.能量累计值在压力容器声发射检测中的应用[J].仪器仪表学报. 2008,29(4): 609-612.

[6] 张虹.管道腐蚀及泄漏的声发射检测技术研究[D].天津大学硕士学位论文. 2007: 27-49。

发明内容

本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种深海运载器液压管道泄漏声发射源定位方法，满足深海运载器液压管道泄漏点定位需求，提高对液压管道泄漏点的定位精度。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种深海运载器液压管道泄漏声发射源定位方法，在深海运载器液压管道上间隔一定距离设置一个声发射传感器并分别连接声发射采集系统，以顺次排列的3个声发射传感器为一组传感器阵列，3个声发射传感器以第一声发射传感器、第二声发射传感器、第三声发射传感器的顺序排列，3个声发射传感器分别同时采集深海运载器液压管道泄漏声发射信号，然后根据传感器阵列检测到的声发射信号的特征参数-有效值电压，计算出管道泄漏点与传感器阵列中的第一声发射传感器之间的距离。

进一步的：

所述管道泄漏点与所述第一声发射传感器之间距离的计算公式为：

                 

其中：x₂为第二声发射传感器与第一声发射传感器之间的距离；

x ₃为第三声发射传感器与第一声发射传感器之间的距离；

V_rms1为第一声发射传感器接收到信号的有效值电压；

V_rms2为第二声发射传感器接收到信号的有效值电压；

V_rms3为第三声发射传感器接收到信号的有效值电压。

所述声发射采集系统至少拥有三个以上可以同时采集的通道。

所述声发射采集系统各通道灵敏度设置相同且各声发射传感器频率响相同。

所述声发射传感器为压电换能器。

相邻的2个所述声发射传感器之间的间距相等并小于1.5米。

本发明的定位原理如下：