复合材料超声波直线电机的运动控制

针对复合材料超声直线电机振动体具有两个固有频率的特点，设计了具有频率跟踪特性的超声直线电机驱动器，利用激励信号频率变化改变电机运动方向，实现了超声直线电机的运动控制。     

超声导波在管道中的传播特性的研究

采用超声导波技术可以对管道进行快速检测,因此工程应用上的前景非常广阔.在长距离管道检测过程中,经常会遇到环形焊缝和弯管,二者对对导波能量的反射较强.当导波能量出现较大衰减时,就会影响其有效检测范围.本文采用纵向和扭转模态导波,对导波在连续穿越七条环形焊缝和一段弯管的传播特性进行了研究,对其在检测凹槽、焊疤、支路等缺陷或管道特征方面的能力进行了对比.结论表明:(1)检测方向上的环形焊缝不超过4个才能充分保证检测结果的可信性.(2)最优频率的选择对非频散波的产生至关重要.     

有限空间液态场中声发射信号时延估计方法

石油储罐罐底腐蚀的定位可利用声发射信号的时延估计实现,但在有限空间液态场中信号的传播会产生严重的多途效应,对准确进行时延估计产生不利影响.提出一种基于信号截取的广义互相关时延估计方法.采用曲线拟合法对每路传感器采集信号进行波达时刻估计,然后进行信号截取,对两路传感器截取信号进行基于相位变换的广义互相关,实现信号的时延估计.实验结果表明,该方法能有效克服多途干扰,提高时延估计性能.     

双Mach-Zehnder光纤干涉仪中的模拟退火偏振控制算法

基于双Mach-Zehnder光纤干涉仪的分布式光纤油气管道安全检测及预警系统运行时,由于光纤等效双折射和输入偏振态扰动的影响,常出现相位偏移而导致用于报警定位的两路检测信号相关性下降而产生定位误差。本文提出基于双臂检测信号相关系数的模拟退火算法对输入偏振态进行实时控制,在系统信号相关性恶化时,通过反馈控制改变输入偏振态以恢复信号的良好相关性。现场实验表明,基于双臂检测信号相关系数的模拟退火偏振控制算法,可快速寻找到偏振态最优点,使检测信号维持良好的相关性;相较采用偏振控制之前,系统的工作稳定性得到了明显提高。     

基于神经网络的埋地管道防腐层缺陷检测

本文介绍了一种对埋地管道施加小幅度恒电流阶跃信号检测防腐层状态的电化学测试方法.提出利用人工神经网络对检测的响应数据进行智能判断,建立了防腐层状态判断网络模型.现场实验证明,用这种方法可以对埋地管道防腐层缺陷进行检测.     

采用小波基神经网络进行埋地管道缺陷特征提取

由管道漏磁检测的信号描述出管道缺陷的几何特征一直是管道漏磁检测的重点,本文采用小波基神经网络的方法,建立了由管道缺陷的漏磁信号到缺陷截面轮廓图的关系映射.通过ISODATA动态聚类的算法和小波理论中二值扩展的方法选取基函数的中心,经过多层分辨率的训练,网络输出表明该网络可以较准确的反映出缺陷的几何特征,为管道缺陷的特征提取提供了一种可行的方法.     

基于小波包和HHT变换的声发射信号分析方法

针对声发射管道泄漏检测过程中的噪声干扰问题,对基于小波包和经验模态分解(EMD)的声发射信号处理方法进行了研究.采用小波包分解算法和经验模态分解都可以对管道泄漏声发射信号进行分解,但分解结果却存在一定区别.EMD是近年来非平稳信号分析领域的一个突破,对管道泄漏声发射信号进行EMD分解后,选择包含声发射特征的若干固有模式函数(IMF分量)进行重构,可以提取到管道泄漏声发射信号的本质特征,消除噪声信号的干扰.相对小波包分解方法而言,对根据IMF分量重构的声发射信号进行相关分析计算,得到的管道泄漏点的位置更为精确.     

液体载荷对声发射波传播特性的影响分析

固体结构在承受液体载荷作用时,声发射波的模态、频散特性和传播特性等均会受到一定的影响.本文对液体载荷作用下,声发射波在固体结构中的传播和衰减特性进行了理论分析和实验研究,并对几种不同模态的声发射波在液体管道中的传播和衰减特性进行了实验测量.研究表明:在对非液体载荷作用下的结构缺陷进行定位计算时,可采用固体中传播的纵波波速作为计算依据;而对于承受液体载荷的结构,则应采用液体中传播的纵波波速进行计算缺陷的位置.     

油气管道TPD预警系统信号调理器的设计

固定安装在油气管道表面的振动传感器,检测出的信号强度不一、极容易造成频率混叠及央带高频噪声。针对此情况,本文介绍了管道TPD（Third-party damage,TPD,管道第三方破坏）预警系统信号调理器的设计方法。为了保证在信号A/D转换前具有合适的较高价值的信号,对信号进行滤波、程控放大等前置调理。为了使信号满足信号采集系统的输入要求,对信号进行极性转换、限幅。信号调理器各项参数灵活可调。经实验证明,该信号调理器能够很好的实现信号调理。     

基于粒子滤波的液态场环境声源定位方法

研究了石油储罐罐底腐蚀声发射源的定位方法.针对有限空间液态场中水声信号的多途效应严重影响声源目标定位问题,提出一种基于粒子滤波的到达时间差(TDOA)声源定位方法,充分考虑广义互相关结果中多途效应导致的多个峰值,采用高斯似然函数进行重要性采样,实现对多途效应影响的抑制.水池实验结果表明这种方法比传统的Chan方法具有更高的定位准确性和精度,定位结果的均方根误差(RMSE)为Chan方法的10%,提高了定位性能.