声波法炉膛冷态流场监测系统

利用声波法对锅炉炉内断面流场开展测量试验研究,阐述了所提出的声波发射-接收方法,在原有声波法测量系统基础上对声波采集系统、场重建算法和信号处理等关键方法进行了改进和优化,得出更合理有效的声波法锅炉炉内冷态流场监测系统,并在模型试验台上取得成功应用。另外,通过实验研究得出合理的用于大尺寸炉膛测量的声波法测量信号系统。     

声学法锅炉温度场检测技术的应用

声学法锅炉温度场检测技术是近年来发展起来的一项新技术，利用该技术，可以对炉内的烟气温度测量值和火焰分布在线检测，判断锅炉的燃烧状况，进行实时调节和控制，为此，介绍声学温度场检测技术的基本原理，综合分析以最小二乘原理重建温度场的测量方法(通过测量声波传感器间的声波传播时间)。最后提出目前声学测温技术在实际应用中尚存在一些问题，但其所发挥的作用是肯定的。     

声学技术在电厂设备状态监测中的应用研究

作为传统检测手段的有益补充,声学技术对电厂设备状态监测与控制有重要意义。在长期电厂设备声学检测研究的基础上,介绍了用于电厂设备状态监测的几种新颖的声学检测技术:电厂锅炉炉内温度场、动力场、炉管泄漏声学在线监测,声波除灰和声波助燃技术;声发射技术在电厂大型旋转机械故障诊断、压力容器及管道检测中的应用;两相流动介质中流量、浓度、粒径的声学测量;电厂设备中松动部件声学监测等。阐述了各项技术的原理、优势及研究现状,并指出其今后的主要研究方向和内容,对声学技术应用于电厂设备状态监测具有指导意义。     

电声脉冲法测量系统的等效传输线模型及声学特性分析

采用电声脉冲法测量绝缘内部空间电荷分布时,应用仿真方法准确评估测量系统的特性有助于电荷结果的精确分析.针对测量过程中声波传播与转化这一电荷信号关键传递过程,结合传输线模型中的电压波传播原理,提出了声波信号的等效有损传输线模型的构建方法.基于电极记录点和传感器位置处的一致模拟结果与分析结果,验证了仿真模型的可靠性.针对实...     

声波法监测炉内二维速度场冷模实验研究

该文对声波法监测锅炉炉膛内二维速度场的方法进行了冷态模型实验研究,给出了检测系统设计、硬件和软件系统及试验结果。不失一般性,这里分别进行了对称和非对称供风条件下的测量试验。为验证结果的合理性与正确性,用风速计直接测量了对称条件下的速度场,用CFD软件对对称和非对称情况分别进行了流场模拟。将其结果与声波法监测结果进行对比,三者在一定程度上吻合得较好。实验证明了声波法监测炉内烟气速度场的有效性,显示了良好的应用前景。     

利用三角形前向展开法追踪温度梯度场中的声线路径

声波在温度梯度场中传播路径的弯曲效应是影响声学法温度场重建精度的一个重要因素，因而有必要弄清温度梯度场中声波的真实传播路径。二维声线追踪的三角形前向展开法，以几何声学为理论基础，对空间进行三角形划分，由斯涅尔法则确定声线路径。该文使用二维空间中的三角形前向展开方法，对二维温度梯度场中的声线轨迹进行追踪，并分别在具体的单峰对称温度场和单峰偏斜温度场模型中，对该声线追踪算法进行了仿真计算和分析。仿真结果表明，温度梯度场中的声波路径发生了明显的弯曲，并且由高温区域向低温区域弯曲。仿真结果与理论结果是一致的。     

电站锅炉内声场特征的有限元分析

在大型电站锅炉中,用声学方法来实现炉内状态监测和故障诊断是提高锅炉效率的重要手段。然而,声波在炉内的辐射与传播十分复杂。首先运用有限元分析软件计算了炉膛内模态频率下的声场分布,结果与理论计算一致;接着计算得到了锅炉燃烧温度场下的声场分布以及声能量分布。并分析得出在非均匀温度场下,炉膛内高温处声能量几乎为零,声波传播并集中到低温处,使得锅炉内低温处更容易发生燃烧不稳定现象。     

互相关函数法在声学测温技术中的应用研究

该文介绍了利用声学方法测量烟气温度的基本原理，并对声波飞渡时间的测量进行了计算机模拟分析和实验研究。利用信号处理技术中的互相关函数分析方法，计算声波发射端和接收端两路信号之间的时间延迟。采用计算机模型进行的研究表明，当接收端背景噪声和接收的信号水平相当时，在不作降噪处理的情况下，也能得到比较满意的分析结果。由于稳定周期信号作为测温声源在技术处理上有难度，该文设计了500—2000Hz范围内的扫频声波作为声源，对声波飞渡时间的测量进行了实验研究，结果表明该种声源和信号处理方法可以满足声学测温的技术要求。     

探究电厂设备状态监测下的声学技术的应用

随着科技的飞速发展,声学技术在电厂设备的状态监测中的应用越来越广泛。本文主要就电厂设备的状态监测主要的内容,介绍了声学检测技术在电厂设备状态检测中的具体应用,具体包括电厂的锅炉炉内的速度和温度场,重要部件松动和炉管泄漏声监测,声波助燃和除灰技术,两相流动的介质的声学测量,声发射技术具体应用等。并对各项技术原理、优势、主要的内容的分析,以及声学技术在电厂设备的状态监测中的应用有指导性作用。     

温度梯度场中声线传播路径数值研究

该文利用光学Fermat原理和数学变分方法，建立了三维温度梯度场中的声传播路径的数学模型，数值计算了一维轴对称和二维单峰圆对称温度梯度场中的声线传播路径，揭示了一维轴对称温度场对声传播具有“墙壁效应”，二维单峰(谷)圆对称温度场对声传播具有“透镜效应”的物理特征。根据温度梯度场中的声线弯曲事实，指出了按等温介质中的声波直线传播规律来诊断卢源位置，必然会发生“蜃听”现象，导致源定位失真，并进一步对定位方法及其产生虚源的位置进行了分析，为研究炉内管道泄漏声检测及其定位技术，乃至声学测温技术中的温度场重建提供了基础研究。     

故障分析中的小波软阈值改进除噪方法

软阈值消噪是信号消噪中的标准算法。故障检测中的信号去噪,要求在降低噪声水平的同时,保留信号中用于故障检测的奇异特征。通过分析信号和噪声的小波系数在小波空间的不同特性,在"噪声强度估计"、"阈值选择策略"和"小波系数调整策略"三个方面对软阈值除噪技术进行了改进。仿真研究表明改进方法较好地解决了保护信号局部特征和抑制噪声之间的矛盾,并对各种类型的故障信号均能进行有效的分析。     

电站锅炉声学测温中时间延迟估计的仿真研究

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。     

小波滤波法在涡街流量计中的应用

涡街信号是1种单一频率的正弦信号,但是实际现场环境下涡街流量计产生的涡街信号由于易受到管道振动和流场扰动等干扰因素的影响,现场测量精度无法保证,尤其是低流速很难测量.提出用dmey小波阈值去噪对信号进行处理的方法来扩展测量下限;提出1种改进的阈值去噪算法,仿真和分析表明该去噪算法对涡街信号从噪声中提取的效果良好.     

空冷电机气动噪声的分析与验证

介绍了空冷电机气动噪声的来源、测量方法以及工程上常用的气动噪声控制措施。以某空冷电机为例,采用CFD方法对外风路的稳态流场、瞬态流场以及声场进行了数值分析,将计算结果通过试验进行验证。这对自通风型空冷电机的气动噪声分析具有一定的参考意义。     

采用声波法监测四角切圆流场二维分布特性的模拟研究

该文模拟研究了声波法四角切圆燃烧锅炉炉膛二维速度场监测方法。建立了一个由6个参数决定的四角切圆流动二维速度场简化模型，该模型能够反映切圆流场的基本特征。采用声波传感器测量得到的多个路径上声波的传递时间包含流场的信息，据此建立了重建出流场分布特征的方法。在一定的模拟流场及测量条件下，通过计算获得声波传递时间，以此作为模拟检测数据，加入不同幅度的测量误差后，所重建出的二维速度场能够反映设定流场的基本特征，证明所研究的方法是稳定和有效的。     

声学锅炉二维温度分布测量方法及仿真分析

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。     

小波软阈值去噪技术在电能质量检测中的应用

小波方法是一种很好的电能质量信号检测和分析工具，但其性能往往受信号中噪声的影响，当噪声比较大的时候，小波方法甚至会失效。文中根据小波变换的时频特性，分析了信号和噪声在小波分解过程中的不同特性，并在此基础上利用改进的软阈值去噪技术对电能质量信号进行信号去噪处理。软阈值方法能根据各小波空间上特征分量和噪声的统计特性设置适当的阈值来消除噪声，并以此恢复小波方法的性能。该方法不仅较好地解决了保护信号局部特征与抑制噪声之间的矛盾，能很好地对各种电能质量信号进行去噪处理，而且达到了数据压缩的效果。仿真计算结果表明，该去噪方法是有效的。     

基于小波变换的煤与瓦斯突出预测去噪技术的研究

煤与瓦斯突出是煤矿开采业中最为严重的自然灾害之一。煤体的声发射信号能够反应煤体的受力情况,并通过对声发射信号的监测可以来实现煤与瓦斯突出的非接触式预测。本文将小波变换用于煤与瓦斯突出有效信号提取中,利用小波变换良好的时频特性,将采集到的声发射信号分解在不同的尺度上,从而较好的滤除噪声。这种方法的有效性在Matlab仿真软件中得到了验证了。     

小波变换模极大值消噪算法的研究

根据信号和噪声在小波变换下的不同特性,采用模极大值去噪的算法.其中包括Mallat交替投影算法和模极大值小波域去噪算法,Mallat交替投影算法是通过剔除那些幅度随尺度而减小的模极大值点,保留幅度尺度而增大的模极大值点,然后将剩余的模极大值利用模极大值重构算法来重建原始信号,达到滤波去噪的目的.而模极大值小波域算法是先用Adhoc算法求出信号的模极大值,再根据模极大值小波域的定义求出信号的模极大值小波域,从而得到信号的小波系数,然后逆变换得到信号.实验结果表明两种算法都具有很好的消噪效果.     

基于小波变换与正弦曲线拟合的非稳态畸变噪声检测方法

噪声信号的检测精度直接决定了电网非稳态畸变信号计量的准确性,为了提高噪声信号的检测精度,提出了一种基于小波变换与正弦曲线拟合的非稳态畸变噪声检测方法。首先利用小波变换对电网非稳态畸变信号进行分解与重构,得到基波信号,再通过傅里叶级数将重构得到的基波信号进行正弦拟合,最后通过非稳态畸变信号与正弦信号相减,得到噪声信号。以电网冲击信号模型和电网连续脉冲信号模型为例对本文方法进行验证。实验结果为:在不同分解层数之间,本文方法得到的基波信号、噪声信号与原始信号之间的相关系数始终都在0.95以上,均高于单独小波方法所得信号的相关系数,且受分解层数不同的影响更小,说明文中方法降低了检测精度受分解层数不同的影响,且具有更高的噪声检测精度。