本發(fā)明涉及聲發(fā)射檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種閥門泄漏的聲發(fā)射檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

閥門作為一種通用零部件工業(yè)用品，在機械、冶金、石化、化工、城建等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，安裝在氣液管路上的閥門，大多要承受高溫和高壓，如果閥門泄漏，不但會產(chǎn)生能量損失，造成管路運行故障，而且對設(shè)備及人員的安全造成威脅。對閥門泄漏進行檢測，以了解泄漏的程度并及時維護，為管路的運行安全提供保障。

閥門的泄漏通常發(fā)生在閥門開閉的閉合面、閥桿的密封部位、閥門連接處以及閥體等零件破損處，通?？煞譃橥饴┖蛢?nèi)漏兩種，內(nèi)漏指的是由于介質(zhì)的沖蝕磨損等原因使得閥門關(guān)閉不嚴，即使將閥門絲杠旋緊到位，由于閥芯和閥體之間仍有縫隙，介質(zhì)還可以流過去；外漏指的是閥門與連接法蘭或連接螺紋之間密封不嚴導(dǎo)致介質(zhì)流出連接密封面，或者是閥桿與閥桿上壓盤根的壓蓋間密封不嚴導(dǎo)致的介質(zhì)泄漏，或者是閥體毛坯上有沙眼導(dǎo)致的外泄漏。

閥門泄漏時會產(chǎn)生連續(xù)型聲發(fā)射信號，該聲發(fā)射信號與泄漏量正相關(guān)，描述連續(xù)型聲發(fā)射信號的主要參數(shù)包括有效值電壓(rms)和平均信號電平(asl)，目前可以使用通用型聲發(fā)射儀采集信號并進行泄漏分析，測試過程中通常需要布置探頭與前置放大器，而且聲發(fā)射儀需要外接電源對其供電，數(shù)據(jù)分析與報警則是在上位機中實現(xiàn)，整套設(shè)備較為繁瑣，且布置探頭和移動上位機的過程會嚴重降低檢測效率，因此不方便應(yīng)用于巡檢大數(shù)量閥門。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種閥門泄漏的聲發(fā)射檢測裝置及方法，該裝置體積小巧，可手持，同時內(nèi)置泄漏標(biāo)定與報警功能，可攜帶至現(xiàn)場單人快速完成檢測。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種閥門泄漏的聲發(fā)射檢測裝置，包括聲發(fā)射傳感器和主機，所述主機連接所述聲發(fā)射傳感器，所述聲發(fā)射傳感器包括陶瓷保護片，壓電陶瓷和前置放大電路，所述聲發(fā)射傳感器耦合至待測閥門表面，閥門泄漏的聲發(fā)射信號通過所述陶瓷保護片傳遞至所述壓電陶瓷，所述壓電陶瓷將接收到的聲發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過所述前置放大電路對電信號進行放大處理；

所述主機包括濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊、處理器模塊、fft模塊、只讀存儲器、隨機存取存儲器和外殼；其中，所述濾波模塊的輸入端與所述前置放大電路的輸出端相連，所述濾波模塊的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述fft模塊的輸入端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還與信號處理模塊連接，所述信號處理模塊控制模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的采樣并且接收模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號，所述信號處理模塊的輸出端還與所述處理器模塊相連，所述處理器模塊分別連接所述fft模塊的輸出端、只讀存儲器和隨機存取存儲器。

優(yōu)選地，所述主機還包括報警模塊，所述報警模塊與所述處理器模塊連接。

優(yōu)選地，所述報警模塊內(nèi)設(shè)有蜂鳴器和/或閃爍指示燈。

優(yōu)選地，所述主機表面上還設(shè)有鍵盤和顯示模塊，所述鍵盤用于測試、標(biāo)定和輸入設(shè)置的數(shù)據(jù)，所述顯示模塊用于顯示設(shè)置的參數(shù)和測試結(jié)果。

優(yōu)選地，所述主機內(nèi)部還設(shè)有供電模塊，所述供電模塊為主機和聲發(fā)射傳感器中的前置放大電路供電。

優(yōu)選地，所述供電模塊為可更換的一次性電池，以保證連續(xù)現(xiàn)場檢測。

優(yōu)選地，所述濾波模塊為模擬濾波模塊。

優(yōu)選地，所述聲發(fā)射傳感器還包括金屬外殼，所述金屬外殼能夠屏蔽外界信號噪聲。

優(yōu)選地，所述只讀存儲器完成對測試和標(biāo)定數(shù)據(jù)的保存，所述隨機存取存儲器配合所述處理器模塊完成程序運行、聲發(fā)射參數(shù)生成、標(biāo)定曲線生成處理中存取臨時數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供了一種使用所述聲發(fā)射檢測裝置進行閥門檢測的方法，其處理步驟如下：

a.將檢測裝置的聲發(fā)射傳感器耦合在被測閥門表面；

b.檢測裝置內(nèi)部預(yù)先選擇被測閥門型號，按測量鍵采集定長信號，通過fft譜圖分析得到被測閥門泄漏信號頻率范圍，檢測裝置根據(jù)測試情況設(shè)置采樣率并選擇合適的濾波器；

c.閥門泄漏標(biāo)定過程：手動控制閥門泄漏大小，同時外接流量計定量表示泄漏量，在檢測裝置標(biāo)定界面輸入流量計測得的泄漏量值，按測量鍵得到對應(yīng)的聲發(fā)射參數(shù)，檢測裝置內(nèi)部生成一組標(biāo)定點，重復(fù)上述過程可以得到多組標(biāo)定點并由此生成標(biāo)定曲線，用于后續(xù)泄漏檢測；

d.當(dāng)只需要定性檢測閥門是否泄漏時，可以選擇跳過標(biāo)定過程，直接對被測閥門進行測試，此時裝置只顯示聲發(fā)射參數(shù)而沒有泄漏量參考值；

f.根據(jù)步驟c與步驟d兩種不同情況，可以選擇用泄漏量或聲發(fā)射參數(shù)作為報警變量，預(yù)先設(shè)定閾值，當(dāng)檢測裝置所測得的閥門報警變量值超過對應(yīng)報警閾值時，檢測裝置可通過蜂鳴和/或指示燈閃爍提示被測閥門泄漏。

優(yōu)選地，所述聲發(fā)射參數(shù)為聲發(fā)射信號有效值電壓和平均信號電平。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，所述聲發(fā)射檢測裝置包括聲發(fā)射傳感器和主機，所述主機包括濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和fft模塊；其中，根據(jù)聲發(fā)射信號經(jīng)過濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和fft模塊處理后，可降低噪聲對聲發(fā)射信號的干擾，提高檢測準確性；所述主機還包括報警模塊，當(dāng)泄漏量、rms或asl數(shù)值超過預(yù)設(shè)報警線時，所述報警模塊報警提示當(dāng)前閥門泄漏；該裝置操作簡單，可一鍵完成泄漏檢測，同時附帶報警功能，體積小，方便操作人員攜帶至現(xiàn)場巡檢，并可針對不同種類閥門調(diào)出對應(yīng)標(biāo)定曲線，提高檢測效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明閥門泄漏的聲發(fā)射檢測方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明閥門泄漏的聲發(fā)射檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、聲發(fā)射傳感器；2、主機；3、陶瓷保護片；4、壓電陶瓷；5、前置放大電路；6、濾波模塊；7、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；8、信號處理模塊；9、處理器模塊；10、fft模塊；11、只讀存儲器；12、隨機存取存儲器；13、外殼；14、報警模塊；15、鍵盤；16、顯示模塊；17、供電模塊；18、金屬外殼。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種閥門泄漏的聲發(fā)射檢測方法，其具體處理步驟如下：

a.檢測裝置開機初始化；

b.選擇是否使用上次關(guān)機前的配置，如果選擇“否”跳轉(zhuǎn)至步驟c，如果選擇“是”需要繼續(xù)選擇是否使用已有標(biāo)定曲線，如果選擇“否”跳轉(zhuǎn)至步驟f，如果選擇是跳轉(zhuǎn)至步驟；

c.選擇閥門型號，然后將聲發(fā)射傳感器1耦合至被測閥門周圍平坦處，對被測閥門進行信號采集；

d.根據(jù)采集到的聲發(fā)射波形信號生成fft譜圖，通過fft譜圖確定信號頻率范圍，并選擇對應(yīng)頻段的濾波器；

e.選擇是否進行泄漏量標(biāo)定，如果選擇“是”跳轉(zhuǎn)至步驟f，如果選擇“否”跳轉(zhuǎn)至步驟j；

f.選用對應(yīng)型號閥門，外接流量計，手動旋轉(zhuǎn)被測閥門使閥門通過流量為某一穩(wěn)定值；

g.在檢測裝置標(biāo)定界面輸入當(dāng)前流量值，點擊測試，生成對應(yīng)聲發(fā)射參數(shù)(rms和asl)，得到一組標(biāo)定點；

h.選擇是否結(jié)束泄漏量標(biāo)定，如果選擇“是”，檢測裝置自動生成標(biāo)定曲線并跳轉(zhuǎn)至步驟i，如果選擇“否”跳轉(zhuǎn)至步驟f；

i.測試閥門，得到聲發(fā)射參數(shù)與其對應(yīng)的泄漏量，以泄漏量作為判據(jù)變量，當(dāng)測量的泄漏量超過預(yù)設(shè)報警閾值時，報警模塊14發(fā)出報警提示信息；

j.測試閥門，得到聲發(fā)射參數(shù),以聲發(fā)射參數(shù)作為判據(jù)變量，當(dāng)測量的聲發(fā)射參數(shù)超過預(yù)設(shè)報警閾值時，報警模塊14發(fā)出報警提示信息。

需要補充說明的是，步驟h中所述標(biāo)定曲線生成需要至少兩組標(biāo)定點，標(biāo)定點數(shù)量越多所得到的泄漏量參考值越準確。本發(fā)明所述的被測閥門泄漏為閥門氣體泄漏或液體泄漏。

如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種閥門泄漏的聲發(fā)射檢測裝置，包括聲發(fā)射傳感器1和主機2，所述主機2連接所述聲發(fā)射傳感器1，所述聲發(fā)射傳感器1包括陶瓷保護片3，壓電陶瓷4和前置放大電路5，所述聲發(fā)射傳感器1耦合至待測閥門表面，閥門泄漏的聲發(fā)射信號通過所述陶瓷保護片3傳遞至所述壓電陶瓷4，所述壓電陶瓷4將接收到的聲發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過所述前置放大電路5對電信號進行放大處理；

所述主機2包括濾波模塊6、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊7、信號處理模塊8、處理器模塊9、fft模塊10、只讀存儲器11、隨機存取存儲器12和外殼13；其中，所述濾波模塊6的輸入端與所述前置放大電路5的輸出端相連，所述濾波模塊6的輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊7的輸入端相連；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊7的輸出端連接所述fft模塊10的輸入端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊7還與信號處理模塊8連接，所述信號處理模塊8控制模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊7的采樣并且接收模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊7輸出的數(shù)字信號，所述信號處理模塊8的輸出端還與所述處理器模塊9相連，所述處理器模塊9分別連接所述fft模塊10的輸出端、只讀存儲器11和隨機存取存儲器12。

進一步地，所述主機2還包括報警模塊14，所述報警模塊14與所述處理器模塊9連接。

可以理解的是，所述報警模塊14內(nèi)設(shè)有蜂鳴器和/或閃爍指示燈，報警模塊14通過蜂鳴器發(fā)聲和/或指示燈不停閃爍的形式來發(fā)出報警提示信息。

需要補充說明的是，所述主機2表面上還設(shè)有鍵盤15和顯示模塊16，所述鍵盤15用于測試、標(biāo)定和輸入設(shè)置的數(shù)據(jù)，所述顯示模塊16用于顯示設(shè)置的參數(shù)和測試結(jié)果。

需要進一步補充說明的是，所述主機2內(nèi)部還設(shè)有供電模塊17，所述供電模塊17為主機2和聲發(fā)射傳感器1中的前置放大電路5供電，所述供電模塊17為可更換的一次性電池，以保證連續(xù)現(xiàn)場檢測。

優(yōu)選地，所述濾波模塊6為模擬濾波模塊。

此外，所述聲發(fā)射傳感器1還包括金屬外殼18，所述金屬外殼18能夠屏蔽外界信號噪聲。

具體地，所述只讀存儲器11完成對測試和標(biāo)定數(shù)據(jù)的保存，所述隨機存取存儲器12配合所述處理器模塊9完成程序運行、聲發(fā)射參數(shù)生成、標(biāo)定曲線生成處理中存取臨時數(shù)據(jù)。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，所述聲發(fā)射檢測裝置操作簡單，可一鍵完成閥門泄漏檢測，同時附帶報警功能；體積小，方便操作人員攜帶至現(xiàn)場巡檢；可針對不同種類閥門調(diào)出對應(yīng)標(biāo)定曲線，提高了檢測效率。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。