本发明专利技术属于压缩空气泄漏检测领域，实现了可抗干扰的超声波气体泄漏检测仪。发明专利技术内容主要涉及一种不受工业现场短暂环境噪声干扰的气体泄漏超声检测仪。本发明专利技术提出的超声波泄漏检测仪与传统的易受环境噪声影响、误报率较高的同类产品不同，本检测仪采用微处理器作为平台，根据工业现场短暂环境噪声的特点，设计滤波算法，可有效滤除持续时间在20-30ms以内的短暂环境噪声，从而减少检测仪的误报现象，并且保证较小的信号显示滞后。本超声波泄漏检测仪抗干扰能力强，且能通过软件对其进行标定，有利于工业现场的推广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于压缩空气泄漏检测领域，涉及一种可抗短暂环境噪声干扰的超声波气体泄漏检测仪。
技术介绍
压缩空气在使用过程中普遍存在严重的泄漏问题，工厂中泄漏的压缩空气通常占总耗气量的10%-30%，造成很大的能源浪费。泄漏检测成为压缩空气系统节能的重要途径。现有超声波气体泄漏检测仪主要原理是压缩空气泄漏产生超声波，通过超声波传感器检测40kHz左右频率的超声信号并转换成电压信号，然后经过滤波和放大后，由多级LED进行显示。这种气体泄漏检测仪具有反应灵敏的优点。但是由于现场存在大量的短暂环境噪声，这些噪声含有和泄漏超声信号相同的频率成分，因此，仅通过硬件电路上的带通滤波器进行滤波，并不能去除噪声信号。针对这一情况，本专利技术提出的可抗短暂环境噪声干扰的超声波气体泄漏检测仪，可以有效的滤除短暂环境噪声，避免由短暂环境噪声导致的误报。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可抗短暂环境噪声干扰、误报率低的超声波气体泄漏检测仪。本专利技术的技术方案是本专利技术以传统超声波气体泄漏检测仪的工作原理为基础，在检测仪中设计了以微处理器为核心的数字电路；在微处理器中设计信号分析与处理软件程序。现场短暂环境噪声具有以下三个特点1)持续时间在20-30ms左右；2)幅值变化较快；3)幅值比泄漏产生的超声信号要大得多；针对以上特点，设计短暂环境噪声滤除算法，该算法的主要实现步骤如下 1)采样M个点作为一个数据段，计算该数据段内信号平均幅值，可定义为其中&是各采样点信号值，a是M个点信号值平均；2)按1)所述方法，计算当前时刻点之前的N个数据段的平均幅值；3)找出N个平均幅值中K个最大值，并进行滤除。为了能够完全滤除20-30ms持续时间的短暂环境噪声，设噪声持续时间为T，滤除的平均幅值个数K应该满足下式K*M/fs>T式中fs为采样频率。4)将余下的N-K个平均幅值求平均，并作为最后结果进行显示。5)每采样M个点作一次上述计算，即每采样M个点进行一次显示更新。该算法的实现流程如图2所示。1、可抗短暂环境噪声干扰，其特征在于针对短暂环境噪声的特点，采用微处理器作为平台，设计噪声滤除算法，该算法可以从时域上对持续时间在20-30ms的噪声信号进行滤除，避免了由此造成的泄漏点误报现象。 该算法实现简单、计算效率高，并且信号显示延迟较小。2、可软件标定，其特征在于由于电子元器件导致的放大倍数不一致，可通过调整软件放大倍数，方便的进行软件标定。本专利技术的优点是与传统的超声波气体泄漏检测仪相比，本专利技术采用微处理器作为平台，内置短暂环境噪声滤除算法，该算法可以从时域上对持续时间在20-30H1S的噪声信号进行滤除，避免了由此造成的泄漏点误报现象。而且，本检测仪可以方便的进行软件标定，有利于工业现场的推广。附图说明图1检测仪系统流程图。图2算法实现流程图。具体实施例方式下面对本专利技术作进一步的说明。 1、气体泄漏超声波检测原理压缩空气泄漏时雷诺数一般较高，形成湍流射流。湍流的流动空间中分布着无数大小和形状各不相同的漩涡；射流的流动空间不断加厚，特别是过渡段和主段以后的流动空间， 由于射出的气流比周围气体速度大得多，周围的气体会不断地被卷吸进流动区域，因而也会不断地形成漩涡。因此，对于湍流射流来说，从靠近狭缝处的初始段至主段以后的很长的区域内，将会不断地产生漩涡，并且这些漩涡又在不断地发展、破裂，产生新的漩涡。根据涡动力学理论，涡就是流体的声音。这些声音中，有大量的超声波成分。传统的气体泄漏超声波检测的原理是通过超声波传感器检测频率在40kHz左右 (此频率段有较高的信噪比)的泄漏超声波，进行放大和滤波，并通过多个LED进行显示。在本专利技术中如图1，放大和滤波后的信号首先通过A/D转换成数字信号，然后通过微处理器计算信号平均幅值，并进行滤波，最后通过多个LED进行显示。权利要求1.一种可抗短暂环境噪声干扰的超声波气体泄漏检测仪，其特征在于采用微处理器作为平台，针对短暂环境噪声的特点，设计噪声滤除算法，以M个采样点作为一个数据段， 计算当前时刻点之前的N个数据段中每一段的平均幅值，找出这N个平均幅值中K个最大的，并进行滤除，K的选取满足K*M/fs>T。2.根据权利要求1所述的可抗短暂环境噪声干扰的超声波气体泄漏检测仪，其特征在于超声传感器输出的信号通过A/D采样，转换成数字信号进入微处理器，通过软件计算信号的平均幅值，然后经过软件和硬件放大后显示，并设置软件放大调节接口，可通过调整软件放大倍数对其进行标定。全文摘要本专利技术属于压缩空气泄漏检测领域，实现了可抗干扰的超声波气体泄漏检测仪。
技术实现思路
主要涉及一种不受工业现场短暂环境噪声干扰的气体泄漏超声检测仪。本专利技术提出的超声波泄漏检测仪与传统的易受环境噪声影响、误报率较高的同类产品不同，本检测仪采用微处理器作为平台，根据工业现场短暂环境噪声的特点，设计滤波算法，可有效滤除持续时间在20-30ms以内的短暂环境噪声，从而减少检测仪的误报现象，并且保证较小的信号显示滞后。本超声波泄漏检测仪抗干扰能力强，且能通过软件对其进行标定，有利于工业现场的推广。文档编号G01N29/14GK102445309SQ20111035231公开日2012年5月9日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日专利技术者廖平平, 李晶 申请人:北京爱社时代科技发展有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖平平，李晶，
申请(专利权)人：北京爱社时代科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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