CN105448360B - 基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统及方法，属于检测设备技术领域。该系统包括信号传感单元、信号调理单元和信号采集及处理单元。利用传感器获取球在管路内输送时与管路碰撞激发的振动信号，进而对该信号进行时频联合分析，得到球分别在目标管段中和非目标管段中与管路碰撞时，管路振动信号的频率特征。在开始检测任务时，系统根据该频率特征对管路振动信号进行滤波，再通过整流、滤波和加权求和，得到处理后信号；通过将处理后信号的幅值与设定阈值进行比较，即可检测球是否到达目标管段，并记录到达目标管段的时间。实验表明，该系统结构简单，易于控制，检测结果准确可靠，满足功能要求。

Description

基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统及方法

技术领域

本发明属于球料输送技术领域，特别涉及基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统及方法。

背景技术

球料输送目前主要应用于球床高温气冷堆。球床高温气冷堆具有固有安全性、高效率等优点，被认为是第四代核反应堆的优选堆型。此反应堆的特点是采用球形石墨燃料元件，且在反应堆运行期间由燃料装卸系统实现不停堆燃料装卸。在反应堆正常运行过程中，球形燃料元件逐一从堆芯中卸出，随后经过燃耗测量环节，达到目标燃耗的燃料元件被输送至乏燃料系统，未达到目标燃耗的燃料元件被返回至堆芯，同时还要向堆芯中加入一定量的新燃料元件。燃料元件在堆芯外的输送是在管道中依靠高压气流的推力实现的。为了提高输送效率，燃料元件的直径与管道的内径非常接近，因此这种输送模式被称为“近等径球流管路气动力输送”。在燃料元件输送过程中，需要实时检测燃料元件是否到达了反应堆中的某些管段并记录到达时间，主要有以下原因：

首先，燃料装卸系统有数百台装置，这些装置用于控制燃料元件的输送、检测燃料元件的燃耗等，而燃料元件输送位置是这些装置运行的重要基础，例如，当燃料元件到达燃耗测量装置所在管段时，才能够开始测量其燃耗；

其次，反应堆需要对输送的燃料元件的数量进行精确的统计，而检测燃料元件是否到达反应堆中的目标管段可以直接用于统计燃料元件的数量。例如，反应堆每天要加入400个新燃料元件，通过检测燃料元件是否到达了入堆管段，可以准确的统计加入的新燃料元件的数量；

再次，由于燃料元件的直径和管道的内径非常接近，因此在反应堆运行过程中可能会发生卡球事故。而通过检测燃料元件所经过的管段和未经过的管段以及经过的时间，可以及时发现卡球事故，并记录卡球的位置，为之后事故解除提供重要依据；

此外，燃料元件是否到达目标管段以及到达的时间是反应堆调试的重要基础，也是反应堆运行的重要记录参数。

基于以上四点原因，需要对管路内燃料元件的输送位置进行准确的检测和记录，以保证反应堆的安全可靠运行。

目前，球床堆中使用的过球检测装置包括贯穿件式、侧壁打孔式以及外装式三种。其中，贯穿件式检测装置采用外部绕制有两个线圈的陶瓷管段替代反应堆中的一段输送管路，利用燃料元件通过时的涡流信号来检测是否过球。侧壁打孔式是在输球钢管侧壁上打孔，将两个绕有线圈的V形铁芯伸入孔内，利用电磁式接近开关来实现过球检测。专利CN200510136309.4及专利CN101719387则提出了外装式的基于涡流检测的过球检测装置，避免了贯穿件式检测装置及侧壁打孔式检测装置对管路完整性和密封性的不利影响，降低了安装与维护的难度。然而，上述检测装置依旧具有以下不足：

(1)检测装置传感器需要特制的线圈骨架以及绕制特殊的内凹形线圈，结构较为复杂，成本较高；

(2)上述传感器受线圈骨架以及线圈制作水平制约，只能够安装在直管段上，只适用于检测相应直管段内的过球信号。对于球床高温气冷堆中广泛存在的弯头，无法检测燃料元件的输送位置；

(3)由于远场涡流信号强度较低，不同传感器线圈的物理参数存在细微差别，以及传感器安装时两侧线圈距离管壁距离难以保持一致，导致在同一位置更换传感器或者同一传感器在同一位置拆装后，其信号调理电路均需要人工调节参数以保证可靠检测。因此传感器的替换和维护很不方便。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术的不足之处，提供一种系统结构简单、易于控制、检测结果准确可靠，且能满足功能要求的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统及方法。

本发明的技术方案如下：

其特征在于：本系统包括信号传感单元、信号调理单元和信号采集及处理单元；所述的信号传感单元包括传感器和安装附件；所述的信号调理单元包括激励电源和信号放大及滤波模块；所述的信号采集及处理单元包括信号采集模块、时频联合分析模块、整流前滤波模块、整流模块、整流后滤波模块、加权求和模块和阈值比较及过球判断模块；所述的传感器的输出端与信号放大及滤波模块的输入端相连；所述的信号放大及滤波模块的输出端与信号采集模块的输入端相连；所述的信号采集模块的输出端分别与时频联合分析模块的输入端和整流前滤波模块的输入端相连；所述的时频联合分析模块的输出端与整流前滤波模块的输入端相连；所述的整流前滤波模块的输出端与整流模块的输入端相连；所述的整流模块的输出端与整流后滤波模块的输入端相连；所述的整流后滤波模块的输出端与加权求和模块的输入端相连，所述的加权求和模块的输出端与阈值比较及过球判断模块的输入端相连；

所述的安装附件用于将传感器安装在目标管段上；所述的目标管段是本系统检测是否有球料经过的管段；所述的激励电源为传感器提供激励电流；所述的传感器用于拾取管路振动信号，并将管路振动信号转换为电信号输出给信号放大及滤波模块；所述的管路振动信号包括目标管段球-管碰撞振动信号、非目标管段球-管碰撞振动信号和背景噪声信号；所述的目标管段球-管碰撞振动信号是指球到达目标管段时与管路碰撞所激发的振动信号；所述的非目标管段球-管碰撞振动信号是指球在除目标管段以外的其他管段中与管路碰撞所激发的振动信号；所述的电信号即原始混合信号；所述的信号放大及滤波模块对传感器输出的原始混合信号进行滤波并提取有效带宽振动信号，进而将有效带宽振动信号输出给信号采集模块；所述的信号采集模块对信号放大及滤波模块输出的有效带宽振动信号进行信号采集，得到模拟量信号，并将模拟量信号输出给时频联合分析模块和整流前滤波模块；所述的时频联合分析模块采用时频联合分析技术，分析目标管段球-管碰撞振动信号和非目标管段球-管碰撞振动信号的特征，获得相应的滤波参数，并将滤波参数输出给整流前滤波模块；所述的整流前滤波模块将模拟量信号进行滤波，得到混合信号A和混合信号B，并将混合信号A和混合信号B输出给整流模块；所述的整流模块将混合信号A和混合信号B进行整流，得到整流信号A和整流信号B，并将整流信号A和整流信号B输出给整流后滤波模块；所述的整流后滤波模块将整流信号A和整流信号B进行滤波，得到混合信号A的幅值信号和混合信号B的幅值信号，并将混合信号A的幅值信号和混合信号B的幅值信号输出给加权求和模块；所述的加权求和模块将混合信号A的幅值信号和混合信号B的幅值信号进行加权求和，得到处理后信号，并将处理后信号输出给阈值比较及过球判断模块；阈值比较及过球判断模块对处理后信号进行分析，进而判断球是否到达目标管段。

本发明提供的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)利用安装附件将传感器安装在需要检测过球信息的目标管段上；

2)开启检测系统，传感器拾取管路振动信号，并将该管路振动信号转换为原始混合信号传输给信号放大及滤波模块；

3)信号放大及滤波模块对原始混合信号进行放大和滤波，输出有效带宽振动信号；

4)信号采集模块对有效带宽振动信号进行采集调理后，输出模拟量信号；

5)时频联合分析模块对模拟量信号进行时频联合分析，获取目标管段球-管碰撞振动信号以及非目标管段球-管碰撞振动信号的各自集中频段；

6)整流前滤波模块根据集中频段，对模拟量信号进行整流前滤波，获得混合信号A与混合信号B；所述的混合信号A包含大部分的目标管段球-管碰撞振动信号和少部分的非目标管段球-管碰撞振动信号，而背景噪声信号则被抑制；所述的混合信号B则包含少部分的目标管段球-管碰撞振动信号和大部分的非目标管段球-管碰撞振动信号，且背景噪声信号也被抑制；

7)整流模块对混合信号A及混合信号B进行整流，将交变的混合信号A及混合信号B转换为直流信号，得到整流信号A和整流信号B；

8)整流后滤波模块对整流信号A和整流信号B再次进行滤波，得到反映振动幅值信息的混合信号A的幅值信号及混合信号B的幅值信号；

9)加权求和模块分别对混合信号A的幅值信号及混合信号B的幅值信号赋予相应的权值，并进行求和，得到处理后信号；

10)阈值比较及过球判断模块将处理后信号的幅值与设定阈值Threshold比较，若超过设定阈值Threshold则认为球经过了目标管段，并输出过球信号；同时，输出过球信号后，所述的信号采集及处理单元在锁定时间ΔT内不再对信号调理单元传来的任何信号进行响应，防止同一管段内存在多次球-管碰撞而导致误检；所述的ΔT由操作员根据实际工况进行设定。

本发明提供的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测方法，其特征在于：在检测系统正式开始检测任务之前，根据过球检测方法中的步骤1)至步骤9)，进行N次检测实验，得到N个处理后信号；所述的N要大于100；在此基础上，分析得到每一个处理后信号的最大值和最小值，其中第i个处理后信号的最大值和最小值分别为Max_i和Min_i，i∈[1，N]；进而分析得到Max₁，Max₂，…Max_N中的最小值Max和Min₁，Min₂，…Min_N中的最大值Min，并利用下式计算得到设定阈值Threshold：

本发明与现有技术相比，具有以下优点与突出效果：①该系统采用的传感器为通用的振动传感器，不需要定制专用传感器和绕制复杂的线圈；②该系统可以将传感器安装于弯管段，用于检测球是否通过了弯管段；③该方法所检测的信号特征主要与管道的整体结构有关，传感器更换或原位拆装后不需要对检测参数进行重新设定，大大降低了安装、调试和维护的难度。

附图说明

图1是本发明提供的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统的结构示意图。

图2是本发明提供的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测方法的信号传输示意图。

图3(a)是模拟量信号的波形图。

图3(b)是混合信号A的波形图。

图3(c)是混合信号B的波形图。

图3(d)是混合信号A的幅值信号的波形图。

图3(e)是混合信号B的幅值信号的波形图。

图3(f)是处理后信号的波形图。

在图1、图2和图3(a)-3(f))中：

100-信号传感单元， 101-传感器， 102-安装附件，

200-信号调理单元， 201-激励电源， 202-信号放大及滤波模块，

300-信号采集及处理单元， 301-信号采集模块， 302-时频联合分析模块，

303-整流前滤波模块， 304-整流模块， 305-整流后滤波模块，

306-加权求和模块， 307-阈值比较与过球判断模块，

400-管路振动信号， 401-目标位置球-管碰撞振动信号

402-非目标管段球-管碰撞振动信号， 403-背景噪声信号，

404-原始混合信号, 405-有效带宽振动信号， 406-模拟量信号，

407-混合信号A， 408-混合信号B， 409-整流信号A，

410-整流信号B， 411-混合信号A的幅值信号，

412-混合信号B的幅值信号， 413-处理后信号， 414-过球信号。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详细介绍本发明的具体结构、工作原理等内容。

本发明提供的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统，本系统包括信号传感单元100、信号调理单元200和信号采集及处理单元300；所述的信号传感单元100包括传感器101和安装附件102；所述的信号调理单元200包括激励电源201和信号放大及滤波模块202；所述的信号采集及处理单元300包括信号采集模块301、时频联合分析模块302、整流前滤波模块303、整流模块304、整流后滤波模块305、加权求和模块306和阈值比较及过球判断模块307；所述的传感器101的输出端与信号放大及滤波模块202的输入端相连；所述的信号放大及滤波模块202的输出端与信号采集模块301的输入端相连；所述的信号采集模块301的输出端分别与时频联合分析模块302的输入端和整流前滤波模块303的输入端相连；所述的时频联合分析模块302的输出端与整流前滤波模块303的输入端相连；所述的整流前滤波模块303的输出端与整流模块304的输入端相连；所述的整流模块304的输出端与整流后滤波模块305的输入端相连；所述的整流后滤波模块305的输出端与加权求和模块306的输入端相连，所述的加权求和模块306的输出端与阈值比较及过球判断模块307的输入端相连；

所述的安装附件102用于将传感器101安装在目标管段上；所述的目标管段是本系统检测是否有球料经过的管段；所述的激励电源201为传感器提供激励电流；所述的传感器101用于拾取管路振动信号400，并将该管路振动信号400转换为电信号输出给信号放大及滤波模块202；所述的管路振动信号400包括目标管段球-管碰撞振动信号401、非目标管段球-管碰撞振动信号402和背景噪声信号403；所述的目标管段球-管碰撞振动信号401是指球到达目标管段时与管路碰撞所激发的振动信号；所述的非目标管段球-管碰撞振动信号402是指球在除目标管段以外的其他管段中与管路碰撞所激发的振动信号；所述的电信号即原始混合信号404；所述的信号放大及滤波模块202对传感器101输出的原始混合信号404进行滤波并提取有效带宽振动信号405，进而将有效带宽振动信号405输出给信号采集模块301；所述的信号采集模块301对信号放大及滤波模块202输出的有效带宽振动信号405进行信号采集，得到模拟量信号406，并将该模拟量信号406输出给时频联合分析模块302和整流前滤波模块303；所述的时频联合分析模块302采用时频联合分析技术，分析目标管段球-管碰撞振动信号401和非目标管段球-管碰撞振动信号402的特征，获得相应的滤波参数，并将滤波参数输出给整流前滤波模块303；所述的整流前滤波模块303将模拟量信号406进行滤波，得到混合信号A407和混合信号B408，并将混合信号A407和混合信号B408输出给整流模块304；所述的整流模块304将混合信号A407和混合信号B408进行整流，得到整流信号A409和整流信号B410，并将整流信号A409和整流信号B410输出给整流后滤波模块305；所述的整流后滤波模块305将整流信号A409和整流信号B410进行滤波，得到混合信号A的幅值信号411和混合信号B的幅值信号412，并将混合信号A的幅值信号411和混合信号B的幅值信号412输出给加权求和模块306；所述的加权求和模块306将混合信号A的幅值信号411和混合信号B的幅值信号412进行加权求和，得到处理后信号413，并将处理后信号413输出给阈值比较及过球判断模块307；阈值比较及过球判断模块307对处理后信号413进行分析，进而判断球是否到达目标管段。

本发明提供的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测方法，该方法包括如下步骤：

1)利用安装附件102将传感器101安装在需要检测过球信息的目标管段上；

2)开启检测系统，传感器101拾取管路振动信号400，并将该管路振动信号400转换为原始混合信号404传输给信号放大及滤波模块202；

3)信号放大及滤波模块202对原始混合信号404进行放大和滤波，输出有效带宽振动信号405；

4)信号采集模块301对有效带宽振动信号405进行采集调理后，输出模拟量信号406；

5)时频联合分析模块302对模拟量信号406进行时频联合分析，获取目标管段球-管碰撞振动信号401以及非目标管段球-管碰撞振动信号402的各自集中频段；

6)整流前滤波模块303根据集中频段，对模拟量信号406进行整流前滤波，获得混合信号A407与混合信号B408；所述的混合信号A407包含大部分的目标管段球-管碰撞振动信号401和少部分的非目标管段球-管碰撞振动信号402，而背景噪声信号403则被抑制；所述的混合信号B408则包含少部分的目标管段球-管碰撞振动信号401和大部分的非目标管段球-管碰撞振动信号402，且背景噪声信号403也被抑制；

7)整流模块304对混合信号A407及混合信号B408进行整流，将交变的混合信号A407及混合信号B408转换为直流信号，得到整流信号A409和整流信号B410；

8)整流后滤波模块305对整流信号A409和整流信号B410再次进行滤波，得到反映振动幅值信息的混合信号A的幅值信号411及混合信号B的幅值信号412；

9)加权求和模块306分别对混合信号A的幅值信号411及混合信号B的幅值信号412赋予相应的权值，并进行求和，得到处理后信号413；

10)阈值比较及过球判断模块307将处理后信号413的幅值与设定阈值Threshold比较，若超过设定阈值Threshold则认为球经过了目标管段，并输出过球信号414；同时，输出过球信号414后，所述的信号采集及处理单元300在锁定时间ΔT内不再对信号调理单元200传来的任何信号进行响应，防止同一管段内存在多次球-管碰撞而导致误检；所述的ΔT由操作员根据实际工况进行设定。

本发明提供的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测方法，其阈值确定方法：在检测系统正式开始检测任务之前，根据过球检测方法中的步骤1)至步骤9)，进行N次检测实验，得到N个处理后信号413；所述的N要大于100；在此基础上，分析得到每一个处理后信号413的最大值和最小值，其中第i个处理后信号413的最大值和最小值分别为Max_i和Min_i，i∈[1，N]；进而分析得到Max₁，Max₂，…Max_N中的最小值Max以及Min₁，Min₂，…Min_N中的最大值Min，并利用下式计算得到设定阈值Threshold：

本实施例中，设定阈值Threshold为500。

结合图3(a)至图3(f)所示的信号波形图及信号处理中的各信号图形说明其工作原理：

通过信号传感单元100和信号调理单元200可以获得模拟量信号406，模拟量信号406中包括了目标管段球-管碰撞振动信号401、非目标管段球-管碰撞振动信号402以及背景噪声信号403。其中，目标管段球-管碰撞振动信号401为目标信号，是检测系统需要检出的信号，而非目标管段球-管碰撞振动信号402和背景噪声信号403为干扰信号，需要被抑制和消除。从图3(a)中的模拟量信号406可以看出，非目标管段球-管碰撞振动信号402有着比目标管段球-管碰撞振动信号401更强的幅值。经过滤波后，得到混合信号A 407和混合信号B 408。目标管段球-管碰撞振动信号401在混合信号A 407中的比例有所提高，但由于干扰信号的强度很高，且在目标管段球-管碰撞振动信号401的集中频段上也有分布，故混合信号A 407中干扰信号的强度仍旧很高。同理，在混合信号B 408中，干扰信号占混合信号B408的比例进一步提高。经过取绝对值以及均值滤波后，得到了混合信号A的幅值信号411与混合信号B的幅值信号412。这些幅值信号反映了不同时刻，目标信号与干扰信号的信号强度。对混合信号A的幅值信号411与混合信号B的幅值信号412分别赋予1和-2的权值，并求和后，得到处理后信号413。在处理后信号413中，目标信号仍为正值，且存在高于设定阈值Threshold的幅值，而干扰信号的幅值全部低于设定阈值Threshold。进而就可以得到过球信号414。

Claims (3)

1.基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测系统，其特征在于：本系统包括信号传感单元(100)、信号调理单元(200)和信号采集及处理单元(300)；所述的信号传感单元包括传感器(101)和安装附件(102)；所述的信号调理单元包括激励电源(201)和信号放大及滤波模块(202)；所述的信号采集及处理单元包括信号采集模块(301)、时频联合分析模块(302)、整流前滤波模块(303)、整流模块(304)、整流后滤波模块(305)、加权求和模块(306)和阈值比较及过球判断模块(307)；所述的传感器的输出端与信号放大及滤波模块的输入端相连；所述的信号放大及滤波模块的输出端与信号采集模块的输入端相连；所述的信号采集模块的输出端分别与时频联合分析模块的输入端和整流前滤波模块的输入端相连；所述的时频联合分析模块的输出端与整流前滤波模块的输入端相连；所述的整流前滤波模块的输出端与整流模块的输入端相连；所述的整流模块的输出端与整流后滤波模块的输入端相连；所述的整流后滤波模块的输出端与加权求和模块的输入端相连，所述的加权求和模块的输出端与阈值比较及过球判断模块的输入端相连；

所述的安装附件用于将传感器安装在目标管段上；所述的目标管段是本系统检测是否有球料经过的管段；所述的激励电源为传感器提供激励电流；所述的传感器用于拾取管路振动信号(400)，并将该管路振动信号转换为电信号输出给信号放大及滤波模块；所述的管路振动信号包括目标管段球-管碰撞振动信号(401)、非目标管段球-管碰撞振动信号(402)和背景噪声信号(403)；所述的目标管段球-管碰撞振动信号是指球到达目标管段时与管路碰撞所激发的振动信号；所述的非目标管段球-管碰撞振动信号是指球在除目标管段以外的其他管段中与管路碰撞所激发的振动信号；所述的电信号即原始混合信号(404)；所述的信号放大及滤波模块对传感器输出的原始混合信号进行滤波并提取有效带宽振动信号(405)，进而将有效带宽振动信号输出给信号采集模块；所述的信号采集模块对信号放大及滤波模块输出的有效带宽振动信号进行信号采集，得到模拟量信号(406)，并将模拟量信号输出给时频联合分析模块和整流前滤波模块；所述的时频联合分析模块采用时频联合分析技术，分析目标管段球-管碰撞振动信号和非目标管段球-管碰撞振动信号的特征，获得相应的滤波参数，并将滤波参数输出给整流前滤波模块；所述的整流前滤波模块将模拟量信号进行滤波，得到混合信号A(407)和混合信号B(408)，所述的混合信号A包含大部分的目标管段球-管碰撞振动信号和少部分的非目标管段球-管碰撞振动信号，而背景噪声信号则被抑制；所述的混合信号B则包含少部分的目标管段球-管碰撞振动信号和大部分的非目标管段球-管碰撞振动信号，且背景噪声信号(403)也被抑制；并将混合信号A和混合信号B输出给整流模块；所述的整流模块将混合信号A和混合信号B进行整流，得到整流信号A(409)和整流信号B(410)，并将整流信号A和整流信号B输出给整流后滤波模块；所述的整流后滤波模块将整流信号A和整流信号B进行滤波，得到混合信号A的幅值信号(411)和混合信号B的幅值信号(412)，并将混合信号A的幅值信号和混合信号B的幅值信号输出给加权求和模块；所述的加权求和模块将混合信号A的幅值信号和混合信号B的幅值信号进行加权求和，得到处理后信号(413)，并将处理后信号输出给阈值比较及过球判断模块；阈值比较及过球判断模块对处理后信号进行分析，进而判断球是否到达目标管段。

2.采用如权利要求1所述系统的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)利用安装附件将传感器安装在需要检测过球信息的目标管段上；

2)开启检测系统，传感器拾取管路振动信号，并将该管路振动信号转换为原始混合信号传输给信号放大及滤波模块；

3)信号放大及滤波模块对原始混合信号进行放大和滤波，输出有效带宽振动信号；

4)信号采集模块对有效带宽振动信号进行采集调理后，输出模拟量信号；

5)时频联合分析模块对模拟量信号进行时频联合分析，获取目标管段球-管碰撞振动信号以及非目标管段球-管碰撞振动信号的各自集中频段；

6)整流前滤波模块根据集中频段，对模拟量信号进行整流前滤波，获得混合信号A与混合信号B；所述的混合信号A包含大部分的目标管段球-管碰撞振动信号和少部分的非目标管段球-管碰撞振动信号，而背景噪声信号则被抑制；所述的混合信号B则包含少部分的目标管段球-管碰撞振动信号和大部分的非目标管段球-管碰撞振动信号，且背景噪声信号(403)也被抑制；

7)整流模块对混合信号A及混合信号B进行整流，将交变的混合信号A及混合信号B转换为直流信号，得到整流信号A和整流信号B；

8)整流后滤波模块对整流信号A和整流信号B再次进行滤波，得到反映振动幅值信息的混合信号A的幅值信号及混合信号B的幅值信号；

9)加权求和模块分别对混合信号A的幅值信号及混合信号B的幅值信号赋予相应的权值，并进行求和，得到处理后信号；

10)阈值比较及过球判断模块将处理后信号的幅值与设定阈值Threshold比较，若超过设定阈值Threshold则认为球经过了目标管段，并输出过球信号(414)；同时，输出过球信号后，所述的信号采集及处理单元在锁定时间ΔT内不再对信号调理单元传来的任何信号进行响应，防止同一管段内存在多次球-管碰撞而导致误检；所述的ΔT由操作员根据实际工况进行设定。

3.如权利要求2所述的基于振动信号处理的近等径球流管路过球检测方法，其特征在于：在检测系统正式开始检测任务之前，步骤1)至步骤9)，进行N次检测实验，得到N个处理后信号；所述的N要大于100；在此基础上，分析得到每一个处理后信号的最大值和最小值，其中第i个处理后信号的最大值和最小值分别为Max_i和Min_i，i∈[1，N]；进而分析得到Max₁，Max₂，…Max_N中的最小值Max和Min₁，Min₂，…Min_N中的最大值Min，并利用下式计算得到设定阈值Threshold：

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