钢梁结构活动缺陷的检测处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于港口大型起重机的钢梁结构活动缺陷的检测处理系统及检测处理方法，该活动缺陷检测处理系统包括检测部分、信号分析部分和信号处理器，检测部分输出的模拟信息ｆ↓［２］经信号处理器转换后输出数字电信息ｆ↓［３］给信号分析部分，信号分析部分对接收的数字电信息ｆ↓［３］采用极限平均对比法进行活动缺陷判定，获得活动缺陷在钢结构上的位置信息ｆ↓［４］，然后将位置信息ｆ↓［４］通过计算机的输出口输出或者下载至现场使用；所述检测部分包含有传感器、前置放大器，传感器与前置放大器采用有线连接；所述信号分析部分包含有计算机、缺陷活动位置分析模块，缺陷活动位置分析模块存储在计算机的存储器中。本发明专利技术系统为使用中的港口大型起重机提供更安全的、更可靠的运行环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种缺陷检测处理系统，更特别地说，是指一种适用于港口大型起重机的钢梁结构在使用一段时间后存在的缺陷进行检测处理的系统，从而为使用中的港口大型起重机提供更安全的、更可靠的运行环境。
技术介绍
港口大型起重设备如港口门座起重机、散货卸船机、岸边集装箱起重机、电厂煤炭卸船机等，在港口码头的地位和作用，历来为人们所关注和重视。作为重要的技术物质基础，它体现了一个港口的生产力水平。作为港口大型设备具有投资大、效益大，若出现事故其经济损失较大，也会造成一定的国际影响。如何对港口大型在用机械设备进行安全性的检测和评估分析，科学合理的延长其寿命，不仅是港口管理者和技术工作者极为关注的问题，也是目前国内外学术界和工程界的研究热点之一。港口大型起重机整机的寿命往往取决于关键结构件的寿命。通过对起重机中钢梁结构的事故分析和研究发现，活动缺陷(疲劳扩展裂纹)等原因是造成结构失效的主要原因。疲劳裂纹的萌生和扩展断裂常常具有以下几个特征1)遗传性；2)寄生性；3)难检测性；4)综合性；5)突发性，一般没有预兆。因此对这些港口大型起重设备的有效安全检测和安全评估难度就显得非常重要。目前通常采用常规无损检测技术对港口大型起重机进行安全检测(如超声波探伤，磁粉探伤，射线法等)，采用力学分析或简单的疲劳分析进行安全评估。这些安全检测和安全评估方法为港口机械设备的安全管理作出了一定贡献，但上述技术容易出现漏检现象，无法对缺陷位置进行快速有效地判定，严重影响设备的安全运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于港口大型起重机的钢梁结构活动缺陷的检测处理系统，该活动缺陷检测处理系统采用声发射技术对活动缺陷信息进行采集，然后对所述采集信息运用计算机的运算能力，以及与缺陷活动位置分析模块相结合的数字化、智能化方式进行活动缺陷位置定位。本专利技术的另一目的是提出一种适用于港口大型起重机的钢梁结构活动缺陷的检测处理方法，该活动缺陷检测处理方法通过事件极限分析获得活动缺陷事件，或者通过对幅度极限分析后的幅度均值获得活动缺陷事件，然后对活动缺陷事件进行有效识别，从而解决了长期以来无法有效判断缺陷的活动范围以及漏检现象等问题。本专利技术是一种适用于港口大型起重机的钢梁结构活动缺陷的检测处理系统，该活动缺陷检测处理系统包括检测部分、信号分析部分和信号处理器，所述检测部分输出的模拟信息f2经所述信号处理器转换后输出数字电信息f3给所述信号分析部分，所述信号分析部分对接收的数字电信息f3采用极限平均对比法进行活动缺陷判定，获得活动缺陷在钢结构上的位置信息f4，然后将所述位置信息f4通过计算机的输出口(USB接口、串行通讯接口)输出或者下载至现场使用；所述检测部分包含有传感器、前置放大器，传感器与前置放大器采用有线连接；所述信号分析部分包含有计算机、缺陷活动位置分析模块，缺陷活动位置分析模块存储在计算机的存储器中。本专利技术活动缺陷检测处理系统的优点在于(1)通过引入计算机及软件数学模型，使钢梁结构的活动缺陷检测更为有效；(2)缺陷活动位置分析模块采用数学理论的极限均值建模，使高效的检测手段运用于港口大型起重机的缺陷检测中；(3)缺陷活动位置分析模块采用多条件的判断手段，提高了检出率和准确率；(4)缺陷检测效率比常规无损检测技术(超声波探伤)提高了40～65％，检出率高达90～98％，为设备的安全运行提供了保障。本专利技术活动缺陷检测处理方法的优点在于(1)对拾取数字电信息f3采用了一次拾取多次运用，有效地提高了工作效率，同时为事件极限分析、幅度极限分析提供了活动缺陷检测的数据源；(2)对事件Ei、幅度Xi的分析简洁有效；(3)检测所需设备、器件相对较少，有效地降低了活动缺陷检测成本。附图说明图1是港口大型起重机的钢结构缺陷检测结构示意框图。图2是本专利技术缺陷检测模块结构示意框图。具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参见图1所示，本专利技术是一种适用于港口大型起重机的钢梁结构活动缺陷的检测处理系统，该活动缺陷检测处理系统包括检测部分、信号分析部分和信号处理器，所述检测部分输出的模拟信息f2经所述信号处理器转换后输出数字电信息f3给所述信号分析部分，所述信号分析部分对接收的数字电信息f3采用极限平均对比法进行活动缺陷判定，获得活动缺陷在钢结构上的位置信息f4，然后将所述位置信息f4通过计算机的输出口(USB接口、串行通讯接口)输出或者下载至现场使用；所述检测部分包含有传感器、前置放大器，传感器与前置放大器采用有线连接；所述信号分析部分包含有计算机、缺陷活动位置分析模块，缺陷活动位置分析模块存储在计算机的存储器中；所述传感器将采集的活动缺陷信息f1输出给所述前置放大器；所述前置放大器对接收的所述活动缺陷信息f1经放大处理后输出模拟信息f2给所述信号处理器；所述信号处理器对接收的所述模拟信息f2经转换处理后输出数字电信息f3给存储于计算机中的所述缺陷活动位置分析模块；所述缺陷活动位置分析模块对接收的数字电信息f3进行缺陷活动位置分析处理后，获得活动缺陷在钢结构上的位置信息f4，然后通过计算机输出口输出。在本专利技术中，所述缺陷活动位置分析模块对接收的数字电信息f3进行的处理步骤为第一步拾取数字电信息f3所述数字电信息f3中包括有事件Ei(其中i＝1，2，3……N，N为正整数)、测量振铃计数n、上升时间t、持续时间T、测量幅度Xi(其中i＝1，2，3……N，N为正整数)；第二步事件极限分析处理对事件Ei满足事件极限关系处理获得活动缺陷事件Ei(V)，所述事件极限关系为Ei(V)Ei(t>10μs)∩(T>110μs)0(t<10μs)∪(T<110μs),]]>式中，Ei表示事件个数，Ei(V)表示活动缺陷事件个数，其中V表示有效事件个数，t表示上升时间，T表示持续时间。第三步幅度极限分析处理对测量幅度Xi满足幅度极限关系处理获得活动缺陷幅度Xi(V)； 所述幅度极限关系为Xi(V)Xi(t>10μs)∩(T>110μs)∩(n>3)0(t<10μs)∪(T<110μs),]]>式中，Xi表示测量幅度，Xi(V)表示活动缺陷幅度，其中V表示有效事件个数，t表示上升时间，T表示持续时间，n表示测量振铃计数。第四步活动缺陷幅度均值分析处理对第三步的活动缺陷幅度Xi(V)进行均值处理获得某一通道中经过幅度极限分析处理后的有效活动缺陷幅度Xi(V)的均值μXi，所述均值μXi用于进一步判断事件Ei是否为有效事件Ei′(V)；活动缺陷幅度Xi(V)均值为μXi=(1/m)Σi=1mXi(V),]]>且μXi∈]]>式中，μXi表示某一通道中经过幅度极限分析处理后的有效活动缺陷幅度Xi(V)的均值，m表示某一通道中经过幅度极限分析处理后的有效活动缺陷个数，a表示活动缺陷幅度均值的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于港口大型起重机的钢梁结构活动缺陷的检测处理系统，包括有检测部分、信号分析部分和信号处理器，其特征在于：所述检测部分输出的模拟信息ｆ↓［２］经所述信号处理器转换后输出数字电信息ｆ↓［３］给所述信号分析部分，所述信号分析部分对接收的数字电信息ｆ↓［３］采用极限平均对比法进行活动缺陷判定，获得活动缺陷在钢结构上的位置信息ｆ↓［４］；所述检测部分包含有传感器、前置放大器，传感器与前置放大器采用有线连接；所述信号分析部分包含有计算机、缺陷活动位置分析模块，缺陷活动位置分析模块存储在计算机的存储器中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张峥，骆红云，钟群鹏，薛国星，周煜，王宏伟，李丽锋，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]