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相似文献
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1.
电站锅炉声学测温中时间延迟估计的仿真研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
为了在电站锅炉声学测温中获得准确的声波飞渡时间,针对强噪声环境下弱信号检测问题,研究了声信号的时间延迟估计。对从国内某电站锅炉采集的炉膛噪声进行了频谱分析和统计分析,认为炉膛噪声是以中心频率250~ 1000 Hz的低频燃烧噪声为主的类高斯噪声。指出了电站锅炉环境下几种传统的时延估计方法的不足,提出了一种基于高阶累积量的时延估计方法。在指数分布信号中加入实测炉膛噪声信号,设定不同的信噪比,分别对基于ML互相关方法和基于3阶累积量方法进行了100次蒙特卡罗时延估计仿真试验。结果表明,在较低的信噪比下,3阶累积量方法仍可以抑制非高斯信号中相关高斯噪声的影响。不仅为声学测温中的声波飞渡时间测量提供了指导,而且对基于时延估计的锅炉四管爆漏声源定位有一定的参考价值。  相似文献   

2.
以选择声学测温中的声源和声信号为目的,针对电站锅炉的声学特性,分析了声学测温中的声信号的频率范围、声压级要求。比较了火花放电声源、电动声源和气动声源的优缺点,建议采用频率在1.5~10kHz,声压级大于120dB(0dB=20μPa)的气动声源。用Matlab编写程序并驱动扬声器发声,基于MKⅡ多通道声学测试分析系统,对几种典型声信号进行了常温下的互相关特性分析实验研究,指出了正弦信号不适合作为声学测温的声信号:扫频信号则要尽量减小扫频周期。提出了一种新的信号,伪随机二进制序列,在常温下的实验结果和理论上尖锐的互相关特性分析一致。利用压缩空气机作为气动声源,由频谱分析可知其具有类似白噪声的频率特性,互相关特性分析实验结果很好,进一步证明了气动声源的喷射声信号在测量精度上的优势。不仅为声学测温中的声源选择提供了指导,而且互相关特性分析对锅炉四管泄漏声源定位中的延时测量有一定的参考价值。  相似文献   

3.
电站锅炉的温度测量一直是实现炉膛火焰监测和燃烧控制的热点和难点。新兴的声学法应运而生,实现了炉膛温度在线、非接触式的测量。电站锅炉声学测温的研究中,声源作为测量时延的主要因素,因此声源的选取尤为重要。以声学测温中声源的选择为目的,采用互相关时延估计法,在实验室环境下,对不同的声源信号进行了研究。结果表明,电声源比起气动声源,其构造简单,安全稳定,技术相对成熟,如何提高其声压级是今后研究的重点;声源信号的发声频率500~3 000 Hz为宜;扫频信号、MLS序列、冲激函数等信号都可以作为声源信号,其中要获得准确的时延估计,扫频信号需要较小的扫频周期和较宽的扫频频带;使得声学测温声源信号的选择多样化,为声学测温进一步开展提供了重要的参考。  相似文献   

4.
小波分析在声学法炉内空气动力场测量中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
声学法测量是炉内动力场检测的先进方法,但是,由于炉内复杂的环境噪声及声波传播时的衰减,声波信号的可靠辨识以获得准确的传播时间成为该方法的关键之一。基于小波技术在包括信号处理等许多方面所具有的巨大优越性,研究了小波分析应用于声学法测量的方法。将静态场中的声波信号加上不同随机噪声并进行滤波分析,证明小波法的结果明显优于传统滤波方法。在此基础上,结合声学法测量中具体声波信号的特点,给出了小波及小波包分析在声波信号消噪处理中的应用方法及其在炉膛模型动力场声学法测量实验中的应用结果。  相似文献   

5.
在不影响烟气管道原有流场的前提下,基于声学技术对电站锅炉烟气流速进行了非接触式实验测量。实验采用扫频信号作为信号源,声源和声音传感器分别布置在流道上下2个端面,倾斜一定角度并呈一条直线;根据时差法求气体流速原理,分别运用基本互相关算法和基于相位变换(PHAT)加权广义互相关算法对声波飞渡时间进行测量;比较不同算法和不同倾斜角的测量结果,找到最合适的倾斜角度,并与涡街流量计测得的结果进行比较,验证其可行性。结果表明:非接触式声波法可以在不影响管道流动的情况下准确测得烟气流速;PHAT加权广义互相关算法在测量准确性和灵敏度方面明显优于基本互相关算法;非接触式声波法声源扫频频率5 000~8 000 Hz、倾斜角20°时测量结果最准确,精确度高。  相似文献   

6.
介绍了海底热液口温度场原位声学测量方法,进行了海底非均匀温度场中声波折射传播路径研究,并建立了声波传播路径的数学模型,利用COMSOLMultiphysics软件进行了声波传播路径的数值求解.在云南省龙陵县境内的茄子上水库的湖底热泉进行了实验研究,准确地还原出温度场.考虑了声波折射补偿,提高了声波飞渡时间估计精度,并对声波路径弯曲补偿前后重建出的温度场进行最大绝对误差、最大相对误差和均方根误差分析.实验表明:对声波信号传播路径由曲线变直线进行补偿,可提高温度场原位测量的精确性.  相似文献   

7.
互相关函数在声学测温系统中的误差分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
由于炉膛背景噪声的影响和实际中用于互相关运算的采样点数不可能无限大,声学测温系统中采用的互相关函数测量的声波飞渡时间的方法是存在误差的。文章从理论上给出了这一误差的方差表达式,并分析了影响这一误差的因素,通过选取合适的互相关运算点数。采样频率和具有尖锐自相关特性的声波信号,能有效降低这一测量误差。  相似文献   

8.
海底热液温度场声学测量系统的初步研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
研制一套海底热液声学温度场测量系统.在测量平面周围布置多个水声换能器,分别测得每两个换能器之间的声波飞渡时间.根据海水中声速与海水温度之间的关系,使用最小二乘重建算法对测量平面内的温度场进行重建,论述了水声换能器声中心距离校正,广义互相关时延估计以及总体最小二乘重建算法等关键技术在系统中的应用.进行了水声换能器声中心距离校正和声学测温实验,给出结果并进行了误差分析.声学测温实验结果最大绝对误差3.2k,最大相对误差1.02%,均方根误差0.44%,温度场形态和实际温度分布基本吻合,验证了测量系统及其关键技术的可行性.  相似文献   

9.
声学锅炉二维温度分布测量方法及仿真分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
介绍了声学锅炉二维温度分布测量方法的基本原理。论述了一种利用信号互相关分析方法计算声波在锅炉内的传播时间,在此基础上利用最小二乘算法重建炉膛断面温度场,进行了温度场重建仿真。对声学法锅炉二维温度分布测量技术存在的一些问题进行了分析和讨论。  相似文献   

10.
采用Labview和Matlab软件编写了各种电声程序,并在冷态炉膛试验台上对电站锅炉声学测温中的声源特性进行试验研究.结果表明:广义互相关延时估计经过滤波处理后能够在封闭混响环境下得到准确的时延估计值;采用广义互相关延时估计法后,正弦信号、三角波信号等不适合作为电声源信号;扫频信号具有较好的测量效果;泊松噪声信号和M...  相似文献   

11.
声发射检测技术应用广泛,声发射仪器系统良好的灵敏度是进行声发射检测的重要保障。搭建了一套声源信号检测平台,通过实验和数值分析研究了两种不同声源在圆形钢板中声发射信号的响应特征。实验结果表明,随着与声源距离的增加,不同方向上信号的响应幅值变化趋势基本一致,不同方向间响应幅值的差异主要分布在2.1~8.8 dB。在距离声源0~350 mm时信号响应幅值整体下降速度较快,脉冲激励相较断铅激励产生的信号衰减率低 3% 左右。脉冲信号激励传感器产生的声源拥有更好的稳定性和再现性,本研究对声发射仪器灵敏度测试中声源的选择提供了参考。  相似文献   

12.
为解决基于声信号分析的高压断路器在线诊断故障中外界环境干扰问题,提出了一种声音扰动信号辨识的盲源分离方法。首先利用改进的势函数法进行源数估计,然后通过集合经验模态分解(EEMD)算法得到多个IMF分量,重构形成符合聚类源数的多维信号,并利用拟牛顿法优化快速独立分量分析算法,实现声音信号的盲源分离;最后根据包络特征比对获取断路器状态辨识的合闸声音信号分量。实验结果证明,文章提出的方法能够在信源信息未知情况下,从混叠声音信号有效地提取断路器操动产生的有用声信号。  相似文献   

13.
基于传声器阵列电动汽车用电机系统噪声源识别研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
为了满足电动汽车电机驱动系统工作噪声源定位的研究需要,在基于波束成型理论分析的基础上,利用十字形阵列进行了噪声源识别试验研究,确定了该电机系统工作过程中的的主要噪声源依次为风扇、变速箱和电机本体的部分区域。为了验证试验结果,与基于声强测试理论的分布测点法试验结果进行了对比研究。结果表明,在试验条件下,基于声阵列的电动汽车用电机系统噪声源识别方法比基于声强测试理论的分布测点法更为快捷,而识别效果相同。进一步说明声阵列方法在工作环境中有效实现机械或电气设备噪声源定位的可行性。  相似文献   

14.
于达  张玮  王辉 《陕西电力》2023,(2):45-52
利用声音信号对电力变压器进行状态诊断是一种不停机、无接触的设备维护方法,可以诊断变压器异常状态类型。提出了一种基于LSTM神经网络的电力变压器异常诊断的方法,采集电力变压器在正常状态、过载和放电3种运行状态下发出的声音信号,将声音信号进行预处理并提取声音信号的MFCC特征,再将其通过一、二阶差分组合成一组声音特征的矢量,输入LSTM神经网络中进行训练。训练结果表明,将LSTM神经网络应用在电力变压器状态声音诊断上对3种状态的识别均能达到99%以上的准确率。  相似文献   

15.
针对声表面波传感器无线信号易受环境中同频信号干扰的问题,设计了基于独立分量分析(ICA)盲源分离的抗干扰算法。该算法对传感器和同频干扰的混合信号进行分离,然后基于分离信号波形的衰减和等幅特征对信号进行判别。MATLAB仿真结果表明,算法能够有效分离混合信号并且保留了源信号的时域波形特征和频域信息。将抗干扰算法在基于数字信号处理器的信号采集和处理平台上实现并进行分离实验,设置不同的传感器信号和干扰信号强度并记录分离和判别结果,实验结果表明,在源信号的信号强度较为接近(信扰比在0.8~1.4范围内)且噪声影响可忽略的情况下,可达到95%以上的传感器信号准确判别率,有效地抑制了同频干扰。  相似文献   

16.
注入电流式磁声成像是电阻抗成像和超声成像相结合的一种新型成像技术,具有电阻抗成像的高对比度和超声成像高分辨率的优势,是一种有望获得高质量图像的生物电阻抗成像技术,在生物医学成像领域具有广阔的应用前景。作为一种新型成像技术,目前在电导率的重建方面还没有形成完整的体系。针对二维平面模型,提出一种由声场信号准确重建被测样品电流密度的方法。首先采用维纳滤波反卷积方法由超声换能器测量的声场信号重建被测样品原始声场p(r,t),接着利用时间反演法获取声源分布0??(J×B),然后考虑到二维平面模型只有电流密度的两个分量,结合电流连续性定理,从而重建电流密度的两个分量xJ、yJ,最后设计并搭建注入式磁声成像实验平台,利用生物组织进行实验,最终得到猪肉组织的电导率图像,重建结果证明了重建方法的可行性。  相似文献   

17.
This paper is dedicated to the creation of a facility for the experimental study of a phenomenon of background acoustic emission (AE), which is detected in the main circulation loop (MCL) of WWER power units. The analysis of the operating principle and the design of a primary feed-and-blow down system (FB) deaerator of NPP as the most likely source of continuous acoustic emission is carried out. The experimental facility for the systematic study of a phenomenon of continuous AE is developed. A physical model of a thermal deaerator is designed and constructed. A thermal monitoring system is introduced. An automatic system providing acoustic signal registration in a low frequency (0.03–30 kHz) and high frequency (30–300 kHz) bands and study of its spectral characteristics is designed. Special software for recording and processing of digitized electrical sensor signals is developed. A separate and independent principle of study of the most probable processes responsible for the generation of acoustic emission signals in the deaerator is applied. Trial series of experiments and prechecks of acoustic signals in different modes of the deaerator model are conducted. Compliance of basic technological parameters with operating range of the real deaerator was provided. It is shown that the acoustic signal time-intensity curve has several typical regions. The pilot research showed an impact of various processes that come about during the operation of the deaerator physical model on the intensity of the AE signal. The experimental results suggest that the main sources of generation of the AE signals are the processes of steam condensation, turbulent flow of gas-vapor medium, and water boiling.  相似文献   

18.
基于改进EEMD的高压断路器振声联合故障诊断方法   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
高压断路器是电力系统中关键的控制和保护设备,针对其故障诊断方法的不足之处,将振声数据级融合和特征级融合应用于高压断路器故障诊断方法。振声特征级融合诊断方法首先将采集到的声波信号通过快速核独立分量分析(Fast KICA)实现盲源分离处理,其次利用改进集合经验模式分解(EEMD)提取振动信号和声波信号的特征向量。振声数据级融合诊断方法首先构建振声联合图像,其次利用改进的BEEMD提取特征向量。最后将两种方法提取的特征向量输入支持向量机模型(SVM)进行故障诊断,实验结果表明,所提方法诊断高压断路器故障能取得良好的效果。  相似文献   

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