[发明专利]一种管道泄漏检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种管道泄漏检测装置，其特征是包括声发射采集装置，干燥机(7)，储气罐，空气压缩机(9)；所述储气罐包括第一储气罐(8-1)，第二储气罐(8-2)；空气压缩机(9)的出气端与第一储气罐(8-1)的进气端相连，第一储气罐(8-1)的出气端与干燥机(7)的进气端相连；所述声发射采集装置包括第一声发射传感器(1-1)，第二声发射传感器(1-2)。

2.根据权利要求1所述的一种管道泄漏检测装置，其特征是所述声发射采集装置还包括第一前置放大器(2-1)，第二前置放大器(2-2)，声发射主机(3)；第一声发射传感器(1-1)的信号输出端与第一前置放大器(2-1)的信号输入端连接，第一前置放大器(2-1)的信号输出端与声发射主机(3)的第一信号输入端连接；第二声发射传感器(1-2)的信号输出端与第二前置放大器(2-2)的信号输入端连接，第二前置放大器(2-2)的信号输出端与声发射主机(3)的第二信号输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种管道泄漏检测装置，其特征是还包括模拟待测管道，模拟待测管道上有泄漏孔球阀(4)；所述泄漏孔球阀(4)出口处设置不同孔径的螺栓来模拟不同尺寸的泄漏情况。

4.利用权利要求1或2所述的一种管道泄漏检测装置进行管道泄漏检测的方法，其特征是该方法包括如下步骤：

1、将第一声发射传感器(1-1)，第二声发射传感器(1-2)布置在待检测管道的侧壁上，待检测管道上第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)之间的区域为待检测区域；

2、打开空气压缩机(9)，将第一储气罐(8-1)内的气体加压至一定压力，并使待检测管道内充满气体；

3、第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)实时监测待检测管道相应位置处的声发射信号；

4、利用VMD-RCMDE算法对第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)采集到的声发射信号进行分析，判断待检测区域是否有泄漏。

5.根据权利要求4所述管道泄漏检测的方法，其特征是所述利用VMD-RCMDE算法对第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)采集到的声发射信号进行分析，判断待检测位置处是否有泄漏，具体包括：

当第一声发射传感器(1-1)采集到的声发射信号和第二声发射传感器(1-2)采集到的声发射信号至少有一个与泄漏信息中的非泄漏信号不一致时，判断为待检测区域存在泄漏；所述泄漏信息包括泄漏信号和非泄漏信号；

所述泄漏信息的获取方法包括：

1)用模拟待测管道代替待检测管道,将第一声发射传感器(1-1)，第二声发射传感器(1-2)布置在模拟待测管道的侧壁上，模拟待测管道上第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)之间的区域为待检测区域；

2)打开空气压缩机(9)，将第一储气罐(8-1)内的气体加压至一定压力，并使模拟待测管道内充满气体；

3)第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)监测获得模拟待测管道相应位置处的泄漏信号和非泄漏信号。

6.根据权利要求4所述管道泄漏检测的方法，其特征是所述利用VMD-RCMDE算法对第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)采集到的声发射信号进行分析，具体包括以下步骤：

4-1、通过变分模态分解对采集到的声发射信号进行处理，得到K个具有不同中心频率的IMF分量。

7.根据权利要求6所述管道泄漏检测的方法，其特征是所述利用VMD-RCMDE算法对第一声发射传感器(1-1)与第二声发射传感器(1-2)采集到的声发射信号进行分析，具体还包括以下步骤：

4-2、计算每个IMF分量的精细复合多尺度色散熵RCMDE值，通过计算每个IMF分量的信噪比/均方误差，选取信噪比和均方误差两者比值最大的IMF分量为包含泄漏信息最多的重构信号，对包含泄漏信息最多的重构信号完成降噪形成降噪后的重构信号；

4-3、对降噪后的重构信号进行分析，提取降噪后的重构信号的特征参数，然后通过SVM算法进行泄漏检测。