[发明专利]主被动声融合的储罐底板全域检测系统

说明书

本发明公开了一种主被动声融合的储罐底板全域检测系统，该储罐底板全域检测系统将一个本安防水型传感器或一个由多个本安防水型传感器形成的传感器阵列投放到储罐内部的底板中心区域，与均匀布置在罐底边缘板上的声波传感器共同监测储罐，同时采集主动声激励调制信号和被动声发射信号，能够完成频域和时域信息融合分析处理，形成储罐底板缺陷位置分布、尺寸大小和腐蚀活跃程度的图像，特别适用于大型储罐的检测。本发明改变了传统超声导波技术的传感器逐点检测模式，采用声信号激励模式以及缺陷调制信号提取方式的主动声激励检测方法，提高检测覆盖范围；融合被动声发射检测方法对储罐底板进行检测，将大大提高检测效率，评价结果更全面直观可靠。

技术领域

本发明属于储罐检测技术领域，涉及一种主被动声融合的储罐底板全域检测系统。

背景技术

超声导波和声发射是可以实现不开罐不停产的储罐底板在线检测的技术。其中：

超声导波是主动声技术，测试系统表现为将传感器置于打磨过的罐底边缘板上，在导波收发器的控制下，传感器主动发出脉冲信号到罐底板中激发Lamb波，当Lamb波遇到缺陷时，形成回波，通过分析回波信号可以比较精确地计算出缺陷的位置。如此将传感器沿着罐底边缘板运行一周，进行逐点检测，获得多个方向的检测数据，最后再由计算机完成数据的融合，形成罐底板缺陷分布图像，可以表征底板的腐蚀损伤部位。

声发射是被动声技术，测试系统表现为在储罐外壁近底板处均布一定数量的传感器进行被动听声，由同轴电缆连到声发射仪上，由上位机处理数据，通过各传感器接收到声发射信号的时间差综合估算声源位置，了解罐底各区域的腐蚀状况，定性评估底板的腐蚀活性状态。

可见，超声导波和声发射系统均可通过在底部布置传感器对储罐底板进行检测。超声导波检测的是储罐底板已经形成的腐蚀缺陷，目的在于检测出底板已形成腐蚀部位定量评价减薄量；声发射技术检测储罐底板正在发生腐蚀部位的活跃程度，目的在于找出腐蚀正在发生的部位定性评估活度。两种检测技术的侧重点和得到的结果不同，但最终目的均为明确储罐的状态能否安全运行。已形成腐蚀缺陷的的部位不一定正在发生腐蚀，腐蚀活跃的部位不一定剩余厚度小。

由于现有技术中的超声导波系统只能确定罐底缺陷位置，尚不能得到具体尺寸，而声发射系统仅能检测罐底腐蚀活性，在利用超声导波与声发射系统对储罐底板进行在线检测时可能出现评价结果不全面的问题。

此外，由于超声导波技术需要将传感器沿着罐底边缘板运行一周，进行逐点检测，因此超声导波技术具有监测效率低下、声波衰减检测覆盖范围较小等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种主被动声融合的储罐底板全域检测系统，以提高检测系统的检测覆盖范围和检测效率，同时使得评价结果更加全面直观可靠。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

主被动声融合的储罐底板全域检测系统，包括声波传感器、采集卡和上位机；

所述声波传感器有多个；其中，部分声波传感器均匀布置在储罐外部的罐底边缘板上，部分声波传感器布置在储罐内部的底板中心区域；

每个声波传感器内置一个采集卡；

采集卡上集成有主动声激励模块、数据采集模块、中央处理单元和无线通讯模块；其中：

主动声激励模块和数据采集模块分别与中央处理单元连接；

中央处理单元与无线通讯模块连接；

无线通讯模块与上位机之间设有无线网关并通过所述无线网关连接。

优选地，所述声波传感器与罐底边缘板之间通过耦合剂紧密贴合；

声波传感器与储罐内部的底板之间通过储罐存储介质耦合。