一種閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥門內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥門內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，其閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置包括緩沖罐，緩沖罐的一端與空壓機(jī)相連接，緩沖罐的另一端與流量計(jì)相連接，緩沖罐上設(shè)有壓力表；緩沖罐與流量計(jì)之間連接設(shè)有測(cè)試閥。其能夠解決氣體閥門內(nèi)漏的檢測(cè)問題，實(shí)現(xiàn)石化閥門內(nèi)漏檢測(cè)評(píng)估；其利用閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置進(jìn)行閥門內(nèi)漏聲發(fā)射檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，采集聲發(fā)射參數(shù)，通過利用公式建立閥門內(nèi)漏率評(píng)估公式模型，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行擬合，實(shí)現(xiàn)閥門內(nèi)漏率診斷，其能夠有效進(jìn)行閥門內(nèi)漏的在線檢測(cè)，避免停工帶來的經(jīng)濟(jì)損失；其能夠保證實(shí)驗(yàn)中壓力平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門內(nèi)漏率進(jìn)行估算。
【專利說明】
-種閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種適用于石化企業(yè)閥口內(nèi)漏檢測(cè)的 閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，閥口是石油化工行業(yè)常用的輔助設(shè)備，而閥口泄漏故障也是十分常見的故 障，特別是閥口內(nèi)漏一般較難發(fā)現(xiàn)，可能對(duì)化工安全運(yùn)行造成巨大損失，如工作介質(zhì)被污 染、造成火災(zāi)爆炸等。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定閥口使用壽命為18個(gè)月，但目前我國(guó)化工行業(yè)運(yùn)行中考慮 使用成本等因素，通常閥口會(huì)超時(shí)使用，一般為4年進(jìn)行1次大修，閥口的檢測(cè)和維修變得極 其重要。聲發(fā)射檢測(cè)手段是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的檢測(cè)方法，聲發(fā)射(AF)實(shí)際上是一種物理現(xiàn)象， 運(yùn)種物理現(xiàn)象是指物體在受到外界作用或者發(fā)生形變時(shí)迅速釋放能量從而產(chǎn)生瞬態(tài)應(yīng)力 波的一種現(xiàn)象，如果物體釋放出的能量足夠大那么產(chǎn)生的聲音就可W通過人耳接收到，否 則無法辨別;材料聲發(fā)射的頻率寬度大于人耳所能接收的頻率范圍，從次聲頻、聲頻到超聲 頻，從而可W在不停產(chǎn)的情況下對(duì)閥口進(jìn)行在線檢測(cè)，有效發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏閥口及判斷泄漏率，避 免停產(chǎn)所造成的經(jīng)濟(jì)損失。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用于泄漏檢測(cè)中，但是針 對(duì)閥口內(nèi)漏檢測(cè)，卻基本都停留在定性階段，不能對(duì)內(nèi)漏率進(jìn)行測(cè)定，所W對(duì)閥口內(nèi)漏的定 量檢測(cè)則成為該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，為此，需要一種適用于石化企業(yè)閥口內(nèi)漏檢測(cè)的閥口內(nèi)漏 檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，解決氣體閥口內(nèi)漏的檢測(cè)問題，實(shí)現(xiàn) 石化閥口內(nèi)漏檢測(cè)評(píng)估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射 診斷方法，解決氣體閥口內(nèi)漏的檢測(cè)問題，實(shí)現(xiàn)石化閥口內(nèi)漏檢測(cè)評(píng)估。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，包括緩沖罐，緩 沖罐的一端與空壓機(jī)相連接，緩沖罐的另一端與流量計(jì)相連接，緩沖罐上設(shè)有壓力表;緩沖 罐與流量計(jì)之間連接設(shè)有測(cè)試閥。
[0005] 在W上方案中優(yōu)選的是，緩沖罐與測(cè)試閥之間設(shè)有第一球閥。
[0006] 還可W優(yōu)選的是，緩沖罐與流量計(jì)之間通過管路相連接。
[0007] 還可W優(yōu)選的是，流量計(jì)的另一端連接設(shè)有第二球閥。
[000引還可W優(yōu)選的是，流量計(jì)與第二球閥之間通過管路相連接。
[0009] 還可W優(yōu)選的是，緩沖罐與空壓機(jī)之間設(shè)有閥體。
[0010] 本發(fā)明另一方面提供一種氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，采用如上所述任一方 案的閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，包括如下步驟：
[0011] 第一步，設(shè)置至少兩個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
[0012] 第二步，設(shè)定泄漏率的差值范圍，且設(shè)定每個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組值；
[0013] 第=步，通過調(diào)節(jié)測(cè)試閥的開度來調(diào)整泄漏流量，并通過流量計(jì)進(jìn)行測(cè)定；
[0014] 第四步，采集各工況下的聲發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)；
[0015] 第五步，利用閥口內(nèi)漏率與聲發(fā)射特征關(guān)系間的公式，對(duì)于內(nèi)漏率與聲發(fā)射特征 關(guān)系如下：
[0016] 對(duì)于一個(gè)聲發(fā)射信號(hào)樣本:^[0]，^[1]，^[2]，^[3]，一，^化-1]，聲發(fā)射信號(hào)均方根 AErms表不為式（1):
[0017]
(1)
[0018] 其中，AF代表聲發(fā)射參數(shù)AErms代表聲發(fā)射信號(hào)均方根值，N代表樣本個(gè)數(shù)，x[n]代 表聲發(fā)射信號(hào)樣本；
[0019] 另一方面，閥口內(nèi)漏是聲源釋放彈性波的結(jié)果，伴隨著端流噪聲產(chǎn)生，將 Lighthill波動(dòng)方程應(yīng)用于閥口內(nèi)漏中，表示為式(2):
[0020]
(2)
[0021] 其中，Ps為聲功率(W) ,Co為比例常數(shù)，P為閥口上下游壓差（Pa), d為泄漏孔直徑 (m)，a為聲波在氣體中傳播速度(m/s)，P為閥口泄漏口處流體密度(kg/m3)，D為閥口通徑 (m)，并且氣體閥口內(nèi)漏時(shí)聲發(fā)射功率與聲發(fā)射信號(hào)均方根值的表示為式(3):
[0022] AE^MS = T(Ps) (3)
[0023] 閥口內(nèi)部發(fā)生氣體泄漏時(shí)，氣體質(zhì)量流量公式為式(4):
[0024]
(4)
[002引其中，W為閥口質(zhì)量流量kg/s，丫為絕熱指數(shù)，R為氣體常數(shù)J/化g.K)，T為熱力學(xué)溫 度K，除W密度，得到閥口體積泄漏量計(jì)算公式為式(5):
， (T)[0031 ]將式(7)代入式(2)，基于流體過程參數(shù)得到式(8):
[0026] 煩
[0027]
[0028] (B)
[0029]
[0030]
[0032]
(B)
[0033] 其中，g〇是非線性函數(shù)，閥口內(nèi)漏的氣體密度受壓力、氣體常數(shù)、溫度影響變化較 大，由玻意耳定律可知:理想氣體密度為式(9):
[0039] 將式（11)兩巧取對(duì)敬得：
[0034] (9)
[0035] ；
[0036] (10)
[0037] 式（11):
[00：3 引 （11)
[0040]
(12)
[0041] A化的計(jì)算公式為：
[0042] A化=20 Ig (AERMsAW)-Pre (13)
[0043] 其中，Pre為前置放大器的增益，dB，公式（13)與公式（12)聯(lián)立并簡(jiǎn)化可得到式 (14)：
[0044]
(14)
[0045] 其中，a為戸波在氣體中的傳滯速度，R為帯量，T、P、D為工況參數(shù)；
[0046] 第六步，利用式（14)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，采用泄漏率的對(duì)數(shù)與A化的擬合線性，來 擬合求解泄漏率與內(nèi)漏聲發(fā)射信號(hào)之間的關(guān)系。
[0047] 在W上方案中優(yōu)選的是，第一步中，設(shè)置屯個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[004引還可W優(yōu)選的是，第一步中，屯個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)分別為0.1M化、0.2MPa、0.3M化、 0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7Mpa。
[0049] 還可W優(yōu)選的是，第二步中，設(shè)定泄漏率的差值范圍為化/min到78L/min。
[0050] 本發(fā)明提供了一種閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法， 其能夠解決氣體閥口內(nèi)漏的檢測(cè)問題，實(shí)現(xiàn)石化閥口內(nèi)漏檢測(cè)評(píng)估;其利用閥口內(nèi)漏檢測(cè) 模擬裝置進(jìn)行閥口內(nèi)漏聲發(fā)射檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，采集聲發(fā)射參數(shù)，通過利用公式建立閥口內(nèi)漏率 評(píng)估公式模型，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行擬合，實(shí)現(xiàn)閥口內(nèi)漏率診斷，其能夠有效進(jìn)行閥口內(nèi)漏的在 線檢測(cè)，避免停工帶來的經(jīng)濟(jì)損失;其能夠保證實(shí)驗(yàn)中壓力平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥口內(nèi)漏率進(jìn)行估 算。
【附圖說明】
[0051] 圖I是本發(fā)明的閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052] 圖中，1為緩沖罐，2為空壓機(jī)，3為流量計(jì)，4為壓力表，5為第一球閥，6為測(cè)試閥，7 為管路，8為第二球閥，9為閥體。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明。但是，顯然 可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行不同的變型和改型而不超出后附權(quán)利要求限定的本發(fā)明更寬的精神和范 圍。因此，W下實(shí)施例具有例示性的而沒有限制的含義。
[0054] 實(shí)施例：
[0055] -種閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，如圖1所示，包括緩沖罐1，緩沖罐1的一端與空壓機(jī)2 相連接，緩沖罐1的另一端與流量計(jì)3相連接，緩沖罐1上設(shè)有壓力表4;緩沖罐1與流量計(jì)3之 間連接設(shè)有測(cè)試閥6。緩沖罐1與測(cè)試閥6之間設(shè)有第一球閥5。緩沖罐1與流量計(jì)3之間通過 管路7相連接。流量計(jì)3的另一端連接設(shè)有第二球閥8。流量計(jì)3與第二球閥8之間通過管路7 相連接。緩沖罐1與空壓機(jī)2之間設(shè)有閥體9。
[0056] -種氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，采用如上所述的閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置， 包括如下步驟：
[0057] 第一步，設(shè)置至少兩個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
[005引第二步，設(shè)定泄漏率的差值范圍，且設(shè)定每個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組值；
[0059] 第=步，通過調(diào)節(jié)測(cè)試閥6的開度來調(diào)整泄漏流量，并通過流量計(jì)3進(jìn)行測(cè)定；
[0060] 第四步，采集各工況下的聲發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)；
[0061] 第五步，利用閥口內(nèi)漏率與聲發(fā)射特征關(guān)系間的公式，對(duì)于內(nèi)漏率與聲發(fā)射特征 關(guān)系如下：
[0062] 對(duì)于一個(gè)聲發(fā)射信號(hào)樣本:^[0]，^[1]，^[2]，^[3]，一，^化-1]，聲發(fā)射信號(hào)均方根 AErms表ZK 為式（1):
[00 創(chuàng)
Q)
[0064] 其中，AF代表聲發(fā)射參數(shù)AErms代表聲發(fā)射信號(hào)均方根值，N代表樣本個(gè)數(shù)，x[n]代 表聲發(fā)射信號(hào)樣本；
[0065] 另一方面，閥口內(nèi)漏是聲源釋放彈性波的結(jié)果，伴隨著端流噪聲產(chǎn)生，將 Lighthill波動(dòng)方程應(yīng)用于閥口內(nèi)漏中，表示為式(2):
[0066]
(2)
[0067] 其中，Ps為聲功率(W) ,Co為比例常數(shù)，P為閥口上下游壓差(Pa), d為泄漏孔直徑 (m)，a為聲波在氣體中傳播速度(m/s)，P為閥口泄漏口處流體密度(kg/m3)，D為閥口通徑 (m)，并且氣體閥口內(nèi)漏時(shí)聲發(fā)射功率與聲發(fā)射信號(hào)均方根值的表示為式(3):
[006引 AE2RMs = f(Ps) (3)
[0069]閥口內(nèi)部發(fā)生氣體泄漏時(shí)，氣體質(zhì)量流量公式為式(4):
[0070] 曲
[0071] 哲熱指數(shù)，R為氣體常數(shù)J/化g.K)，T為熱力學(xué)溫 度K，除I 專為式(5):
[007。 樹
[0073]
[0074] (技）
[0075]
[0076] 巧）
[0077] 參數(shù)得到式(8):
[007引 （8)
[0079]其中，g〇是非線性函數(shù)，閥口內(nèi)漏的氣體密度受壓力、氣體常數(shù)、溫度影響變化較 大，由玻意耳定律可知:理想氣體密度為式(9):
[0080 (9)
[0081 ；
[0082 (10)
[0083 式（11):
[0084 (11)
[0085] 檐擊（11)兩巧巧對(duì)掛得，
[0086]
[0087] A化的計(jì)算公式為：
[0088] A化=20 Ig (AERMsAW)-Pre (13)
[0089] 其中，Pre為前置放大器的增益，dB，公式（13)與公式（12)聯(lián)立并簡(jiǎn)化可得到式 (14)：
[0090]
(14)
[0091] 其中，a為聲波在氣體中的傳播速度，R為常量，T、P、D為工況參數(shù)；
[0092] 第六步，利用式（14)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，采用泄漏率的對(duì)數(shù)與A化的擬合線性，來 擬合求解泄漏率與內(nèi)漏聲發(fā)射信號(hào)之間的關(guān)系。
[0093] 在上述實(shí)施例中，第一步中，設(shè)置屯個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[0094] 在上述實(shí)施例中，第一步中，屯個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)分別為0.1M化、0.2MPa、0.3M化、 0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7Mpa〇
[0095] 在上述實(shí)施例中，第二步中，設(shè)定泄漏率的差值范圍為化/min到78L/min。
[0096] 本發(fā)明的閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，設(shè)有3m3緩沖罐1，控制球閥，壓力表4,待測(cè)DN80 閩閥，流量計(jì)3組成，使用壓縮機(jī)作為空壓機(jī)2進(jìn)行加壓。實(shí)驗(yàn)聲發(fā)射采集系統(tǒng)采用2通道板 卡，考慮石化行業(yè)閥口現(xiàn)場(chǎng)使用中環(huán)境噪聲影響較重，為有效減小噪聲影響，傳感器選用 SR150M，頻率范圍為60kHz-400kHz、諧振頻率為1504化。實(shí)驗(yàn)壓力采用0.1]?化、0.21口曰、 0.3M化、0.4MPa、0.5M化、0.6MPa、0.7MPa，7組壓力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試采用DN80閩閥，通過調(diào)節(jié) 閩閥開度調(diào)整泄漏流量，通過流量計(jì)進(jìn)行測(cè)定，泄漏率W化/min的差值從化/min到78L/ min,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)壓力值下共進(jìn)行13組實(shí)驗(yàn)。采集各工況下的聲發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)，W為診斷 方法提供數(shù)據(jù)支撐。由空壓機(jī)2對(duì)緩沖罐1進(jìn)行沖壓，達(dá)到實(shí)驗(yàn)壓力關(guān)閉空壓機(jī)2及第二球閥 8,打開第一球閥5對(duì)被測(cè)試的測(cè)試閥6進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過流量計(jì)3對(duì)測(cè)試閥6進(jìn)行內(nèi)漏流量的測(cè) 量。第二球閥8的型號(hào)為DN50，第一球閥5的型號(hào)為DN80。
[0097] 然后得到閥口內(nèi)漏率與聲發(fā)射特征關(guān)系間的公式判定模型，閥口內(nèi)漏的氣體密度 受壓力、氣體常數(shù)、溫度影響變化較大，閥口氣體內(nèi)漏率對(duì)數(shù)與聲發(fā)射信號(hào)平均信號(hào)電平 (ASL)之間存在線性函數(shù)關(guān)系，且聲發(fā)射信號(hào)主要受閥口尺寸、閥口壓差和氣體泄漏率等參 數(shù)影響。由于不同類型閥口內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，聲發(fā)射信號(hào)在傳播過程中衰減程度不一樣，不同 類型的閥口需要通過實(shí)驗(yàn)對(duì)(9)式擬合求得。
[0098] 通過實(shí)驗(yàn)室采集的DN80閩閥聲發(fā)射檢測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)代入公式模型，擬合得到內(nèi)漏診 斷方法，得各壓差下的閥口氣體泄漏率與聲發(fā)射信號(hào)ASL(地)函數(shù)關(guān)系：
[0099] 0.1MPaAEA^ = 9.9957^29.967271gQ
[0100] 0.2MPa AEasl = S.56071+32.787681g Q
[0101] 0.3MPa AEa化= 7.77781+：M.308391g Q
[0102] 〇.4MPa AEa化=9.64677+33.68577Ig Q
[0103] O.SMPa AEasl = 10.66257+33.795991g Q
[0104] 0.6MPaAEA^ = 11.584W3.787031gQ
[0105] 0.7MPa AEa化= 10.56449+34.598351g Q
[0106] 本發(fā)明的閥口內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置及其氣體閥口內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，能夠模擬 DN80閥口內(nèi)漏檢測(cè)，壓力達(dá)到0.7MPa，采用3m3緩沖罐能保證實(shí)驗(yàn)中壓力平穩(wěn)；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì) 閥口內(nèi)漏率進(jìn)行估算。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，包括緩沖罐，其特征在于:緩沖罐的一端與空壓機(jī)相連 接，緩沖罐的另一端與流量計(jì)相連接，緩沖罐上設(shè)有壓力表;緩沖罐與流量計(jì)之間連接設(shè)有 測(cè)試閥。2. 如權(quán)利要求1所述的閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，其特征在于:緩沖罐與測(cè)試閥之間設(shè)有 第一球閥。3. 如權(quán)利要求2所述的閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，其特征在于:緩沖罐與流量計(jì)之間通過 管路相連接。4. 如權(quán)利要求3所述的閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，其特征在于:流量計(jì)的另一端連接設(shè)有 第二球閥。5. 如權(quán)利要求4所述的閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，其特征在于:流量計(jì)與第二球閥之間通 過管路相連接。6. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的閥門內(nèi)漏檢測(cè)模擬裝置，其特征在于:緩沖罐與空壓 機(jī)之間設(shè)有閥體。7. -種氣體閥門內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，采用如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)閥門內(nèi)漏檢測(cè) 模擬裝置，包括如下步驟： 第一步，設(shè)置至少兩個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)； 第二步，設(shè)定泄漏率的差值范圍，且設(shè)定每個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組值； 第三步，通過調(diào)節(jié)測(cè)試閥的開度來調(diào)整泄漏流量，并通過流量計(jì)進(jìn)行測(cè)定； 第四步，采集各工況下的聲發(fā)射信號(hào)數(shù)據(jù)； 第五步，利用閥門內(nèi)漏率與聲發(fā)射特征關(guān)系間的公式，對(duì)于內(nèi)漏率與聲發(fā)射特征關(guān)系 如下：對(duì)于一個(gè)聲發(fā)射信號(hào)樣本:x[〇]，x[l]，x[2]，x[3]，···，x[N-l]，聲發(fā)射信號(hào)均方根AErms 表不為式（1): (1) 其中，AE代表聲發(fā)射參數(shù)AErms代表聲發(fā)射信號(hào)均方根值，N代表樣本個(gè)數(shù)，X [η ]代表聲 發(fā)射信號(hào)樣本； 另一方面，閥門內(nèi)漏是聲源釋放彈性波的結(jié)果，伴隨著湍流噪聲產(chǎn)生，將Lighthill波 動(dòng)方程應(yīng)用于閥門內(nèi)漏中，表示為式(2): (2) 其中，Ps為聲功率(W)，Co為比例常數(shù)，P為閥門上下游壓差(Pa)，d為泄漏孔直徑(m)，α為 聲波在氣體中傳播速度(m/s)，P為閥門泄漏口處流體密度(kg/m3)，D為閥門通徑(m)，并且 氣體閥門內(nèi)漏時(shí)聲發(fā)射功率與聲發(fā)射信號(hào)均方根值的表不為式(3): AE2RMs = f(Ps) (3) 閥門內(nèi)部發(fā)生氣體泄漏時(shí)，氣體質(zhì)量流量公式為式(4):⑷ 其中，W為閥門質(zhì)量流量kg/s，γ為絕熱指數(shù)，R為氣體常數(shù)J/(kg. K)，T為熱力學(xué)溫度K， 除以密度，得到閥門體積泄漏量計(jì)算公式為式(5):(5) 令 (6) ' ， 將(6)代入(5)求得式(7), (7) 將式(7)代入式(2)，基于流體過程參數(shù)得到式(8):(8) 其中，g()是非線性函數(shù)，閥門內(nèi)漏的氣體密度受壓力、氣體常數(shù)、溫度影響變化較大， 由玻意耳定律可知:理想氣體密度為式(9): __(9) 將式(8)代入式(9)可得式(10):π(υ 將式(10)代入式(3)，整理得到式(11):(11) 將式(11)兩邊取對(duì)數(shù)得：\ Λ / ASL的計(jì)算公式為： ASL=201g(AERMs/lyV)-Pre (13) 其中，Pre為前置放大器的增益，dB，公式（13)與公式（12)聯(lián)立并簡(jiǎn)化可得到式（14):其中，α為聲波在氣體中的傳播速度，R為常量，T、P、D為工況參數(shù)； 第六步，利用式（14)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，采用泄漏率的對(duì)數(shù)與ASL的擬合線性，來擬合 求解泄漏率與內(nèi)漏聲發(fā)射信號(hào)之間的關(guān)系。8. 如權(quán)利要求7所述的氣體閥門內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，其特征在于:第一步中，設(shè)置 七個(gè)實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。9. 如權(quán)利要求8所述的氣體閥門內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，其特征在于:第一步中，七個(gè) 實(shí)驗(yàn)壓力點(diǎn)分別為0 · IMPa、0 · 2MPa、0 · 3MPa、0 · 4MPa、0 · 5MPa、0 · 6MPa、0 · 7Mpa。10. 如權(quán)利要求9所述的氣體閥門內(nèi)漏率聲發(fā)射診斷方法，其特征在于:第二步中，設(shè)定 泄漏率的差值范圍為6L/min到78L/min。
【文檔編號(hào)】G01M3/24GK105953987SQ201610239534
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】王瓊, 鄒兵, 高少華, 朱亮, 賈潤(rùn)中
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院