船用管道及阀门状态的声发射监测

基于舰船内部管道、阀门由于泄漏或者打开关闭时由各种原因所产生的声发射(AE)信号的特征分析,论述了针对管道、阀门状态声发射监测方法及试验研究。介绍了一种安装在船用管道或阀门上的声发射监测技术和设备,它可以实现对关键管道、阀门工作和运行状态,特别是针对一些高温、辐射、偏远部位的管道、阀门的远程、实时、无损监测。     

声发射检测的应用

声发射检测技术是始于20世纪60年代,目前已逐步发展成为一种无损检测方法,并被广泛应用。文章通过对高压气瓶的声发射检测实例,介绍了使用声发射检测仪监测气瓶水压试验的实验过程及实验方法,加载试验过程中的声发射监测和信号采集、声发射数据的分析和信号源的分类等,并对试验中所发现的问题进行了讨论。最后展望了声发射检测技术的应用前景。     

船用柴油机气阀漏气声发射监测系统研制

介绍了适用于工程应用的柴油机气阀漏气声发射便携式监测系统。其中,声发射传感器通过手持式安装座便携式放置在柴油机缸盖,以STM32F103VC微处理器为核心的便携式信号采集控制器远距离控制NI FPGA数据采集卡的高速数据采集,Lab VIEW平台下开发的声发射信号分析软件对采集的信号进行预处理后,经过滤波、信号区间提取和EMD信号分析处理,提取气阀漏气特征参数,监测柴油机气阀状态。经某中速机的试验验证,系统能适用于船舶现场工程环境。     

声发射技术在混凝土结构检测中的应用

声发射技术是新型的无损检测技术,是通过对结构自身在外力作用下所发出的声发射信号进行接收和识别,具有感应敏感,检测精度高等优点,可以对混凝土结构进行动态、全程、实时的监测。     

基于管道泄漏检查的数据采集系统的开发

介绍在多功能数据采集卡PCI-1710HG的基础上开发了一套基于管道汇泄漏检测的数据采集系统.系统的软件部分利用虚拟仪器LabVIEW设计,能够实现对管道流量和压力数据的高速采集、显示和存储,为实时监测管道的泄漏提供了基础.该设计方案已成功应用于管道泄漏监测,验证了其可行性和有效性.     

应用局域波对声发射信号监测提取

介绍了局域波的基本原理,分析了声发射信号的特点和声发射信号检测系统,提出了局域波分解特征量提取技术。通过在钢管裂纹声发射的一个实际信号中的应用,验证了局域波特征量提取的有效性。     

监测与控制声特征信号的传感器和作动器网络

在新潜艇发展过程中，降低潜艇的可探测性是需着重考虑的一个因素。当潜艇下潜时。主要由以下几个方面的原因而被探测到：无线电发射（雷达、无线电）、雷达信号及声信号。声特征信号明显是最重要的方面，因此，安静性是潜艇设计的一个主要研究方向。推进装置和辅机的设计及运转工况在很大程度上决定了潜艇的声特征。为了监测潜艇辐射噪声和机械设备的状态，并对噪声与振动进行主动控制，美国海军开发了许多自噪声监测系统和控制系统。商用高速网络技术的发展，如ATM-SONET和光纤信道（Fibre Channel）技术促进了可监测舰艇辐射噪声和机械设备状态，并对噪声与振动进行主动控制的高速传感器和作动器网络的研制。与以前的舰艇监测系统相比，这些新的商用网络结构较简单，花费也不多，而性能更好。本文讨论了采用ATM-SONET网络的全舰监测1024信道传感器网络的设计，也讨论了采用光纤信道网络进行噪声与振动主动控制的256信道传感器和作动器网络的设计。     

钛合金焊接接头疲劳裂纹声发射特征研究

钛合金以其良好的性能得到工业界广泛的应用,但是钛合金建造和焊接工艺极难控制,容易产生焊接缺陷.本文利用声发射技术对不同厚度钛合金焊接接头拉伸和疲劳损伤过程进行动态监测,获得了钛合金焊接接头焊缝从裂纹萌生、扩展、直至断裂过程的声发射事件数量、幅度、危险程度分布特性,提出了钛合金焊接接头疲劳损伤声发射阶段性理论,为声发射技术应用于钛合金结构服役过程的全寿命安全监测提供了理论依据.     

船舶危险区域无线电通讯中继系统的设计与安装

通过对船舶危险区无线电通讯中继技术的研究,在常规中继系统中加设有本安认证的防爆隔离栅和改用泄漏电缆,可使卸货通道内的无线电信号达到本安级别,泄漏电缆既是传输信号的同轴电缆,同时又是信号的发射和接收者,在通道内形成均匀的信号覆盖.本系统除了适用于危险区域的中继通讯外,还可加以扩展用于危险区域的视频信号、控制信号等多种信息流传输,更可将无线工业以太网扩展到有应用需求的危险区域.     

基于EMD柴油机气阀声发射诊断技术试验研究

以4120SG柴油机为研究对象,通过故障模拟试验测试了柴油机在气阀正常状态、气阀漏气状态下的缸盖声发射信号,对燃烧段声发射信号进行经验模态分解(Experience Mode Decomposition,EMD),计算了各个本征模分量(Intrinsic Mode Function,IMF)的能量分布及EMD能量熵。研究表明声发射信号能量主要集中在前3个IMF分量内,随着气阀漏气故障严重程度的增加,代表最高频IMF1分量能量相对增加,而能量熵H减少。通过自定义特征参数,提高了声发射应用于柴油机气阀漏气诊断方法的灵敏度。     

极地环境载人潜水器发展关键技术分析

针对极地特殊环境和中国在极地的战略需求,结合我国在载人潜水器领域多年的设计、制造、应用和维护经验,首先详细分析载人潜水器的系统组成、主要设备和关键技术,然后对于极地的低温、高纬度、大范围冰盖、复杂水声环境等主要特点,最后在技术层面总结发展极地载人潜水器所涉及的关键技术。     

基于BP神经网络的复杂布局管道泄漏检测研究

对基于BP神经网络的复杂布局管道泄漏检测与定位进行研究,确定实验方案和研究内容,介绍BP神经网络的输入参数、训练目标和隐含层节点个数,阐述基于BP神经网络的复杂管道泄漏检测研究。研究表明：用BP神经网络来预测复杂管道发生泄漏后的泄漏量大小是完全可行的;用其对是否发生泄漏进行状态辨识,则还要进行数据的二次处理;由于训练样本过少,用BP网络进行泄漏定位时会产生较大的误差,建议增加训练样本数,从而提高泄漏定位精度。     

基于VMD和RBF的舰船管路泄漏识别和定位

针对工作环境恶劣、维护保养不便的舰船管路难以迅速定位泄漏点并对其进行损害管制,提出了一种基于VMD和RBF的舰船管路泄漏识别和定位方法。首先,对管路泄漏产生的空化现象、湍流和流体与管路的摩擦进行分析,研究影响泄漏产生激励的因素；然后,提出一种基于变分模态分解(VMD)与径向基函数(RBF)神经网络的管路泄漏识别和定位方法,通过VMD得到有效分量的中心频率和能量值分别构造特征向量,输入RBF神经网络以达到泄漏识别和定位目的；最后,模拟舰船环境,搭建泄漏管路试验平台,分析泄漏管路不同工况下的振动信号,并对RBF神经网络的诊断准确率进行验证。实测舰船管路故障信号分析表明,泄漏识别的准确率为90%,泄漏定位的准确率为87.5%。     

考虑流固耦合的任意支撑和分支角度三通管阻抗计算方法

计算分析任意支撑和分支角度三通管轴向和横向声阻抗和机械阻抗,为管路系统噪声预报和声学优化提供支撑.首先建立直管段14方程流固耦合模型,利用拉氏变换并对方程进行推导,得到直管段14个参量频域解析解.然后结合分支点的平衡条件和边界条件,得到任意支撑和分支角度三通管的最终解,在此基础上,利用阻抗计算公式结合不同的参数解,求得三通管1个声阻抗和6个机械阻抗值.最后,通过试验验证计算方法正确性,同时对不同支撑和分支角度的三通管阻抗特性进行计算和分析.     

管道泄漏检测实验系统设计与实现

为解决管道泄漏检测问题,同时也为满足学员学习的需要,在实验室中设计了检测管道泄漏的实验系统,该系统基于负压波联合流量法,运用小波分析处理数据及Labview开发了一套系统软件,能够及时发现管道泄漏,并进行泄漏点定位。     

管路敷设橡胶层对圆柱壳结构振动与声辐射的影响

以内部设有管路的圆柱壳结构为研究对象,采用结构有限元耦合流体边界元算法,针对管路内、外敷设不同厚度橡胶层时,圆柱壳结构水下振动与声学特性进行数值计算,从圆柱壳结构振动位移和辐射噪声2个方面探讨管路内、外敷设橡胶层对圆柱壳结构水下振动与声辐射的影响.这对水下结构物的声学结构优化具有重要意义.结果表明:对于本算例,管路内、外敷设橡胶层对降低圆柱壳结构水下振动与辐射噪声具有良好效果,并且管路敷设橡胶层越厚,减振降噪效果越好.     

一种舰船气体泄漏的声发射检测方法

目前舰船对气体泄漏检测的方法还存在较大局限性,迫切需要一种新的检测手段。本文论证了目前常用检测方法的利弊,提出采用气体泄漏产生的声发射现象进行检测的方法。采用便携装置完成了模拟泄漏装置和实际管路试验,结果表明：该方法针对不同漏孔大小、泄漏压力、距离均可检测气体泄漏,不依赖经验,可满足舰船实际使用的需求。     

船舶管路系统泄漏定位实验研究

船舶管路是船舶的重要组成部分,由于外部环境的恶劣,管路泄漏不可避免,对管路泄漏的监测定位尤为重要,针对这个问题,本文分析了管路泄漏机理,搭建了船舶管路泄漏定位实验台,选用小波变换对采集信号进行滤波处理,进而导入流体网络模型中,选用了±3 kPa作为阈值判定管路泄漏,最后运用压力梯度法进行泄漏定位,完成了船舶管路的泄漏定位检测.     

流花4-1油田开发项目中的技术集成创新及应用

对超期服役老平台进行安全解脱和回接作业,开发锚系解脱与回接成套技术,立管快速解脱、海底存放与回接成套技术及老旧跨接管深水拆除技术,在流花4-1油田水下生产系统的开发中,应用双泵采油系统和远距离电潜泵变频驱动技术,采用简化联顶管柱系统取代传统联顶管柱系统成套技术,实现管线终端PLET的国内首次研发,自主管理300 m以上深水铺管,应用遥控水下高压电切换开关技术。     

飞机环控系统蝶形阀气动噪声特性及影响因素

为研究飞机环控系统管路蝶形阀气动噪声特性及影响因素,采用CFD软件与专业声学分析软件进行联合仿真,对气体流经阀门时的流场进行瞬态分析,将所得流场数据导入专业声学软件LMS Virtual.Lab,生成气动噪声声源,并建立气动噪声模型。分析结果表明:气体流过蝶形阀后产生较强烈的涡流扰动,导致管路和阀门壁面产生脉动压力,从而辐射气动噪声;蝶形阀气动噪声声压级频谱较宽,无明显主频率;阀门开度和气体流速会显著影响气动噪声声压级,在系统设计中应避免阀门长时间在低开度下工作。