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声发射技术在压力容器中的应用与发展

发布时间: 2022-09-06 08:40:04 浏览:

zoޛ)j馟iL总结相关规律得出相应的结论,最终实现压力容器裂纹有无和程度的检测。

光纤光栅传感器具有本质安全、稳定性好、环境适应性强、抗电磁干扰、可以在一根光纤上布置多个光栅实现多点多参数测量,以及尺寸小、重量轻、体积小,易于实现嵌入安装等特点,非常适合对处在恶劣环境中构件进行长期实时在线安全监测。杨斌、段鹏基于电阻应变法和光纤光栅传感技术,开展了针对水电站压力钢管运行全过程的应变形变特点的比对试验研究,有利于水电站坝内压力钢管明管段等潮湿腐蚀环境下的长期健康性能监测;刘丰年、李娜提出利用光纤光栅传感技术对管道腐蚀进行实时在线监测,通过试验和建模分析验证了可行性;Roberts,Damon等也提出利用光纤在立管,油管完整性监测。但是光纤光栅传感器在传感信号的解调、可复用光栅的数目受到限制、如何实现大范围且快速准确实时测量、如何正确地分辨光栅波长变化的原因等问题都有待发展。

4信号放大、分析、处理

目前,小波分析和人工神经网络等新型的信息处理技术,已经发展成为当代科学技术发展的重要组成部分。因此如何结合声发射信号的特点,将这些新型信息处理技术引入声发射信号处理领域,充分利用这些信号处理手段,研究具有更高性能的声发射信号处理系统和更有效的声发射源识别方法,对于提高声发射源定性、定量和定位的精确程度,加快我国声发射技术的研究和声发射仪器性能的提升,具有重要理论意义和实际应用价值。

4.1小波分析

小波分析可以描述某一频谱信息对应的时域信息,在声发射信号去噪、特征提取、声发射源的定位和识别研究中被广泛采用,由于声发射信号与噪声在小波变换下的行为各不相同,二者可以被分离出来,并利用这种方法对声发射信号进行有效的信噪分离,得到人们真正感兴趣的声发射信号。张万岭等通过结合不同的探头、改造标准试块,检测出厚壁压力容器的缺陷,并总结出探头的适用厚度范围;张海燕、郭建平等将小波包去噪法成功应用于超声波缺陷信号的降噪处理,降噪效果良好;Fairouz Bettayeb等成功将小波包分析法应用于超声检测中干扰信号的处理,同时解决了压力容器缺陷的精确定位问题;Fedi、Bacchelli对多小波降噪进行了具体研究,并取得了不错的效果。但是,由于声发射检测技术是一门实用性技术,现有的很多声发射小波分析研究仍处于初级阶段,诸如小波谱、小波相干性等新方法、新技术,因此把小波分析引入到声发射检测工程中,解决实际工程问题需要进行更深层次的研究。

4.2人工神经网络

人工神经网络具有自主学习的能力、联想存储的能力、高速寻找并且寻找优化方式的能力。作为一门活跃的边缘性交叉学科,神经网络的研究与应用正成为人工智能、认识科学、神经生理学、非线性动力学等相关专业的热点。近十几年来,针对神经网络的学术研究非常活跃,黄新民把神经网络技术用到声发射源定位当中,准确地推断出结构损伤位置,且精度有较大的提高;阮羚、谢齐家等提出了一种基于人工神经网络和信息融合技术的变压器状态评估方法,提高变压器状态评估的时效性和准确性。在对人工神经网络进行优化的研究中,首当其冲的问题就是要寻找一个合适的优化算法解决最优化问题,人门面提出上百种的神经网络模型,涉及模式识别、联想记忆、信号处理、自动控制、组合优化、故障诊断及计算机视觉等众多方面,取得了引人注目的进展。但是,人工神经网络的适用范围有限,难于精确分析神经网络的各项性能指标;是对数字计算机的补充,不能保证绝对的准确性;结构单一,体系不够简洁,通用性差等缺点。

5结论

声发射技术作为一种新型动态监测方法,在无损检测技术中占有重要地位,虽然经过多年的发展,已经有了比较成型的理论系统,并且在一些工程检测中得到了较为有效的应用,但声发射技术在实际工程检测中仍存在着许多不足之处有待完善。寻求探索新的更完善、更有效的信号处理方法可有力的推动声发射检测技术的发展与进步,而将光纤光栅传感器技术与信息融合技术、嵌入式技术、故障诊断技术和可靠性技术、网络技术等学科结合起来,提出声发射-光纤光栅分布传感损伤检测的新方法,基于创建的嵌入式动态监测方法,建立适于大型动力装置状态监测与故障诊断的理论与技术,开展声发射条件下的损伤分布动态检测原理和方法的研究,具有鲜明的特色和创新,必将得到广泛的应用。

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