圆柱形储罐缺陷声发射源定位算法研究

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声发射检测技术是一种新的无损检测方法,随着声发射理论的逐渐成熟,其应用领域也日益广泛。储罐是一种重要的压力容器,其中圆柱形储罐占储罐总数的比重最大,使用声发射技术来进行圆柱形储罐的缺陷定位对于保证储罐的安全性具有重要意义。本文以圆柱形储罐为研究对象,探讨缺陷声发射源定位算法,主要研究工作及结论如下:  1、在时差定位(TDOA)算法和直接小波分解法的基础上,给出了基于降噪理论的傅里叶变换(FFT)降噪结合小波分解法、全局阈值降噪结合小波分解法及自适应滤波算法结合小波分解法的缺陷声发射源定位算法。  2、为了验证算法的可行性,先以平板作为实验对象,以断铅模拟声发射信号,采用四组断铅数据,利用32通道声发射检测仪获得信号的数据,编制了Matlab专用算法程序以得到最后的计算结果和定位图。  3、对5种算法的数据和图形进行了比较分析,发现这5种算法均能对平板断铅信号进行定位,但定位精度有差别。最大的误差达5cm,最小仅为1cm,TDOA算法精度较低,而其他几种精度较高。5种算法的计算时间、要求条件不尽相同,TDOA算法条件要求低,计算时间少,而基于小波分解的算法对信号数据要求较高。  4、为验证5种算法在圆柱形储罐中应用的可行性,利用一台圆柱形储罐进行了算法的应用。采用的储罐本身带有裂纹缺陷,根据GBT18182《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》的规定,布置了传感器。在得到信号信息之后经过筛选,取得确切的声发射信号,分别采用5种算法对信号进行了分析比较。计算结果表明,虽然实际情况较实验室条件复杂,5种算法的计算误差均略有增大,但这些算法应用于储罐仍然可行。  5、平板及圆柱形储罐的试验研究表明,基于傅里叶变换(FFT)降噪结合小波分解法、全局阈值降噪结合小波分解法及自适应滤波算法结合小波分解法可用于圆柱形储罐缺陷声发射源的定位计算,且计算精度较高。
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