基于激光技术的电梯液压缓冲器动态跟踪检测技术研究

针对目前电梯液压缓冲器复位传统检测方法效率低、准确度差等不足,设计了一种基于激光技术的电梯液压缓冲器动态跟踪检测的方法及仪器。该仪器采用激光测距技术,对激光测距信号进行采集和分析,完成液压缓冲器压缩行程和复位时间的测量,实现了液压缓冲器复位过程的动态监测及结果的自动计算。经现场试验表明,该仪器可以自动显示压缩行程、复位时间和绘制复位过程中的运动曲线,提高了测量精度和效率,为液压缓冲器的隐患检测提供参考。     

电磁超声探头发射与接收线圈对信号灵敏度的影响

本文主要测试在不同发射频率、不同材料及不同磁场强度下电磁超声探头线圈阻抗及频率特性,以该测试数据为电磁超声探头波形模态的产生、设计及匹配电磁超声发射电路提供有力的数据支撑。实验发现:1.在发射电压一定的情况下,发射线圈的电流密度越大,灵敏度越高,即发射线圈的匝数需要跟发射电路匹配。2.提高接收线圈的匝数可以提高接收灵敏度,但并不是无上限的提高。     

石化成套装置不停输服役条件下无损检测新技术的应用

在线检测是目前石化成套装置内承压设备常用的一种检测方式,有助于石化企业生产装置长周期安全运行,降低生产成本及检修费用,提升企业竞争能力。通过对声发射检测、电磁超声检测、脉冲涡流检测、平衡场涡流检测、阵列涡流检测、超声导波检测及数字平板成像7种常用在线检测技术的应用特点进行分析,结合腐蚀减薄、环境开裂2种损伤类别,给出了压力容器和工业管道在线检测技术的选择建议。     

声发射检测灵敏度校准声源实验分析

在声发射技术的应用中,传感器的工作频率和灵敏度对AE检测的结果具有决定性的作用,传感器的校准是AE定量研究的基础,也是声发射检测技术研究中的重要课题。根据二级校准的相关要求设计了三个不同声源的实验:落球、断铅和压断毛细玻璃管法。通过重复性实验,测量了不同大小的钢球从不同高度下落;不同粗细、硬度以及不同长度的铅芯的断裂;不同粗细的毛细玻璃管被压断产生的脉冲声源,分别比较以上三个实验在不同状态条件下产生的脉冲声源信号,分析其实时特征和频谱特征(峰值,上升时间),通过计算确定其不确定度和稳定度,总结优化操作方法,同时分析了实验误差。在此基础上得出最适合做声发射传感器灵敏度校准的脉冲声源,为声发射传感器校准中的参考声源提供性能评判的依据。     

基于时差收敛算法的声发射源定位方法研究

本文针对传统基于时差的声发射定位方法精度及稳定性不足且易受检测环境影响的问题,提出了一种基于收敛算法的声发射源定位方法,经过循环迭代不断优化声发射信号的到达时刻计算方式,使得定位计算重构的定位源稳定收敛在近似同一区域,从而提高声发射源的定位准确度。     

倾斜摄影技术在观光车辆路线坡度测量上的应用研究

本文针对非公路用观光车辆行驶路线坡度测量传统方法效率低的问题,对比研究了无人机倾斜摄影测量方法和传统方法在坡度测量上的应用,提出了基于坡道路线三维模型的测量算法。研究结果表明,无人机倾斜摄影测量方法具有较高的测量精度,可以满足观光车辆路线坡度测量精度要求,提高了工作效率,丰富了特种设备检验检测技术手段。     

基于超声脉冲法的火灾损伤后混凝土裂纹深度检测

检测或诊断裂纹深度是火灾后混凝土结构受损综合评判的重要依据。开发一种专用的火灾后混凝土裂纹深度检测仪器,是一项填补国内该领域空白的重要研究课题。在研讨和分析超声脉冲法检测混凝土表面损伤裂纹深度的单面平测法、逐层穿透法和损伤层厚度判定3种测试方法的基础上,笔者设计开发了一种超声测试诊断仪,采用高精度计时电路、传感器驱动电路和自动增益电路,提高了仪器计时精度和抗干扰性。经对多组火灾损伤后的结构混凝土试件的测试,获取了6组共60个声时数据,用给出的方法进行了计算,得出的裂纹深度值与观察结果能较好地吻合。理论与实测表明,提出的裂纹检测方法和开发出的测试仪器具有实用性。     

基于电磁超声技术的管道壁厚检测研究

将电磁超声技术应用于管道壁厚检测现场时,由于探头换能效率低而导致底面反射信号弱、测量结果精度低、数据稳定性差等问题出现。本研究采用试验验证的方法对电磁超声探头中,检测线圈的缠绕圈数和永磁铁的磁场强度进行了优化,并在外径100mm和300mm的碳钢管道上进行了壁厚检测试验。结果表明：随着检测线圈圈数和磁场强度的增大,底面反射信号的波形更加清晰、幅度更高,整个声程范围内的噪声干扰明显降低。优化后的电磁超声检测系统能够满足管道壁厚检测的技术要求。     

风电螺栓超声导波检测技术仿真

采用有限元方法针对基于超声导波的风电螺栓在役检测技术进行分析。首先介绍了螺栓检测的技术研究难点、热点、超声导波检测以及相控阵延时聚焦的理论基础,然后使用COMSOL有限元分析软件以及MATLAB仿真程序对超声导波螺栓检测技术进行建模,在该模型的基础上分析了超声导波检测风电螺栓技术的实现过程与方法。在仿真过程中,笔者通过改变缺陷深度,研究其对于超声导波检测信号的影响。研究结果表明:(1)缺陷在较浅深度时,检测结果误差较小,缺陷信号之后会形成明显的二次波、三次波信号。(2)缺陷位于中部位置时,缺陷测量结果误差增大,位于缺陷之前的台阶反射信号波幅降低,二次、三次波不明显。且缺陷波附近可看到有较明显的多个小波峰信号。(3)由于波随着传播距离的增大,干涉叠加次数增加,波的模式越来越复杂。所以随着缺陷距离探头越远,检测结果误差越大。     

滤袋的脉冲喷吹清灰试验研究

利用脉冲喷吹实验台,在其他条件不变的情况下,改变喷吹压力、脉冲宽度、喷吹气量和喷吹距离,测定2 m滤袋侧壁上、中、下3个测点的压力正峰值和压力正峰值到达时间,调整喷吹参数使滤袋侧壁沿长度方向压力正峰值和压力正峰值到达时间合理分布,通过这两个因素来研究脉冲清灰效果.结果表明,喷吹压力、喷吹气量和喷吹距离对压力正峰值和压力正峰值到达时间影响较大,适当提高喷吹压力、喷吹气量和喷吹距离有助于改善滤袋的脉冲喷吹清灰,脉冲宽度的变化对其影响较小.研究表明,0.6 MPa的喷吹压力、0.08 ms的脉冲宽度、200 mm的喷吹距离为最佳喷吹参数.     

12Cr1MoVG蒸汽管道蠕变的反射式非线性超声无损检测分析

针对传统(收-发分置)透射式非线性超声检测方法在现场应用受到众多制约的问题,提出二次谐波(收-发合置)的反射式非线性超声检测思路,通过采集并分离超声检测信号一次底波的反射信号获取非线性超声检测中基波和二次谐波信号,并设计搭建反射式非线性超声实验系统,进行2万小时12Cr1MoVG钢高温蒸汽管道检测实验并与测试样品的里氏硬度值进行比对。研究结果表明：该管道测点的非线性参量β在0.005～0.03变化与其硬度值变化(420～440 HL)呈负相关,即随着试样性能下降β值增大,而硬度值下降。研究结果可为在役高温蒸汽管道蠕变程度的检测提供参考。     

基于视频技术的地点车速测定新方法

基于MPEG视频压缩技术的基本原理,提出了一种地点车速测定的新方法。该方法克服了雷达测速对测速角度要求苛刻、干扰正常行车而导致测量误差大的问题。借助普通的VTR录像机拍摄行车录像,应用视频处理软件VirtualDub,人工判读获取车辆接触两固定检测线的时间间隔,即可近似计算获得地点车速。实际应用中可通过调整两检测线的间距,来满足测速精度的要求。笔者还通过现场行车实验采集车速数据,进行了视频测速法与雷达测速法测速精度对比分析。     

超声热效应下型煤中气体解吸规律实验研究

为了研究超声热效应对于气体解吸的影响规律,利用自行研制的具备施加超声功能的吸附解吸装置,对吸附饱和氮气的型煤试件开展超声热效应下的气体解吸试验。利用试验数据,拟合出了不同氮气压力下超声热效应作用过程中温度变化方程,解吸量方程及解吸速率方程。同时,对解吸量方程和解吸速率方程进行了试验数据验证。结果表明:超声热效应作用能够有效地提高型煤试样的温度,提高氮气的解吸130.9%-145.8%。验证结果相对误差集中在5%以内,拟合方程能够反映出超声热效应作用过程中解吸量及解吸速率的变化情况。     

超声热效应下型煤中气体解吸规律试验研究

为了研究超声热效应对于气体解吸的影响规律,利用自行研制的具备施加超声功能的吸附解吸装置,对吸附饱和氮气的型煤试件开展超声热效应下的气体解吸试验。利用试验数据,拟合出了不同氮气压力下超声热效应作用过程中温度变化方程,解吸量方程及解吸速率方程。同时,对解吸量方程和解吸速率方程进行了试验数据验证。结果表明:超声热效应作用能够有效地提高型煤试样的温度,提高氮气的解吸130.9%～145.8%。验证结果相对误差集中在5%以内,拟合方程能够反映出超声热效应作用过程中解吸量及解吸速率的变化情况。     

Evaluating the overall efficiency of a flameless venting device for dust explosions

Results from cornstarch explosion tests using a flameless venting device (mounted over a burst disc) on an 8 m³ vessel are presented and used to determine the overall efficiency of the device, which is defined as the ratio between its effective vent area and the nominal vent area. Because these devices are comprised of an arrestor element mounted over an impulsively-actuated venting device (such as a burst disc), the functional form of the overall efficiency is taken as the product of the area efficiency (i.e., the ratio between the effective vent area of the entire assembly to that of the venting device without the arrestor element) and the burst efficiency (i.e., the ratio of the effective vent area of the venting device without the arrestor element to the nominal vent area). The effective vent areas are calculated from measured overpressures using three different empirical correlations (FM Global 2001, NFPA 2007, and VDI 2002). Furthermore, due to significant variations in the effective reactivity from test to test, a correction factor proportional to the initial flame speed is applied when determining the area efficiency. In general, it was found that the FM Global and NFPA methodologies yield consistent results with less scatter than VDI 3673.     

曝气及搅拌强化超声预处理污泥试验研究

超声是一种具有很大研究价值的污泥预处理技术,但超声波能耗较大,限制了其大规模应用。曝气和搅拌作为辅助技术可以使超声技术在较低的能耗下达到较高的破解效率。以污泥破解后上清液中SCOD增加值为主要评价指标,探究在曝气及搅拌辅助下超声预处理污泥的最佳条件,进一步考察在最佳条件下曝气及搅拌对超声破解污泥效率的提高和能耗的降低作用。结果表明,曝气最有效的超声声能密度为0.9 W/mL,最佳曝气量为20 mL/min,最有效的曝气时间为10 min,在超声10 min的后5 min曝气、前5 min不曝气比在整个超声过程中曝气破解溶出的SCOD更高。在最有效的条件下对污泥进行超声加曝气处理后的SCOD为388.45 mg/L,而相同条件下仅超声溶出的SCOD为196.5 mg/L,溶出的SCOD增加了97.7%,污泥经超声加曝气处理后SCOD溶出率为3.85%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了25%。搅拌作为另一个辅助技术,转速为600 r/min时对提高超声破解污泥的SCOD最有效,超声加搅拌比相同条件下仅超声破解污泥溶出的SCOD增加了83.8%,超声加搅拌破解污泥的SCOD溶出率为1.98%。在超声加曝气和搅拌的条件下,污泥SCOD溶出率为4.38%,污泥破解产生的SCOD比相同条件下仅超声破解的污泥SCOD增加了120.8%,比达到近似SCOD的仅超声处理方式的能量消耗降低了12.5%。     

2种基于模式识别的环状燃气管网泄漏检测方法

为了将模式识别技术应用于环状燃气管网泄漏检测并找到合适的特征提取方法,以天津城建大学实验室环状燃气管网泄漏为例,将实验的28种工况作为测试样本,与之对应的模拟工况作为训练样本,采用提取压力图像特征向量法和节点压力矩阵法分别进行环状燃气管网的泄漏检测,采用支持向量机分类器将2种方法获得的特征向量进行训练与分类检验,进而将其分类准确率进行对比分析。研究结果表明:该2种方法均可用于环状燃气管网泄漏检测,提取压力图像特征向量法因有效地降低了特征向量的维度和数据波动的干扰,其结果更优。结合SCADA和GIS系统,可将该法应用于实际水、气、油管网泄漏检测和定位,有助于降低成本,提高检测效果。     

储罐底板维修决策方法研究

储罐底板腐蚀是储罐失效的主要原因之一,对底板的腐蚀检测方法目前有很多种。每种方法都有自己的优势,但同时也存在着相应的弊端。通过在实践应用中对比漏磁检测与超声测厚检测方法,分别指出两种检测方法的优势与实践应用中存在的问题,提出应综合应用两种方法来提高效率和确保准确性。为更好地利用检测技术保障储罐安全提出参考建议。     

Sb2O5/TiO2催化超声降解甲基橙溶液

采用实验室合成的Sb2O5掺杂TiO2作为催化剂,研究各种因素对甲基橙的超声催化降解反应的影响.结果表明,在Sb2O5掺杂TiO2催化剂作用下,甲基橙的超声催化降解效果明显优于单独使用TiO2的情况.1.5%掺杂量的催化剂,用量在1.0～1.5 g/L之间,超声波频率25 kHz,输出功率1.0 W/cm2,pH为1.0～3.0时,初始浓度为20 mg/L的甲基橙水溶液,100 min左右基本可全部降解,COD去除率达到99.0%以上.Sb2O5掺杂TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景.     

超声机械效应致裂煤岩增渗规律研究

超声机械效应致裂煤岩过程中裂纹的萌生、扩展过程及增渗规律仅凭借物理实验无法得到,煤岩破裂能量变化、煤岩应力-应变关系及储层渗透特性变化缺乏深入的研究。结合CT观测及渗透率的气测实验对煤岩破裂声发射、有效声压及声波对煤岩体裂纹扩展规律进行了深入探讨;开展了超声机械效应致裂煤岩的数值试验研究。结果表明:煤岩破裂过程应力变化率和煤岩声发射现象具有一致性;有效声压的增大有利于裂纹扩展和贯穿,使煤岩体内部原本互不相通的裂纹裂隙形成了相互贯通的网络,从而提高了煤岩的渗透率。