CN106768689A - 一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统 - Google Patents

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黄余
陈章权
黄晓明
江乃宁
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    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
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Abstract

本发明创造涉及管道阀门检测设备技术领域，尤其涉及一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，检测时，声学传感器把采集到的声学泄漏信号经信号处理器和A/D转换器输送给快速傅里叶变换器，快速傅里叶变换器对该声学泄漏信号进行快速傅里叶变化，画出对应的频谱图，并通过分析仪把该频谱图与预存的阀门未泄漏时的频谱图进行对比，以判断出该阀门是否泄漏，并把判断结果送至所述控制器，控制器把所述判断结果经无线发射模块发送到无线接收模块，无线接收模块把所接收到的所述判断结果送至监控终端。在多人同测时，各阀门泄漏检测装置通过无线发射模块把各自的判断结果发送到监控终端，用户就可以在监控终端进行统一的实时监控。

Description

一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统
技术领域
本发明创造涉及管道阀门检测设备技术领域，尤其涉及一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统。
背景技术
在流体管道系统中，阀门是一种常见的机械产品，其主要作用是隔离设备和管道系统，防止回流、调节压力和流量，因此阀门安全性的重要程度不言而喻。在管道系统中，阀门是装置中不可或缺的部分，使用的种类非常繁多，数量也非常巨大，阀门泄露事故常有发生，并且绝大部分泄露是看不见的，有时会引起灾难性的事故，因此，在实际生产过程中，及时准确的发现阀门的泄漏具有重要意义。
现在一般都是采用手持的阀门泄漏装置来检测阀门是否有泄漏的情况，但是由于管道上安装有多个阀门，如果由一个人手持阀门泄漏装置去逐个检测不同的阀门，这无疑是费时费力。但是若是多个人同测，虽然可以提高检测效率，但是由于每台阀门泄漏装置都是相互独立的，用户难以在同一时间知道各阀门泄漏装置的检测结果，无法做到对各阀门泄漏检测装置进行统一的实时监控。
发明内容
本发明创造的目的是提供一种阀门泄漏无线检测系统，其能够对各阀门泄漏检测装置进行统一的实时监控。
本发明创造提供一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，包括声学传感器、控制器、信号处理器、A/D转换器、快速傅里叶变换器、分析仪、无线发射模块、无线接收模块和监控终端，声学传感器把检测到的声学泄漏信号经信号处理器和A/D转换器送至快速傅里叶变换器，快速傅里叶变换器据此生成相应的频谱图，并把所述频谱图发送至所述分析仪；所述分析仪把所述频谱图与预存的阀门未泄漏时的频谱图进行对比，以判断出该阀门是否泄漏，并把判断结果送至所述控制器，所述控制器把所接收到的所述判断结果经无线发射模块发送到无线接收模块，无线接收模块把所接收到的所述判断结果送至监控终端。
其中，信号处理器包括相连接的带通滤波电路和放大电路。
其中，在A/D转换器与快速傅里叶变换器之间连接有波形放大模块。
其中，声学传感器有多个，其分别设置在不同位置的测试点上。
其中，还包括声光报警模块，声光报警模块连接所述控制器。
其中，无线发射模块包括信号处理器U1和RF发射器U3，信号处理器U1把所述判断结果经RF发射器U3发出。
其中，RF发射器U3采用nRF24L01芯片实现。
其中，信号处理器U1采用Atmega328单片机。
其中，无线接收模块包括信号处理器U2和RF接收器U4，信号处理器U2获取RF接收器U4所接收到的所述判断结果，并把所述判断结果送至监控终端。
其中，RF接收器U4采用nRF24L01芯片实现。
有益效果为：本发明创造一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，检测时，声学传感器把采集到的声学泄漏信号经信号处理器和A/D转换器输送给快速傅里叶变换器，快速傅里叶变换器对该声学泄漏信号进行快速傅里叶变化，画出对应的频谱图，提供可视化波形、频谱分析，并通过分析仪把该频谱图与预存的阀门未泄漏时的频谱图进行对比，以判断出该阀门是否泄漏，并把判断结果送至所述控制器，所述控制器把所接收到的所述判断结果经无线发射模块发送到无线接收模块，无线接收模块把所接收到的所述判断结果送至监控终端。在多人同测时，各阀门泄漏检测装置通过无线发射模块把各自的判断结果发送到监控终端，用户就可以在监控终端进行统一的实时监控。
附图说明
利用附图对本发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明创造一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统的电路原理示意图。
图2是本发明创造一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统的无线发射模块的电路原理图。
图3是本发明创造一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统的无线接收模块的电路原理图。
图4是本发明创造实施例中的阀门检测示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。
一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统的电路原理示意图，如图1所示，声学传感器、信号处理器、A/D转换器、快速傅里叶变换器、分析仪和控制器依次连接，检测时，声学传感器把采集到的声学泄漏信号经信号处理器和A/D转换器输送给快速傅里叶变换器，快速傅里叶变换器对该声学泄漏信号进行快速傅里叶变化，画出对应的频谱图，提供可视化波形、频谱分析，并通过分析仪把该频谱图与预存的阀门未泄漏时的频谱图进行对比，以判断出该阀门是否泄漏，并把判断结果送至所述控制器，所述控制器把所接收到的所述判断结果经无线发射模块发送到无线接收模块，无线接收模块把所接收到的所述判断结果送至监控终端，这样就可以不依赖于人的直观判断，也可对是否泄漏做出判断，提高了判断的精确度。在多人同测时，各阀门泄漏检测装置通过无线发射模块把各自的判断结果发送到监控终端，用户就可以在监控终端进行统一的实时监控。
本实施例中，信号处理器包括相连接的带通滤波电路和放大电路，好处是对声学泄漏信号进行滤波和放大后发送到A/D转换器以提高精度。
本实施例中，在A/D转换器与快速傅里叶变换器之间连接有波形放大模块，通过该波形放大模块将声学泄漏信号画出相应的波形，并对波形进行放大。
本实施例中，声学传感器有多个，其分别设置在不同位置的测试点上，如图4所示，三个声学传感器分别设置在阀门、上游法兰和下游法兰，将检测的信号数值进行平均，作为该部件的测得值，从而提高检测精度。
本实施例中，如图1所示，声光报警模块连接控制器，当检测到阀门泄漏时，控制器就会控制声光报警模块发出声光报警信号以提醒检测人员。
本实施例中，无线发射模块的电路原理图如图2所示，无线发射模块包括信号处理器U1和RF发射器U3，其中，信号处理器U1采用Atmega328单片机，RF发射器U3采用nRF24L01芯片实现，信号处理器U1把判断结果经RF发射器U3发出。
本实施例中，无线接收模块的电路原理图如图3所示，无线接收模块包括信号处理器U2和RF接收器U4，信号处理器U2获取RF接收器U4所接收到的所述判断结果，并把判断结果送至监控终端。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，包括声学传感器、控制器、信号处理器、A/D转换器、快速傅里叶变换器、分析仪、无线发射模块、无线接收模块和监控终端，声学传感器把检测到的声学泄漏信号经信号处理器和A/D转换器送至快速傅里叶变换器，快速傅里叶变换器据此生成相应的频谱图，并把所述频谱图发送至所述分析仪；所述分析仪把所述频谱图与预存的阀门未泄漏时的频谱图进行对比，以判断出该阀门是否泄漏，并把判断结果送至所述控制器，所述控制器把所接收到的所述判断结果经无线发射模块发送到无线接收模块，无线接收模块把所接收到的所述判断结果送至监控终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，信号处理器包括相连接的带通滤波电路和放大电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，在A/D转换器与快速傅里叶变换器之间连接有波形放大模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，声学传感器有多个，其分别设置在不同位置的测试点上。
5.根据权利要求1所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，还包括声光报警模块，声光报警模块连接所述控制器。
6.根据权利要求1所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，无线发射模块包括信号处理器U1和RF发射器U3，信号处理器U1把所述判断结果经RF发射器U3发出。
7.根据权利要求6所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，RF发射器U3采用nRF24L01芯片实现。
8.根据权利要求6所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，信号处理器U1采用Atmega328单片机。
9.根据权利要求1所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于，无线接收模块包括信号处理器U2和RF接收器U4，信号处理器U2获取RF接收器U4所接收到的所述判断结果，并把所述判断结果送至监控终端。
10.根据权利要求9所述的一种基于声学传感器的阀门泄漏无线检测系统，其特征在于， RF接收器U4采用nRF24L01芯片实现。
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