[發明專利]一種氣體多源泄漏聲像定位方法及聲像定位系統

在審

• 申請號: 202111672766.0
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114323481A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 孫偉;孫立臣;閆榮鑫;孟冬輝;祁廣明;綦磊;郭琦;趙月帥;邵容平;楊再華;隆昌宇;王莉娜
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01M3/24
• 分類號: G01M3/24;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本申請公開了一種氣體多源泄漏聲像定位方法及聲像定位系統。包括以下步驟：采集超聲波信號；所述超聲波信號由被測物結構體泄漏氣體而產生；若超聲波信號的幅值大于本底特征信號及設定的閾值，則表明有泄漏發生；拍攝被測物結構體表面有泄漏發生的區域，確定泄漏區域；對泄漏區域網格劃分，得到圖像梯度圖；采用能量疊加和ICA主成分分析方法對超聲波信號預處理；從預處理的超聲波信號中提取特征頻率對應的聲壓值和特征頻帶內的聲壓級值；將聲壓值和聲壓級值插入圖像梯度圖的每個像素區域，得到圖像云圖；提取圖像云圖中的峰值點位，即為被測物結構體的泄漏點位置?？朔硕嘣锤蓴_、檢測耗時、定位不明晰等缺點，提高測試結果準確性與可靠性。

技術領域

本發明一般涉及真空密封性能測試技術領域，具體涉及一種氣體多源泄漏聲像定位方法及聲像定位系統。

背景技術

目前，對密封結構的密封性能測試通常使用的是示蹤氣體進行檢測的測量方法，是將密封結構中充入一定量或者一定濃度的示漏氣體，利用質譜儀進行單點檢漏或者總漏率測試。這些方法的靈敏度較高，但對設備和氣體有特定的要求；在實際的電力、艦船、飛機等結構密封性有些無法充入特定示漏氣體的情況下，也常用超聲檢漏的方法進行。

現在的超聲波泄漏檢測方法存在一定的不足，實際操作和應用存在較大的限制性。首先是通過巡檢的方式對密封處進行單點檢測，耗時長；其次，需要依靠人工進行數值判斷，可靠性和準確性不高，需要操作人員要有足夠的經驗；另外，定位結果顯示不直觀，無法直接觀察到泄漏的確定位置，需要反復的確認；最后，對與多泄漏源的檢測極易受到影響，多個漏點會影響定位，導致無法區分，誤判，甚至定位誤差大。因此，有必要尋求一種能直接反映漏點位置、多漏點源同時檢測的測量方法。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種直觀反映漏點位置，提高測試結果準確性與可靠性，節省試驗時間與成本的氣體多源泄漏聲像定位方法及聲像定位系統。

第一方面，本申請提供的一種氣體多源泄漏聲像定位方法，包括以下步驟：

采集超聲波信號；所述超聲波信號由被測物結構體泄漏氣體而產生；

若超聲波信號的幅值大于檢測的本底特征信號及設定閾值，則有泄漏發生；所述設定閾值為開機檢測1min內的無泄漏下的環境本底噪聲的1.5倍；

拍攝被測物結構體表面有泄漏發生的區域，確定泄漏區域；

對泄漏區域網格劃分，得到圖像梯度圖；

采用能量疊加和ICA主成分分析方法對超聲波信號預處理；

從預處理的超聲波信號中提取特征頻率對應的聲壓值和特征頻帶內的聲壓級值；

將聲壓值和聲壓級值插入圖像梯度圖的每個像素區域，得到圖像云圖；

提取圖像云圖中的峰值點位，即為被測物結構體表面的泄漏點位置

根據本申請實施例提供的技術方案，根據以下方法采集被測物結構體向外發出且沿空氣傳播的超聲波信號，具體包括：

探測被測物結構體所處檢測場景中的背景噪聲，判斷是否存在干擾源；

若有干擾源，則屏蔽或關閉干擾源；

若無干擾源，則對被測物結構體表面進行巡檢，采集被測物結構體向外發出且沿空氣傳播的超聲波信號。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述本底特征信號在20kHz-100kHz內有主峰且頻率范圍為37kHz～43kHz。

根據本申請實施例提供的技術方案，根據以下方法將特征聲壓值和聲壓級值插入圖像梯度圖的每個像素區域，得到圖像云圖，具體包括：

利用ED能量衰減方式處理聲壓值和聲壓級值；