罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案

发布时间:2018-03-16

用户需求:

   ①在储油条件下对立式钢质油罐(以下简称油罐)罐底渗漏检测及缺陷状态用声发射检测技术进行评估,为油罐的使用与管理提供依据;

    ②需要在没有市电的条件下实施长期的实时监测;

    ③需要在5~6公里之外进行远程监测;

    ④产品需要防爆(或将采集器放置于防爆箱中实现)。

注:虽然这是针对个案,但是其检测方法还是可以为大家带来一定指导作用的,至少有类似的检测可以参照次经验进行设计方案。

使用材料

  • PXR15I内置前放的声发射传感器,32只
  • PXDAQ16172G声发射采集器,8个
  • 8口千兆网带光纤上行口的交换机,1台
  • 8口千兆网带光纤上行口的交换机,1台
  • 单模千兆光纤收发器,1台
  • 防爆防水铸铝仪器箱(尺寸为300*400*150mm),1只
  • 长度不等的同轴电缆线,32根;千兆网线,9根;
  • FieldGo M9 ATX便携式工控机(预装64bitWin7系统和PXAES声发射罐底板定位软件),1台
  • PXAES多通道声发射软件

系统结构

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    将以上设备连接起来,如下图显示的就是真个检测系统的构架以及部分工具详细图

    罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案
    罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案
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    罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案
    罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案
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  2. 工作流程如下:

    1、 油罐罐底腐蚀缺陷声发射信号被内置前放的传感器捕捉到后,通过内置的放大电路进行放大,再通过同轴电缆线传输到PXDAQ16172G千兆网采集器;

    2、 千兆网采集器首先对声发射信号进行滤波处理,并做AD转换后用FPGA提取声发射特征参数和波形,并将参数和波形通过交换机的光纤上行口接到监测中心的千兆光纤转换器,再通过网线接到计算机;

    3、 计算机上的PXAES声发射系统软件对声发射参数和波形进行实时处理与分析,得到油罐罐底缺陷的二维和三维定位图。

    罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案
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方法/步骤

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    采集器设计架构:

        整个系统的核心部分就是声发射采集器,该采集器采用低功耗本安型设计,拥有16位采样精度,每通道10M采样率;可自由组合,程控可选,后端FPGA再次进行数字滤波,尽可能将干扰信号排除在外。

    PXDAQ16172G型千兆网声发射采集器的电路原理方框图如下:

    罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案
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    信号分析处理及定位软件:

       本系统采用的是PXAES声发射采集处理分析及定位软件,PXAES软件支持PXDAQ声发射卡,可运行在32位和64位的Windows7以上平台,增强的交互式中文图形界面,对声发射信号进行实时采集与分析。

    罐底渗漏检测及缺陷状态评估声发射系统技术方案
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    整体监测系统功能及特点:

        本监测系统利用了千兆网采集传输技术,打破了USB总线带宽不足的瓶颈,使得声发射数据可以全部实时传输,而绝无数据丢失。可如实的还原缺陷产生的声发射信号。而且基于千兆网技术的特点,利用市面上标准的千兆网光纤交换机,只需铺设1根光纤,即可将现场检测到的声发射数据毫无衰减的传输到20公里之外的监测中心,实现了油罐的远程检测和状态监控。

        如果将监测中心的计算机连接上英特网,则可通过远程访问计算机来实现异地的监测。譬如在北京访问客户监测中心的计算机,从而监测到离该计算机20公里内的油罐的缺陷状态。

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注意事项

  • 此方案谢绝转载,仅为个案,内容可借鉴,切不可胡乱模仿。若不懂者胡乱模仿,概不负责。
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