[發明專利]一種線陣型超聲波泄漏檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201210450828.8
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102967419A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王濤;肖暉衡
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M3/24
• 分類號: G01M3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種線陣型超聲波泄漏檢測裝置，用于檢測氣體容器的氣密性，其特征在于，泄漏檢測裝置包括線陣型超聲波探頭陣列、超聲波信號放大濾波電路、數據采集卡和工控機；

上述線陣型超聲波探頭陣列的數量為1個以上，每個陣列帶有4個超聲波探頭；

上述超聲波信號放大濾波電路的數量為1個以上且其數量與線陣型超聲波探頭陣列的數量相同，每個電路可對4路超聲波信號進行放大濾波處理；

上述數據采集卡的數量為1個以上且其數量與線陣型超聲波探頭陣列的數量相同，每個采集卡可對4路信號進行同步采集，全部數據采集卡均為高速同步數據采集卡；

上述的工控機的數量為1個；

每個線陣型超聲波探頭陣列通過BNC接頭線纜與對應超聲波信號放大濾波電路的輸入端相連，每個超聲波信號放大濾波電路的輸出端通過扁平線與對應數據采集卡的輸入端相連，數據采集卡通過工控機機箱中的插槽固定在工控機上并未工控機提供采集到的數據。

2.根據權利要求1所述的一種線陣型超聲波泄漏檢測裝置，其特征在于，其工控機中的軟件部分包括以下模塊：系統初始化模塊、泄漏檢測模塊、泄漏定位模塊和泄漏孔徑估算模塊；

初始化模塊用于配置數據采集卡、設定存儲路徑和參數的設置，完成裝置的初始化；泄漏檢測模塊用于判斷泄漏是否存在；泄漏定位模塊用于在泄漏存在的情況下確定泄漏的位置；泄漏孔徑估算模塊用于在泄漏存在的情況下估算泄漏控制的大小。

3.根據權利要求2所述的一種線陣型超聲波泄漏檢測裝置，其特征在于，其工作過程為：先運行系統初始化模塊，然后運行泄漏檢測模塊對待測目標進行泄漏檢測，在泄漏存在的情況下運行泄漏定位模塊和泄漏孔徑估算模塊；

具體工作步驟為：

1）運行系統初始化模塊，包括以下過程：

1.1設定最終用于保存檢測記錄的文件的存儲路徑；

1.2完成數據采集卡的初始化；

1.3設定泄漏概率的閾值和孔徑估算的對照表，此閾值和對照表根據以往的測試經驗給出；

2）運行泄漏檢測模塊，包括以下步驟：

2.1啟動數據采集卡并讀取數據采集卡采集到的數據；

2.2將數據采集卡采集到的各個數據每兩個都進行相關運算，得到各個數據之間的相關性數組；

2.3利用神經網絡根據步驟2.2得到的相關性數組計算待測目標的泄漏概率、未泄漏概率及不確定概率，每個相關性數組最后得到待測目標的1組泄漏概率、未泄漏概率及不確定概率；

2.4將各個泄漏概率進行基于證據理論的數據融合運算，得到融合后的泄漏概率；

2.5將融合后的泄漏概率與步驟1.3設定的閾值比較，判斷是否有泄漏存在，分為下面兩種情況：

2.5.1如果融合后的泄露泄漏概率低于閾值，則認為沒有泄漏，在電腦顯示屏上顯示“無泄漏”，將檢測記錄按照步驟1.1設定的存儲路徑保存，并完成此次檢測過程；

2.5.2如果有泄漏，則首先在電腦顯示屏上顯示“有泄漏”，并執行下面的步驟3）和步驟4）；

3）運行泄漏定位模塊，包括以下步驟：

3.1根據步驟2.2得到的相關性數組計算出泄漏聲源到達各個探頭的時差值；

3.2根據步驟2.1數據卡采集的數據進行功率譜換算，得到各個探頭的聲強；

3.3融合3.1的時差值和3.2的聲強值，計算泄漏的位置；

3.4在電腦顯示屏上顯示泄漏位置；

4）運行泄漏孔徑估算模塊，包括以下步驟：

4.1將步驟3.2得到的各探頭的聲強結合步驟1.3設定的對照表，根據信號強度估算出泄漏孔徑的大小；

4.2在電腦顯示屏上顯示步驟4.1估算出的泄漏孔徑的大小；

5）將檢測記錄按照步驟1.1設定的存儲路徑保存。