一种无线声波采集仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无线声波采集仪，包括检测装置和设置在检测装置上的采集控制系统；检测装置包括外壳体，外壳体固定设置在波导底座组件上，外壳体上设置有第一腔室和第二腔室，第一腔室上设置有与第一腔室密封配合的第一腔盖，第二腔室上设置有与第二腔室密封配合的第二腔盖，电路板设置在第二腔室中，采集控制系统设置在电路板上且与天线电连接，分隔板可拆卸设置在第一腔室的内壁上且将第一腔室分割成传感仓和电池仓，检测传感器的一端与传感仓的底部接触，检测传感器的另一端通过第一弹性件与分隔板接触，电源设置在电池仓中且一端与第一腔盖接触，电源的另一端通过第二弹性件与分隔板接触，电源和检测传感器均与采集控制系统电连接。控制系统电连接。控制系统电连接。

A wireless acoustic wave acquisition instrument

【技术实现步骤摘要】
一种无线声波采集仪


[0001]本技术涉及采集仪设备领域，特别涉及一种无线声波采集仪。

技术介绍

[0002]阀门在流体系统中是用来控制流体方向、压力及流量的装置，阀门使管道或设备内的介质流动、停止并控制其流量。阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，是阀门最重要的技术性能指标之一。阀门泄漏分为两种，即外部泄漏和内部泄漏。在大多数情况下，外部泄漏所造成的后果，往往比内部泄漏更加严重。在工业生产中，阀门的外漏不但造成原材料及能源的浪费，还会直接污染环境，甚至引起火灾、爆炸、中毒等危害生命安全的重大事故，给国民经济造成严重损失。阀门外漏常见于阀体、阀杆、填料函与阀体的连接部位。阀门关闭不严形成的泄漏为内漏，常发生在阀座密封面。
[0003]在现有技术中，对阀门泄漏检测的技术方法主要有以下几种方式：
[0004]1)对于气体介质阀门，可以人工在阀门密封处喷检漏液，观察是否有气泡冒出，判断阀门外漏状况；对于液体介质阀门，通过人工视觉观察判断阀门外漏状况。
[0005]2)对于气体介质或易气化液体的阀门，可使用便携式的专用气体探测器，检测介质泄漏到空气中的含量，以判断阀门外漏状况。
[0006]3)对于带压气体介质的阀门，使用超声波探测仪检测气体在泄漏到环境过程中产生的超声波信号，以判断阀门外漏状况。
[0007]现有技术方法中主要存在以下几个问题：
[0008]1)采用检漏液和气体探测器检测方式，通常只在设备安装初期进行检测，不会定期主动的进行阀门外漏复查，通常是外漏已经能被人明显发现或引起不利后果后，才会被检测和修复。
[0009]2)阀门早期的泄漏很难被发现，现有检测手段在实时性和检出率上都比较低，对较大的泄漏检测更加适用。
[0010]3)对阀门内漏的检测缺少相应的技术手段。
[0011]4)对阀门内漏的流量(或严重程度)缺少定量检测手段。

技术实现思路

[0012]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无线声波采集仪。本专利对阀门外漏或内漏在阀门或管道表面产生的应力表面波的检测，通过对微弱信号的检测和模式识别，以实现对阀门泄漏类型确定和内漏的流量估算。
[0013]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0014]一种无线声波采集仪，包括检测装置和设置在所述检测装置上的采集控制系统；
[0015]所述检测装置包括波导底座组件、外壳体、电源、分隔板、电路板、检测传感器和天线，所述外壳体固定设置在所述波导底座组件上，所述外壳体上设置有第一腔室和第二腔室，所述第一腔室上设置有与所述第一腔室密封配合的第一腔盖，所述第二腔室上设置有
与所述第二腔室密封配合的第二腔盖，所述电路板设置在所述第二腔室中，所述采集控制系统设置在所述电路板上且与所述天线电连接，所述分隔板可拆卸设置在所述第一腔室的内壁上且将所述第一腔室分割成传感仓和电池仓，所述检测传感器的一端与所述传感仓的底部接触，所述检测传感器的另一端通过第一弹性件与所述分隔板接触，所述电源设置在所述电池仓中且一端与所述第一腔盖接触，所述电源的另一端通过第二弹性件与所述分隔板接触，所述电源和所述检测传感器均与所述采集控制系统电连接。
[0016]进一步地，所述第二腔室设置在所述外壳体的侧壁上且与所述传感仓连通，所述天线和所述电路板均设置在所述第二腔盖上。
[0017]进一步地，所述传感仓的底部设置有用于与所述检测传感器充分接触的安装槽。
[0018]进一步地，所述波导底座组件包括波导杆和安装座，所述波导杆的一端垂直固定连接在所述安装座的中部，所述波导杆的另一端与所述外壳体固定相连，且所述检测传感器设置在所述波导杆的长度方向上，所述安装座上设置有与被检测对象配合的通槽。
[0019]进一步地，所述采集控制系统包括温度传感器、加速度计、电源管理模块、主控单元、电路模块和无线通信模块，所述温度传感器和所述加速度计均与所述主控单元的输入端电连接，所述检测传感器通过所述电路模块与所述主控单元的输入端电连接，所述主控单元的供电端通过所述电源管理模块与所述电源电连接，所述主控单元通过所述无线通信模块与所述天线电连接。
[0020]一种无线声波采集仪的数据采集方法，所述数据采集方法包括以下步骤：
[0021]S1：通过主控单元对检测传感器所采集的数据进行预处理；
[0022]S2：对信号进行EMD分解，获得IMF分量；
[0023]S3：对所述IMF分量进行AR建模，提取参数，组成特征向量；
[0024]S4：进行SVM分类建模；
[0025]S5：分类识别判定。
[0026]进一步地，所述S2步骤包括以下步骤：
[0027]S21：确定信号x(t)局部极值点；
[0028]S22：求出上下包络线的均值m1(t)；
[0029]S23：按照式1可求得新数据序列h1(t):
[0030]h1(t)＝x(t)
‑
m1(t)
ꢀꢀ
(式1)
[0031]在EMD分解过程中，判断h1(t)是否满足IMF条件，若h1(t)不满足IMF条件，将h1(t)作为新的x(t)，重复执行步骤S21至步骤S23的计算过程，直到h1(t)满足IMF 条件，记c1(t)＝h1(t)，c1(t)为原始信号中频率最高的IMF分量，IMF必须满足两个条件：一是整个数据序列中极值点数量与过零点的数量必须相等，或最多相差一个；二是所有局部极大值连接成的上包络线和所有局部极小值连接成的下包络线在任意时间点上均值都为零；
[0032]S24：按照式2计算x(t)与c1(t)之间的残差r(t)：
[0033]r(t)＝x(t)
‑
c1(t)
ꢀꢀ
(式2)
[0034]将r(t)作为新的x(t)，重复步骤S21至步骤S23的计算过程，依次得到 c2(t)，c3(t)，
……
直到c
n
(t)或r(t)满足给定的终止条件时，筛选结束；
[0035]S25：经过EMD分解之后的原始信号x(t)被分解为n个基本模式分量和一个残差的和：
[0036][0037]原始信号x(t)进行EMD分解运算后，分解为IMF分量c
i
(t)和残差项r(t)之和，其中，IMF分量c1(t)，c2(t)，
……
c
n
(t)是按照频率高低依次分解出来的，突出了原始信号的局部特征，而残余分量则是体现了原始信号的中心趋势。
[0038]进一步地，所述S3步骤包括以下步骤：
[0039]S31：对EMD分解的IMF分量分别进行AR建模，设c
i
(t)对应的信号数据是c(n)，信号数据建立AR模型如式4：
[0040][0041]其中，a
k
(k＝1,2,
…
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线声波采集仪，其特征在于：包括检测装置和设置在所述检测装置上的采集控制系统；所述检测装置包括波导底座组件、外壳体(1)、电源(2)、分隔板(3)、电路板(4)、检测传感器(5)和天线(6)，所述外壳体(1)固定设置在所述波导底座组件上，所述外壳体(1)上设置有第一腔室和第二腔室(7)，所述第一腔室上设置有与所述第一腔室密封配合的第一腔盖(8)，所述第二腔室(7)上设置有与所述第二腔室(7)密封配合的第二腔盖(9)，所述电路板(4)设置在所述第二腔室(7)中，所述采集控制系统设置在所述电路板(4)上且与所述天线(6)电连接，所述分隔板(3)可拆卸设置在所述第一腔室的内壁上且将所述第一腔室分割成传感仓(10)和电池仓(11)，所述检测传感器(5)的一端与所述传感仓(10)的底部接触，所述检测传感器(5)的另一端通过第一弹性件(12)与所述分隔板(3)接触，所述电源(2)设置在所述电池仓(11)中且一端与所述第一腔盖(8)接触，所述电源(2)的另一端通过第二弹性件(13)与所述分隔板(3)接触，所述电源(2)和所述检测传感器(5)均与所述采集控制系统电连接。2.根据权利要求1所述的一种无线声波采集仪，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，
申请(专利权)人：四川杰智恒创智能工业设备有限公司，
类型：新型
国别省市：