[發明專利]聲發射儲罐罐底腐蝕檢測中聲源的定位方法

有效

• 申請號: 201010100412.4
• 申請日: 2010-01-25
• 公開（公告）號: CN101769900A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 李一博;王偉魁;曾周末;靳世久;陳世利
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N29/26
• 分類號: G01N29/26;G01N29/50
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術領域

本發明涉及聲發射檢測中聲源定位方法，特別是涉及聲發射儲罐罐底腐蝕檢測中聲發射源的定位方法。

背景技術

基于聲發射原理的儲罐罐底腐蝕和泄漏檢測是一種在線檢測技術，由于其無需停產、倒灌、清罐等操作，所以檢測成本低、效率高，近年來受到業界的普遍關注，取得了越來越多的應用。其檢測原理如圖1所示，在儲罐外壁鋼板3沿周向均勻布置若干個聲發射傳感器2，各傳感器分別通過信號線3與工控機4上的信號采集卡相連。在檢測過程中，聲發射傳感器將獲取的聲發射信號轉換成電信號，由信號線傳輸給工控機，工控機通過對各傳感器接收到信號的時間差計算出聲發射源的位置，并在顯示器中顯示出來。最后對罐底腐蝕情況的評估是通過分析檢測到的腐蝕信號的聲源位置及其分布的疏密程度判定的。因此準確捕獲有效的聲發射信號并對該信號進行定位計算是非常重要的。對聲發射源進行定位主要有三個步驟，分別是：捕獲信號、聲發射事件判定和計算聲源位置。這三個步驟是環環相扣的，任何一個步驟出現問題都會對最后的定位結果產生影響。當布置于罐壁上的多個傳感器同時捕獲到多個聲源的信號時，就很難判定哪些傳感器捕獲到的是同一個聲發射源產生的信號，容易產生誤判，即：將不同傳感器所獲得的不同聲源的信號判定為同一聲源的信號，進而產生錯誤的聲源定位結果，最后會對罐底腐蝕評估產生不良影響。傳統的定位方法并沒有考慮這個問題，在對聲源定位過程中，凡是在一定時間段(事件定義時間)內各個傳感器所獲得的聲發射信號(Hit)均認為來自于同一個聲發射源，判定為一個聲發射事件，然后計算該聲發射事件的位置。在現場檢測過程中，儲罐罐底多處同時產生多個聲發射信號的情況時有發生，直接采用傳統的聲源定位方法獲得的檢測結果誤差較大。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種在聲發射罐底腐蝕檢測過程中相對于傳統方法更加準確的聲源定位方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：當在事件定義時間內多個傳感器接收到聲發射信號后，先不直接判定這些聲發射信號屬于同一個聲發射事件，而是根據各個傳感器接收到的信號之間的相似性判別是否來自同一個聲源，若相似性達到一定程度則認為是來自于同一聲源，然后將這些相似的聲發射信號組成一個聲發射事件，若相似的聲發射信號分別為3個以上的傳感器接收到的，則認為是有效聲發射事件并繼續進行定位計算，反之認為是無效聲發射事件不進行定位計算。其具體步驟為：

1)將在聲發射事件定義時間內獲得的聲發射信號按時間順序排序并進行編號，分別為h₁，h₂，h₃，…h_n，n為事件定義時間內獲得的聲發射信號總數；

2)設置近似判定閾值Θ，設置當前聚類計數器m＝1，當前聚類C_m＝{h₁}，循環計數器i＝2；

3)在當前所有聚類中查找聚類C_k，其中1≤k≤m，使得信號h_i與聚類C_k的差異性測度d(h_i，C_k)最小；

4)比較d(C_k，h_i)與Θ的大小，當d(C_k，h_i)≤Θ時，執行步驟5)，當d(C_k，h_i)＞Θ時，執行步驟6)；

5)將h_i加入到聚類C_k中，執行步驟7)；

6)新建一個聚類，聚類計數器m增1，C_m＝{h_i}，執行步驟7)；

7)循環計數器i增1；

8)判斷i是否大于信號總數n，當i≤n時，執行步驟3)，當i＞n時，執行步驟9)；

9)在建立的所有聚類中查找聚類C_x，要求C_x中包括至少3個傳感器接收到的信號，若存在C_x則執行步驟10)，否則結束；

10)將C_x送入定位計算程序。

本發明的聲發射罐底腐蝕檢測中聲源的定位方法可以更加準確的捕獲由腐蝕導致的聲發射事件，從而使對聲發射事件的定位結果更加準確。

附圖說明

圖1為聲發射儲罐罐底腐蝕檢測原理示意圖；

圖2為本發明的聲發射儲罐罐底腐蝕檢測中聲源定位方法的流程圖；

圖3為未采用本發明的聲發射儲罐罐底腐蝕檢測中聲源定位方法的結果圖；