[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

摘要

本发明公开了一种基于声‑超声的聚丙烯生产管道粉末粘附状态的检测方法，用于现场监测聚丙烯生产管道的粉末颗粒流通状态及运行安全。设计了聚丙烯生产管道粉末粘附状态的声‑超声检测系统，在管道上布置一个发射换能器两个接收换能器，通过激励和接收声‑超声信号，采用应力波因子评价模型，获取粉末粘附严重程度与声‑超声信号间的关系，实现粉末粘附状态的在线检测。本发明的技术效果在于，实现了聚丙烯生产管道粉末粘附状态的快速检测和评估，保障了聚丙烯生产管道传输效率和安全。

主权项

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。