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壳结构罐体泄漏检测

发布时间:2024-07-01 11:23 阅读次数:

一、适用场景

根据现实工业场景中,封闭式壳结构罐体泄漏检测场景,本方案设计研发一套能够自带低压电源供给、自动采集并无线传输数据等功能的核电站安全壳泄漏声发射监测设备系统。通过控制软件接口,可以控制传感单元的启停、数据存储和发送、查看修改设备配置和监测电源电量等。

二、技术方案

1. 声发射无线传感单元

多功能集成声发射无线传感单元以SoC芯片作为处理中心,声发射传感器的信号通过模拟信号调理、滤波、ADC采集后转换为数字信号。系统采集完整波形,经WiFi传输到路由器,路由器连接交换机,交换机可根据现场情况,通过光纤或网线连接到笔记本电脑;通过笔记本电脑的上位机软件实现传感器单元的远程遥控启停,状态切换,参数设置等。

多功能集成声发射无线传感单元整体结构,由机械结构部分、声发射传感器结构(包括AST传感器)部分、PCB板部分(包含采集处理模块、无线传输模块、休眠唤醒模块等)和电源供电模块部分,四部分组成。

2. 系统组网

壳内传感单元通过无线与路由器连接,通过网线将所有路由器连接汇总到一个总交换机或是光纤收发器,再通过网线或者光纤传输到安全壳外部电脑。 所有智能传感器的数据传输到就近路由器,所有路由器的数据汇总到一个交换机,最终传输到安全壳外部电脑。

3、软件方案

传感单元通过WiFi连接到路由器,路由器通过交换机连接到笔记本电脑。通过笔记本电脑的上位机软件对传感器单元的远程遥控启停、状态切换、参数设置、数据传输等。可以随时唤醒传感单元的WiFi模块并进行控制。

上位机软件提供数据接口,包括设置采集参数、声发射参数(以及全波形波形数据格式。上位机软件可以查看每个传感器单元工作状态。

传感单元信号可实时传输到主机或笔记本电脑上,能满足断电不丢信号。

4、定位结果

5、技术参数

  • 每个传感端元为单通道AE输入;
  • 采样率2MHz,采样精度不低于16位;
  • 信号输入有效带宽5K-200KHz;
  • 与传感器频带、泄漏信号频率符合的滤波器;
  • 可满足40小时的连续工作时长(定时采集,详见电池方案),并可反复充电;
  • 无线传感单元时间分辨率优于0.5μs,精度优于±1μs,各无线传感单元之间时间同步性优于10μs;
  • 传感单元可通过WIFI连接到路由器,路由器可通过光纤或网线连接到1台信号采集处理终端;通过处理终端的上位机软件实现传感器单元的远程遥控启停,状态切换,参数设置等;
  • 可组成多个采集器可组成监测网络,同时对大型或超长设备设施实时监测;
  • 内置SD卡64G,存储波形文件,断电不丢失;
  • 掉电自启,远程网络设置,看门狗,等功能;
  • 使用清诚声发射谐振传感器G40,不可以更换其他传感器;

三、预期成果与影响

通过本项目的实施,为壳类罐体提供一套高效、准确的安全壳泄漏声发射检测系统。该系统能够实时监测罐体的泄漏情况,及时发现潜在的安全隐患,为设备安全运营提供有力保障。

本项目具有较高的可移植性,可以适应同类相似的应用场景和需求。同时,将继续加强技术研发和创新,不断提升系统的性能和稳定性,为用户提供更加优质、高效的服务。