管道电磁超声传感器阵列检测技术研究

采用电磁超声传感器阵列对管道进行缺陷检测,不仅能够提高电磁超声检测信号的信噪比、灵敏度与分辨能力,同时也能增强电磁超声检测的直观性与灵活性。本文详细阐述了基于洛伦兹力的周期永磁铁阵列式电磁超声传感器(PPM-EMAT)激励超声导波的工作原理,及利用全聚焦算法结合极性一致性算法对缺陷进行定位与成像的工作机理。建立了有限元仿真模型,验证了准T(0,1)模态导波在管道结构中的传播过程。利用研制的多通道电磁超声检测系统,对含缺陷的不锈钢管道进行了检测实验,实验结果表明,研制的系统能够检测出管道试样中的多个通孔缺陷,纵向定位误差可控制在1.5%以下,实现了基于阵列电磁超声传感器的管道缺陷成像与定位。     

压电复合传感器阵列用于导波管道检测研究

利用压电复合传感器阵列对管道进行了超声导波检测实验。采用2种频率和2种周期对拥有不同缺陷数的管道进行了对比实验。实验结果表明MFC阵列可以很好的用于管道缺陷检测,在70kHz和130kHz时信号的信噪比较高,激励信号可以采用5或10周期的汉宁窗调制的正弦波信号,当沿周向的缺陷逐渐增大时,缺陷回波基本呈线性逐渐增大,端面回波则逐渐减小。     

接地网扁钢超声导波检测试验研究

介绍了接地网SH0波传播能力的试验研究,结构参数及环境介质对SH0波传播特性的影响,SH0导波的缺陷检测能力研究.研究结果表明SH0波在地线中传播能力强,可以很好实现地埋扁钢的缺陷检测.     

电站管超声导波检测的模式选择

电力设备中使用的大量管状构件常处于高温高压的运行状态,其安全直接影响到机组的安全稳定运行,目前常用的探伤方法不仅效率低且不便现场操作,而利用超声导波遥测可实现在一固定位置对管状构件进行长距离检测.为此,对导波在管状结构中的传播特性进行了阐述,分析了其频散现象对导波检测技术的不利影响,并以导波在电站管道和锅炉受热面的实际检测为例,研究了激发超声导波的不同方法和对频散的影响,分析了导波检测中的模式选择和频散抑制方法.     

超声导波技术在管道检测中的试验分析

超声导波技术相对于其他无损检测技术,具有检测速度快、防腐层破坏少、现场开挖量小等特点,在管道检测尤其是埋地管道检测中应用越来越广泛。通过在一条预制不同缺陷的地面管道进行超声导波检测试验,对比分析不同超声导波设备检测结果,对超声导波在管道检测中的技术特点进行分析,指导其在管道检测中更好地应用。     

电力铁塔用角钢型材超声导波检测研究

介绍超声导波在电力铁塔用角钢型材检测中的应用,根据超声导波的传播机理,设计专用的超声导波检测探头及对比试块,并对探伤灵敏度和缺陷回波波形进行分析和探讨。     

超声导波检测技术在小直径管检测中的应用

针对常规超声波检测方法及涡流检测方法在进行在役管排缺陷检测时存在的局限性,介绍超声导波检测技术的基本原理,导波的传播模式、分类,以及导波在电站小直径管检测方面的应用。根据无缝钢管容易出现的缺陷类型设计了参考试块,利用超声导波检测技术进行钢管轧制缺陷的c扫描和A扫描,并对反向波信号较明显的管子进行了金相检验。结果表明,超声导波检测方法具有检验速度快、成本低等优点,能有效提高检测效率,可满足电力小径管的无损检测工作要求。     

基于导波的大电机定子绝缘损伤检测实验研究

为了获得大型发电机定子绝缘损伤特性,准确评估定子绝缘老化状态,利用超声导波(Lamb波)进行了大电机定子绝缘损伤检测的实验研究。首先利用绝缘材料拉伸性能等实验,得到定子绝缘结构特性参数。然后通过选择压电换能器导波激励信号,求解Rayleigh-Lamb频率方程,获取Lamb波的频散特性曲线和Lamb波在定子绝缘结构中的传播特性;在此基础上,选择导波传播模式和确定导波激励频率。最后通过构建大电机定子绝缘损伤检测系统,进行了定子绝缘损伤检测实验测试,实验结果表明:选择5波头加Hanning窗正弦脉冲作为Lamb波激励信号,频率在15 kHz时,导波传播模式较为单一;导波对表面裂纹损伤比较敏感,Lamb波散射信号在损伤前、后有明显的差异。和无损信号相比,Lamb波S0模式和A0模式波包的幅值都有不同程度的减小,并且波包峰值点的相位均发生延迟,能够有效用于识别定子绝缘的表面裂纹损伤。     

基于超声导波能量的盆式绝缘子裂纹检测方法研究北大核心CSCD

盆式绝缘子作为GIS设备的主要绝缘部件,其裂纹缺陷将直接影响到设备的安全运行。为了实现超声导波对盆式绝缘子的裂纹检测,文章首先研究了兰姆波在盆式绝缘子内部的传播机理并绘制了相应的频散曲线,提出了利用传感器离散电压信号计算超声导波能量的简化公式,进一步通过有限元仿真模型探究了裂纹对超声导波能量传播规律的影响,最后,通过实验对检测方法可行性进行了验证。研究结果表明,在超声发射端不变的情况下,传感器接收信号的能量衰减率将随裂纹尺寸的增大而增大,且距离缺陷位置越近,其能量衰减率变化越大。该检测方法可实现盆式绝缘子的裂纹检测,且提高了超声导波检测微小裂纹时的灵敏度,具有一定的工程实践价值。     

声波测井数据压缩的一种SPIHT改进算法

大量声波测井数据的传输和存储迫切需要有效的压缩编码技术,文中把声波测井数据看成声波图像,利用提升算法构造整数小波变换,同时针对井下数据处理的实时性,提出了一种改进的SPIHT算法,并设计了一种适合井下数据处理的并行实现结构,实际应用表明该方法能够满足高速实时处理的需要.     

超声导波检测绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷

统计表明,因芯棒断裂造成绝缘子损坏在高压线路恶性事故中占很大比重。为快速、准确检测绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷,提出一种新的检测手段:超声导波检测。以110kV绝缘子用玻璃钢芯棒为研究对象,根据导波理论研究了导波在芯棒中的传播特性,得到了导波纵向和扭转模态的频散曲线,初步确定了仿真和实验所用激励信号的频率范围。通过有限元仿真,得出了导波在有无缺陷芯棒中的波形分布规律。基于理论分析和仿真结果进行了玻璃钢芯棒的导波检测实验,实验结果表明:10周期40kHz和20周期32kHz的L(0,1)模态导波均能较好地检测出芯棒中的缺陷,且前者能较准确地确定缺陷位置,后者更适于较长的芯棒检测;在一定范围内,被检测的芯棒越长,检测效果越好。研究结果为绝缘子用玻璃钢芯棒缺陷检测提供了一种新思路。     

广域测量系统数据在线无损压缩算法

广域测量系统(wide-area measurement system,WAMS)中,相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)上传数据频率为100Hz,存储占用空间和写入速度对系统要求很高。旋转门(swing door trending,SDT)压缩算法在保留原始数据足够精度的条件下,压缩效率低,Huffman编码压缩计算时间长,难以适应WAMS实时数据的采样速度。文中给出了一种WAMS实时数据在线压缩算法：对原始数据做初等变换,只保存过程数据的增量,浮点(float)型数据分解为单字节存取,用改进的LZW(Lemple-Ziv-Welch)算法实现WAMS过程数据的在线无损压缩。6 000个连续实时数据压缩计算时间为16 ms,压缩比小于30%,可以满足电力系统分析计算对过程数据的要求。工程实践表明,该算法有效可靠,可满足WAMS实时数据的存储要求。     

谐波检测及数据压缩在智能计量终端中的应用

针对广东电网公司对谐波检测技术在电能计量自动化系统中的应用需求,首次提出了谐波检测在计量自动化终端中的实现方法.研究EDIT-FFT (equal decimation in time fast Fourier transformation)算法对采样信号进行处理得到分次谐波畸变率,并结合电能数据固定、平滑、短数据帧的特点,研究RAY-Period压缩算法并首次应用到智能计量自动化终端,解决了存储空间以及与主站通讯两方面的问题.该文的研究为广东电网公司的电能计量自动化系统的功能完善打下了坚实的基础.     

锅炉受热面小径管周向缺陷磁致伸缩导波检测试验研究

针对受热面小径管周向缺陷检测问题,本文设计了纵向磁致伸缩导波传感器,并将其应用于受热面小径管的无损检测。通过分析小径管中纵向导波模态传播特性,选取了130 kHz和250 kHz L(0,2)模态对小径管进行检测。通过比较两个不同尺寸永磁铁构成的偏置磁路对传感器性能的影响,优化选择了尺寸为20×20×10 mm的磁铁。在此基础上,在受热面小径管中进行了纵向导波无损检测试验研究。结果显示,L(0,2)模态可以有效检测小径管内外壁周向缺陷,用中心频率为130 kHz和250 kHz传感器对0.5~2 mm深度周向缺陷检测时发现,缺陷波包幅值随缺陷深度的增加而增加,为实际检测小径管提供依据。     

电磁超声技术在变电站GIS管道裂纹检测中的应用研究

研究了利用电磁超声导波来检测GIS管道裂纹缺陷,设计了电磁超声换能器并进行了裂纹检测实验研究.实验结果表明,该方法可以有效检测GIS管道的裂纹缺陷,是一种有前景的GIS管道裂纹检测方法.     

电力系统稳态数据参数化压缩算法

针对电力系统运行中产生的大量稳态数据,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS)建模的参数化压缩算法。通过实现等相位采集方式,有效改善电网稳态数据的周期滑步现象,并建立和分析等相位数据的数学模型,为参数化压缩算法提供理论依据。设计参数化压缩算法的结构,并给出实现流程。该算法利用ANFIS系统建立基准序列模型,用于重构数据,采用三次样条插值建立基准相位模型,用于计算各周波相位差,由此将需存储的数据变为模型参数及相位差。最后利用仿真和实测数据详细分析影响系统信噪比和压缩比的因素,为参数的选取提供了参考,验证了算法不仅能提高稳态数据的压缩比,而且能有效滤除系统噪声,为电力系统海量数据的压缩提供了一种新思路。     

雷达导波液位计在电力生产中的应用

在电厂设备的热工检测中,液位是一个必不可少的重要参数.随着热控技术的快速发展,液位测量的方式也越来越多.简要介绍了雷达式液位计的工作原理,以及雷达液位计与雷达导波液位工作方式的不同点,论述了雷达导波液位在电厂生产过程中的实际应用,对遇到问题的处理方法进行了探讨.     

基于提升小波和混合熵编码的数据压缩方法

大型发电机组远程状态监测系统中实时数据的存储与网络传输对数据压缩和重构技术提出了较高的要求.文中给出一种提升小波变换与混合熵编码技术相结合的数据压缩方法.首先利用基于提升格式的双正交滤波器组对实时数据进行小波分解,然后对小波系数进行阈值量化,最后通过混合熵编码技术对保留的系数进行编码,以进一步提高压缩效率.对实际发电机组实时数据进行了压缩试验,结果表明,有损压缩技术和无损压缩技术的结合可以获得较高的压缩比,能够较好地满足大型发电机组实时数据的存储和传输需求,是一种有效和实用的实时数据压缩方法.