CN108444654A - 一种智能超声波气体泄漏检测仪 - Google Patents

一种智能超声波气体泄漏检测仪 Download PDF

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CN108444654A
CN108444654A CN201810352739.7A CN201810352739A CN108444654A CN 108444654 A CN108444654 A CN 108444654A CN 201810352739 A CN201810352739 A CN 201810352739A CN 108444654 A CN108444654 A CN 108444654A
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leakage
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刘灿霞
钱小鹏
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Foshan Chang County Science And Technology Co Ltd
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Foshan Chang County Science And Technology Co Ltd
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • 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
    • G01M3/24—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations

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Abstract

本发明提供了一种智能超声波气体泄漏检测仪，其包括超声波拾取器，超声波电压转换模块，电压波形获取模块，智能泄漏鉴定模块以及输出模块，所述超声波拾取器布置在气体泄漏监测点监测气体泄漏造成的超声波，所述超声波电压转换模块将所述超声波转换为电压波形，所述电压波形获取模块获得所述电压波形并传送至所述智能泄漏鉴定模块，所述智能泄漏鉴定模块对所述波形进行分析，并确定是否存在气体泄漏并通过所述输出模块将泄漏情况输出。

Description

一种智能超声波气体泄漏检测仪
技术领域
本发明属于压缩空气泄漏检测领域，涉及一种智能超声波气体泄漏检测仪。
背景技术
压缩空气在使用过程中普遍存在严重的泄漏问题，工厂中泄漏的压缩空气通常占总耗气量的10％-30％，造成很大的能源浪费。泄漏检测成为压缩空气系统节能的重要途径。现有超声波气体泄漏检测仪主要原理是：压缩空气泄漏产生超声波，通过超声波传感器检测40kHz左右频率的超声信号并转换成电压信号，然后经过滤波和放大后，由多级LED进行显示。这种气体泄漏检测仪具有反应灵敏的优点。
但是目前一般的检测仪都是设定固定的阈值，监测是否超过该固定的阈值来确定有否气体泄漏，但这种做法不能适应实际需求，随着压缩空气的使用，固定的阈值已经不能反应正确的泄漏了，因为正常情况下的超声波导致的电压波形已经会接近该阈值了，但经常性的调整阈值是不现实的。
基于此，本发明提供了一种可以智能的根据变化而自动调节的超声波气体泄漏检测仪。
发明内容
本发明的目的是：提供一种智能超声波气体泄漏检测仪，其包括超声波拾取器，超声波电压转换模块，电压波形获取模块，智能泄漏鉴定模块以及输出模块，其特征在于，所述超声波拾取器布置在气体泄漏监测点监测气体泄漏造成的超声波，所述超声波电压转换模块将所述超声波转换为电压波形，所述电压波形获取模块获得所述电压波形并传送至所述智能泄漏鉴定模块，所述智能泄漏鉴定模块对所述波形进行分析，并确定是否存在气体泄漏并通过所述输出模块将泄漏情况输出。
进一步的，所述智能泄漏鉴定模块使用递归鉴定算法对波形进行鉴别以识别是否有泄漏。
具体实施方式
实施例一。下面结合应用实例对本发明作进一步的详细描述，该实例本发明的目的是：提供一种智能超声波气体泄漏检测仪，其包括超声波拾取器，超声波电压转换模块，电压波形获取模块，智能泄漏鉴定模块以及输出模块，其特征在于，所述超声波拾取器布置在气体泄漏监测点监测气体泄漏造成的超声波，所述超声波电压转换模块将所述超声波转换为电压波形，所述电压波形获取模块获得所述电压波形并传送至所述智能泄漏鉴定模块，所述智能泄漏鉴定模块对所述波形进行分析，并确定是否存在气体泄漏并通过所述输出模块将泄漏情况输出。
进一步的，所述智能泄漏鉴定模块使用递归鉴定算法对波形进行鉴别以识别是否有泄漏，递归算法有很多种，也有的直接将阈值进行手工调节，但本实施例中使用了一种切合本发明的鉴定算法，其能够持续进行泄漏鉴别和统计泄漏的量。准确度非常高而且可以结合实际进行应用，其包括如下步骤：
步骤1：在一个监测周期内对所获得的超声波转换为的电压进行监测，并获取其电压的波的图像；
步骤2：使用智能泄漏鉴定模块分析所述图像，以在所述监测周期内，得到所述波的幅值xi，其中i为1到n的自然数，n为所述一个监测周期内波的个数；
步骤3：通过下述公式(1)进行递归计算，求出所述波的幅值xi的均值计算值Yn：
Yn＝(1-k)Yn-1+kxn (1)
公式(1)中，xn为第n时刻测到的波的幅值；Yn为第n次递归时，幅值xi的均值计算值；k为计算常数；
步骤4：通过公式(2)再进行递归计算，求出幅值xi的均方值Zn的计算值；
Zn＝(1-k)Zn-1+kxn 2 (2)
Zn为第n次递归时，幅值xi的均方值的计算值；
步骤5：通过公式(3)求取xi的计算值的标准值standard(xi)；
standard(x)＝Yn 2-Zn (3)；
步骤6：再通过公式(4)，对xi进行二元判断；
S＝xi-Yn*standard(xi) (4)
步骤7：当S大于零时认为存在泄漏，当S小于零时认为不存在泄漏。
实施例二。
本实例本发明的目的是：提供一种智能超声波气体泄漏检测仪，其包括超声波拾取器，超声波电压转换模块，电压波形获取模块，智能泄漏鉴定模块以及输出模块，其特征在于，所述超声波拾取器布置在气体泄漏监测点监测气体泄漏造成的超声波，所述超声波电压转换模块将所述超声波转换为电压波形，所述电压波形获取模块获得所述电压波形并传送至所述智能泄漏鉴定模块，所述智能泄漏鉴定模块对所述波形进行分析，并确定是否存在气体泄漏并通过所述输出模块将泄漏情况输出。
进一步的，所述智能泄漏鉴定模块使用递归鉴定算法对波形进行鉴别以识别是否有泄漏，递归算法有很多种，也有的直接将阈值进行手工调节，但本实施例中使用了一种切合本发明的鉴定算法，其能够持续进行泄漏鉴别和统计泄漏的量。准确度非常高而且可以结合实际进行应用，其包括如下步骤：
步骤1：在一个监测周期内对所获得的超声波转换为的电压进行监测，并获取其电压的波的图像；
步骤2：使用智能泄漏鉴定模块分析所述图像，以在所述监测周期内，得到所述波的幅值xi，其中i为1到n的自然数，n为所述一个监测周期内波的个数；
步骤3：通过下述公式(1)进行递归计算，求出所述波的幅值xi的均值计算值Yn：
Yn＝(1-k)Yn-1+kxn (1)
公式(1)中，xn为第n时刻测到的波的幅值；Yn为第n次递归时，幅值xi的均值计算值；k为计算常数，在本实施例中k取值为0.001，事实上该k值通过实验进行调整，而在实际应用时，取值越小则精准度越高但递归计算实际会增加，可以根据系统硬件开销进行自行调节；
步骤4：通过公式(2)再进行递归计算，求出幅值xi的均方值Zn的计算值；
Zn＝(1-k)Zn-1+kxn 2 (2)
Zn为第n次递归时，幅值xi的均方值的计算值；
步骤5：通过公式(3)求取xi的计算值的标准值standard(xi)；
standard(x)＝Yn 2-Zn (3)；
步骤6：再通过公式(4)，对xi进行二元判断；
S＝xi-Yn*standard(xi) (4)
步骤7：当S大于零时认为存在泄漏，当S小于零时认为不存在泄漏。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种智能超声波气体泄漏检测仪，其包括超声波拾取器，超声波电压转换模块，电压波形获取模块，智能泄漏鉴定模块以及输出模块，其特征在于，所述超声波拾取器布置在气体泄漏监测点监测气体泄漏造成的超声波，所述超声波电压转换模块将所述超声波转换为电压波形，所述电压波形获取模块获得所述电压波形并传送至所述智能泄漏鉴定模块，所述智能泄漏鉴定模块对所述波形进行分析，并确定是否存在气体泄漏并通过所述输出模块将泄漏情况输出。
2.如权利要求1所述的智能超声波气体泄漏检测仪，其特征在于，所述智能泄漏鉴定模块使用递归鉴定算法对波形进行鉴别以识别是否有泄漏。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103604570A (zh) * 2013-11-20 2014-02-26 北京理工大学 一种超声波气密性检测方法及装置
CN104880286A (zh) * 2015-06-26 2015-09-02 成都安可信电子股份有限公司 一种超声波气体泄漏检测仪
CN204944771U (zh) * 2015-07-21 2016-01-06 深圳西大仪器有限公司 泄漏检测仪

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