CN110339641A - 声波感知智能电磁脉冲阀以及电磁脉冲阀异常检测方法 - Google Patents

声波感知智能电磁脉冲阀以及电磁脉冲阀异常检测方法 Download PDF

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周俊杰
叶桃峰
朱炎
聂天
王泽生
鲁华火
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/02—Particle separators, e.g. dust precipitators, having hollow filters made of flexible material
    • B01D46/04—Cleaning filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof

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Abstract

本发明公开了一种声波感知智能电磁脉冲阀以及电磁脉冲阀异常检测方法，其包括阀体、阀盖、声波传感器，所述声波传感器包括至少三个所述麦克风，检测方法包括以下步骤：以该公共面为基准面，以阀体的轴心线在基准面上的投影为基准点，记录各电磁脉冲阀所在空间坐标范围，根据基准麦克风的坐标以及声源位置的坐标建立多元方程，可解出声源位置的坐标，根据解出的声源坐标即可定位电磁脉冲阀异常位置，还能通过声波的持续时间判断电磁脉冲阀打开闭合的时间，进一步判断电磁脉冲阀的工况，如电磁脉冲阀是否有漏气或弹簧是否回弹及时等具体问题。

Description

声波感知智能电磁脉冲阀以及电磁脉冲阀异常检测方法
技术领域
本发明涉及除尘设备领域，特别涉及一种声波感知智能电磁脉冲阀以及电磁脉冲阀异常检测方法。
背景技术
脉冲清灰系统是脉冲袋式除尘器的核心部分，而电磁脉冲阀又是决定脉冲清灰系统性能的关键部件，电磁脉冲阀通常包括阀体、阀盖、膜片以及安装于阀盖或阀体上的压力监测元件，用于时刻监控电磁脉冲阀的工作状态，而压力监测元件通常需要嵌设于阀盖或阀体上，加工难度较大，尤其针对在役而未安装工况监测的电磁脉冲阀，加装难度更大；并且压力监测元件无法迅速而精确地获知电磁脉冲阀的异常情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够监控电磁脉冲阀工况的声波感知智能电磁脉冲阀。
为达到上述效果，本发明所采用的方案是：一种声波感知智能电磁脉冲阀，其包括阀体、固定安装于所述阀体上的阀盖，它还包括安装于所述阀体或所述阀盖上的声波传感器，所述声波传感器包括多个接收电磁脉冲阀喷吹时产生的声波的麦克风，至少有三个所述麦克风设于所述阀体或所述阀盖的周围，这三个所述麦克风为基准麦克风，所述电磁脉冲阀还包括与所述声波传感器相连接的用于对比麦克风接收到电磁脉冲阀喷吹时产生的声波时间差的主控模块、用于传输主控模块对比结果无线传输模块或有线传输模块，以及向声波传感器、主控模块、无线传输模块或有线传输模块供电的电源。
优化的，所述声波传感器为阵列声波成像传感器。
本发明还提供了一种基于上述声波感知智能电磁脉冲阀的电磁脉冲阀异常检测方法，所述麦克风共面，检测方法包括以下步骤：以该公共面为基准面，以阀体的轴心线在基准面上的投影为基准点，记录各电磁脉冲阀所在空间坐标范围，根据基准麦克风的坐标以及声源位置的坐标建立多元方程，可解出声源位置的坐标，根据解出的声源坐标即可定位电磁脉冲阀异常位置。
优化的，设定麦克风接受的声波的强度范围为电磁脉冲阀异常时发出的声波的强度以过滤其他杂音。
优化的，所述麦克风中至少有四个以所述阀体的轴心线为对称地设于所述阀体或所述阀盖的周围，四个麦克风的连线构成正方形，其中一组处于对角线上的两个麦克风(A、B)位于X轴上，且坐标分别为点(a0，0,0)、(-a0，0,0)，另一组处于另一条对角线上的两个麦克风(C、D)位于Y轴上，且坐标分别为点(0，b0,0)、(0，-b0,0)，麦克风A、B、C、D接收到声波的时间分别为t1、t2、t3、t4，设定声源位置E的坐标为(a、b、c)，则可以根据个点位置关系得出以下方程式：
t1＝t0
t2＝t0+δt1
t3＝t0+δt2
t4＝t0+δt3
其中V为声音在空气中的传播速度，δt1、δt2、δt3为B、C、D接收到声波的时间与A点接收到声波的时间的差值，根据上述公式即可算的声源位置E的坐标为(a、b、c)。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明利用安装于电磁脉冲阀上的声波传感器，接收电磁脉冲阀异常时发出的声波，结合多个麦克风接收到声波的时间差以及各个麦克风的坐标，能精确计算出发出异常的声波的位置；还可在多个电磁脉冲阀上分别设置声波传感器，选取其中一个电磁脉冲阀为基准脉冲阀，建立坐标系，可以通过其他电磁脉冲阀辅助验证电磁脉冲阀异常时发出的声波的声源位置；还能通过声波的持续时间判断电磁脉冲阀打开闭合的时间，进一步判断电磁脉冲阀的工况，如电磁脉冲阀是否有漏气或弹簧是否回弹及时等具体问题。
附图说明
附图1为基准麦克风只有一个集成于集成模块上时声波感知智能电磁脉冲阀的结构示意图；
附图2为基准麦克风只有一个集成于集成模块上时声波感知智能袋式除尘器的结构简图；
附图3为声波感知智能电磁脉冲阀电控部分的原理框图；
附图4为声源位置E与带有A、B、C、D基准点的坐标系关系示意图；
附图5为基准麦克风分别于阀体四周时声波感知智能电磁脉冲阀的结构示意图；
附图6为基准麦克风分别于阀体四周时声波感知智能袋式除尘器的结构简图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
如图1、2、3所示，声波感知智能电磁脉冲阀包括阀体1、固定安装于所述阀体1上的阀盖2、安装于所述阀体1或所述阀盖2上的声波传感器，所述声波传感器包括多个接收电磁脉冲阀喷吹时产生的声波的麦克风3，至少有三个所述麦克风3设于所述阀体1或所述阀盖2的周围，在本实施例中，所述阀盖2与阀体1通过螺栓组件5相连接，所述麦克风3通过连杆4连接于所述螺栓组件5上，这三个所述麦克风3为基准麦克风3，所述电磁脉冲阀还包括与所述声波传感器相连接的用于对比麦克风3接收到电磁脉冲阀喷吹时产生的声波时间差的主控模块、用于传输主控模块对比结果无线传输模块或有线传输模块，以及向声波传感器、主控模块、无线传输模块(有线传输模块)供电的电源，声波传感器、主控模块、无线传输模块或有线传输模块供电的电源集成于一体形成集成模块0，所述声波传感器为阵列声波成像传感器。
当同一个声波传感器的麦克风全位于集成模块0上时，其安装方式如图5、6所示；当同一个声波传感器的麦克风只有一个集成于集成模块0上而另外三个通过连杆4固定安装于螺栓组件5上时，其安装方式如图1、2所示。
为便于计算，在本实施例中，基准麦克风设有四个，四个基准麦克风共面且对称地设于阀体或阀盖四周时，基于声波感知智能电磁脉冲阀的电磁脉冲阀异常检测方法，检测方法包括以下步骤：以该公共面为基准面，以阀体的轴心线在基准面上的投影为基准点，记录各电磁脉冲阀所在空间坐标范围，根据基准麦克风的坐标以及声源位置的坐标建立多元方程，可解出声源位置的坐标，根据解出的声源坐标即可定位电磁脉冲阀异常位置。设定麦克风接受的声波的强度范围为电磁脉冲阀异常时发出的声波的强度以过滤其他杂音。
如图4所示，麦克风中有四个以所述阀体的轴心线为对称地设于所述阀体或所述阀盖的周围，四个麦克风的连线构成正方形，其中一组处于对角线上的两个麦克风(A、B)位于X轴上，且坐标分别为点(a0，0,0)、(-a0，0,0)，另一组处于另一条对角线上的两个麦克风(C、D)位于Y轴上，且坐标分别为点(0，b0,0)、(0，-b0,0)，麦克风A、B、C、D接收到声波的时间分别为t1、t2、t3、t4，设定声源位置E的坐标为(a、b、c)，则可以根据个点位置关系得出以下方程式：
t1＝t0
t2＝t0+δt1
t3＝t0+δt2
t4＝t0+δt3
其中V为声音在空气中的传播速度，δt1、δt2、δt3为B、C、D接收到声波的时间与A点接收到声波的时间的差值，根据上述公式即可算的声源位置E的坐标为(a、b、c)。还可在多个电磁脉冲阀上分别设置声波传感器，选取其中一个电磁脉冲阀为基准脉冲阀，建立坐标系，可以通过其他电磁脉冲阀辅助验证电磁脉冲阀异常时发出的声波的声源位置。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种声波感知智能电磁脉冲阀，其包括阀体、固定安装于所述阀体上的阀盖，其特征在于：它还包括安装于所述阀体或所述阀盖上的声波传感器，所述声波传感器包括多个接收电磁脉冲阀喷吹时产生的声波的麦克风，至少有三个所述麦克风设于所述阀体或所述阀盖的周围，这三个所述麦克风为基准麦克风，所述电磁脉冲阀还包括与所述声波传感器相连接的用于对比麦克风接收到电磁脉冲阀喷吹时产生的声波时间差的主控模块、用于传输主控模块对比结果无线传输模块或有线传输模块，以及向声波传感器、主控模块、无线传输模块或有线传输模块供电的电源。
2.根据权利要求1所述的声波感知智能电磁脉冲阀，其特征在于：所述声波传感器为阵列声波成像传感器。
3.一种基于权利要求1或2所述的声波感知智能电磁脉冲阀的电磁脉冲阀异常，其特征在于，所述麦克风共面，检测方法包括以下步骤：以该公共面为基准面，以阀体的轴心线在基准面上的投影为基准点，记录各电磁脉冲阀所在空间坐标范围，根据基准麦克风的坐标以及声源位置的坐标建立多元方程，可解出声源位置的坐标，根据解出的声源坐标即可定位电磁脉冲阀异常位置。
4.根据权利要求3所述的电磁脉冲阀异常检测方法，其特征在于：设定麦克风接受的声波的强度范围为电磁脉冲阀异常时发出的声波的强度以过滤其他杂音。
5.根据权利要求4所述的电磁脉冲阀异常检测方法，其特征在于：所述麦克风中至少有四个以所述阀体的轴心线为对称地设于所述阀体或所述阀盖的周围，四个麦克风的连线构成正方形，其中一组处于对角线上的两个麦克风(A、B)位于X轴上，且坐标分别为点(a0，0,0)、(-a0，0,0)，另一组处于另一条对角线上的两个麦克风(C、D)位于Y轴上，且坐标分别为点(0，b0,0)、(0，-b0,0)，麦克风A、B、C、D接收到声波的时间分别为t1、t2、t3、t4，设定声源位置E的坐标为(a、b、c)，则可以根据个点位置关系得出以下方程式：
t1＝t0
t2＝t0+δt1
t3＝t0+δt2
t4＝t0+δt3
其中V为声音在空气中的传播速度，δt1、δt2、δt3为B、C、D接收到声波的时间与A点接收到声波的时间的差值，根据上述公式即可算的声源位置E的坐标为(a、b、c)。
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