给予超声波阀门泄露检测方法

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1、word格式文档摘要在工业生产中大量用到连接以及控制管道中气体运动的是各种各样的阀门。由于各种原因，泄漏事故经常发生，这造成极大的能源浪费和经济损失。为保障工业生产能安全进行且将泄漏事故造成的危害降到最小，需要研究一种实时泄漏检测技术。本课题目的在于开发一种实时阀门泄漏检测系统。该系统利用气体泄漏产生超声波的原理，通过检测这种声波的强度来判别是否存在阀门泄漏；并利用数字信号处理技术对气体泄漏所产生的超声波强度信号进行FIR滤波和傅立叶变换等处理，通过对泄漏点的超声波频谱的分析来判别阀门泄漏等级，从而实现高精度数字式

2、检测；同时，该系统具有无线通信功能，满足监控人员实时监测工业现场的需求，这对现场工人的检修工作具有重要的指导作用。关键词：泄漏超声波，数字信号处理，频谱分析，无线通信专业整理word格式文档AbstractWiththedevelopmentofmodernindustry,millionsofvalvesareusedtolinkpipelines.Forallkindsofreasons,valveleakagesoftentakeplace.Theaccidentscausegreatlossatbothen

3、ergysourcesandeconomy.Inordertominimizethelossescausedbyleakage,itisnecessarytostudyleakagerealtimedetectingtechnology.Thissubjectaimsatdevelopingarealtimevalveleakagedetectingsystem,whichcancheckoutwhetherthereisleakageornotdependingonultrasonicleakagedetecti

4、ngtheory.Thissystemtakesadvantageofthedigitalsignalprocessingtechnologytoprocesstheultrasonicsignalgeneratedbyvalveleakage,makinguseofmethodssuchasFIR、FFT.Throughultrasonicspectrumanalysis,wecandeterminethevalveleakagelevelsinordertoachievehigh-precisiondigita

5、ltest.Atthesametime,thesystemhasawirelesscommunicationfunction,whichwillnotonlymeettheneedsofreal-timemonitoringinindustrialfield.Thisfunctionplaysanimportantguidingroletothemaintenanceworkers.Keywords：leakageultrasound,digitalsignalprocessing,spectrumanalysis

6、,wirelesscommunication专业整理word格式文档目录1绪论11.1课题研究背景及意义11.2阀门泄漏检测技术的现状11.3阀门泄漏检测技术的发展方向31.4本文研究内容及章节安排32超声波检测的原理52.1利用超声波检测阀门泄漏的基本原理52.2阀门泄漏的模型62.3泄漏量与声压级的理论分析62.4本章小结83硬件组成和设计93.1硬件架构93.2关键器件的选择93.3无线电路设计143.4本章小结214DSP软件设计224.1初始化程序设计224.2数据接收子程序设计234.3FIR滤波器25

7、4.4FFT和泄漏量定级284.5数据发送子程序设计304.6本章小结305无线通信软件设计315.1Zigbee简介315.2Zigbee协议栈工作流程315.3无线通信程序设计335.4本章小结356总结与展望366.1总结366.2展望37参考文献38致谢40专业整理word格式文档1绪论1.1课题研究背景及意义目前，工业生产中大量使用储存和输送气体的管道，而连接并控制这些管道中气体运动的是各种各样的阀门，例如对石油化工等工业中各种管道、储油罐、储气罐上的卸压阀、隔离阀和旁通阀以及工厂中蒸汽管道中的疏水阀等。

8、阀门是石化工业自动控制系统及安全防护系统中的核心执行元件，被称为石化工业的“咽喉”。阀门的性能和状态不仅会影响到石化工业生产质量和安全，而且对企业的能源效率有较大影响。据美国Accutech公司的调查研究，一个大型的炼油厂或化工厂大约有2500个卸压阀。这是一种保护设备和人员的关键安全装置。正常情况下呈关闭状态，一旦在流程管道和反应罐或储罐中发生可能导致危险