[发明专利]基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法

权利要求书

1.一种基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法，包括以下步骤：

步骤一：搭建聚丙烯生产管道粉末粘附的声-超声检测系统，所述检测系统包括工控机(1)、任意信号发生器(2)、发射换能器(3)、接收换能器1(4)、接收换能器2(5)、前置放大器1(6)、前置放大器2(7)和信号采集卡(8)，接收换能器1(4)和接收换能器2(5)与发射换能器(3)的距离相等，接收换能器1(4)位于待测粉末粘附状态的管道一侧；接收换能器2(5)位于确知无粉末粘附的管道一侧；

步骤二：激励和接收声-超声信号，采用一发射两接收方式，利用任意信号发生器(2)激励位于管道中间位置的发射换能器(3)产生加汉宁窗多周期正弦信号，在待测粉末粘附状态一侧设置的接收换能器1(4)接收的声-超声信号作为检测信号，在确知无粉末粘附层的另一侧设置的接收换能器2(5)接收的声-超声信号作为参考信号；

步骤三：构建聚丙烯生产管道粉末粘附状态的应力波因子评价模型，利用检测信号和参考信号的峰值、峰峰值、能量及功率谱密度4个特征因子的相对衰减率进行加权相加，建立应力波因子评价模型SWF＝f₁*S_V+f₂*S_P+f₃*S_E+f₄*S_F，其中S_V为峰值电压相对衰减率，S_P为峰峰值电压相对衰减率，S_E为能量值相对衰减率，S_F为功率谱密度相对衰减率，f₁、f₂、f₃、f₄为权重系数，信号采样次数为N，将每次采样获得的SWF进行均值处理，获得平均应力波因子

步骤四：确立不同粉末粘附等级下的取值范围，将已知管道粉末粘附状态划分等级，并根据已知管道粉末粘附状态的检测信号和参考信号，获得不同粉末粘附等级下的阈值T(n)；

步骤五：实现聚丙烯生产管道粉末粘附状态的在线监测及报警,当监测到时，即发出报警信号，提示粉末粘附状态已达到n级。

2.根据权利要求1所述的一种基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法，其特征是，所述步骤三中建立应力波因子评价模型的过程为：根据所述步骤一及步骤二获取管道粉末粘附状态检测的检测信号和参考信号，计算获得检测信号和参考信号的电压幅值V和V₀、峰值电压V_max和V_max0、峰谷电压V_min和V_min0，并通过傅里叶变换获得检测信号和参考信号的频谱幅值A和A₀，然后计算信号的峰值电压、峰峰值电压、能量及功率谱密度对应相对衰减率分别为和加入权重系数f₁、f₂、f₃和f₄，权重系数根据S_V、S_P、S_E、S_F与粉末粘附等级之间的相关性来确定，建立应力波因子评价模型SWF＝f₁*S_V+f₂*S_P+f₃*S_E+f₄*S_F。

3.根据权利要求1所述的一种基于声-超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法，其特征是，所述步骤四中获取不同粉末粘附等级下的阈值T(n)的过程为：将已知管道粉末粘附状态的严重程度量化为1—k个等级，并根据所述权利要求1的步骤一及步骤二获取1—k个等级管道粉末粘附状态时的检测信号和参考信号，然后计算得出以此获得与不同粉末粘附等级之间的关系，从而确定各等级时的阈值T(n)，即当时，粉末粘附状态为n-1级。