[實用新型]一種基于超聲表面波傳播特性的船舶管系泄漏檢測裝置

有效

• 申請號: 201220336793.0
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN202794110U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 彭中波;印洪浩;張敏;韓雪峰;嚴峻;劉躍沖
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅;李玉州

技術領域

本實用新型涉及一種船舶管系泄漏檢測裝置。

背景技術

現代船舶為滿足船舶航行、作業、安全和船員生活要求，設置有各種功能不同的管路系統（以下簡稱“船舶管系”），包含燃油、潤滑油、冷卻水，壓載水、消防水、液壓傳動、液貨裝卸等多個子系統，是確保船舶主機、輔助機械、電氣設備正常運轉，保證船舶安全航行、停泊和作業的重要系統，更是船舶使用壽命的基本保證。船舶管系由于生產設計、工藝材料、運行管理等多方面的原因，管系破損泄漏難以避免。船舶管系泄漏輕則造成設備故障、貨差貨損，影響船舶正常營運；重則導致設備破壞或結構毀壞、人員傷亡、沉沒事故，甚至造成環境和生態災難，已成為影響船舶營運安全和環境安全的突出隱患。

為了防范和降低船舶管系泄漏造成的危害和風險，各國造船機構投入了大量的人力及經費對船舶管系的防護進行研究，采用了包括“合理選用管材，管系生產設計優化管系布局，改進管系生產和加工工藝，設置管弄和套管加強防護，管道化學清洗和鈍化防腐，安裝和維修中管路無損探傷，管路試壓”等等諸多技術手段，但基本集中在船舶管系的設計、制造和加工工藝方面，以預防泄漏產生為主。

目前，船舶管系運行管理主要依靠船員的定期觀察和維護，船員通過目視觀察管路儀表讀數和泄漏介質來判斷泄漏狀況。這種基于個人經驗的傳統檢漏方法，無法準確判斷管系泄漏的具體情況，且都是進行泄漏故障的事后處理。對于船舶管系泄漏，國內外還沒有實時在線故障監測與診斷的技術和設備。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于超聲表面波傳播特性的船舶管系泄漏檢測裝置。

為了實現上述目的，采用以下技術方案：一種基于超聲表面波傳播特性的船舶管系泄漏檢測裝置，其特征在于：所述裝置包括

超聲表面波傳感器：設置于管系的首段和末端，負責產生和接收超聲表面波信息；

信號調理電路：對接收信號進行濾波及放大處理；

模/數轉換模塊：將經放大處理后的模擬信號轉換為數字信號；

存儲器和接口電路：對數字信號進行高速采樣并將數據寫入存儲器；

計算機終端：分析、比較、判斷超聲表面波信息及其信息特征，判定船舶管系泄漏并定位。

所述超聲表面波傳感器包括超聲波發射電路和超聲表面波探頭。

本實用新型具有以下幾個優點：

1、超聲表面波沿固體表面傳播，與材料表層相互作用相當明顯，且具有激發效率高、不易衰減的特征；

2、船舶管系始終處于強噪聲、強振動環境下，測量信號信噪比低，頻率成分豐富，而超聲表面波頻率成分獨立，易于檢測。

3、船舶管系流體種類復雜，沿程溫降引起流體物性變化，而超聲表面波檢測與流體種類、特性無關，具有“易適應性”的特點；

4、不需要在管壁上打孔，設置引壓管，不對管道的安全性造成任何影響；

5、不需要通過關閉閥門產生水擊波激勵的方式來檢測，不會對流體的運動狀態造成干擾；

6、避免周向安裝超聲波探頭。

說明書附圖

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

圖2為實施例的流程圖；?

圖3為實施例中探頭的安裝圖；

圖4為管道在沒有泄漏，且無調泵調閥等操作時，處于正常穩定運行工況時表面波信號的功率譜密度曲線；

圖5為管道泄漏時，表面波信號的功率譜密度曲線；

圖6為調泵調閥等正常操作時，表面波信號的功率譜密度曲線。

圖4、圖5和圖6中的縱坐標為加速度功率譜密度，單位是m²/s³，橫坐標為頻率，單位是H_Z。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

基于超聲表面波船舶管系泄漏檢測方法的具體步驟為：

1、在管道首、末兩端設置超聲表面波傳感器產生沿管壁傳播的超聲表面波信號。

2、利用計算機信息終端分別記錄船舶管系“正常穩定運行”、“調節泵”、“調節閥”、“由于管壁裂痕出現泄漏”四種過程中超聲表面波信號的功率譜曲線，并利用專用軟件分析這些曲線并提取其信息特征和周期特征，并將這些信息特征記錄于信息終端中。

3、實時獲取超聲表面波信號功率譜曲線，利用計算機信息終端實時提取其信息特征，并將實時信息與第2步中所記錄的超聲信號曲線的信息特征進行比較，從而自動判定船舶管系泄漏。