CN114414249A - 一种阀门故障的声学检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阀门故障的声学检测方法，解决现有推进剂系统中阀门因磨损和腐蚀等原因易造成安全事故发生，迫切需要阀门故障检测方法的问题。该方法包括步骤1)将声传感器、放大器、采集模块和分析仪依次连接，构成声学测量系统；2)将气源与标准阀门相连，并将声学测量系统的声传感器安装在标准阀门上；3)打开气源模拟待测阀门的工况，获得标准阀门的波形幅值变化图；4)将声学测量系统的声传感器安装在待测阀门上，获得待测阀门的波形幅值变化图；若待测阀门的波形幅值变化图相比标准阀门的波形幅值变化图，出现预设数量的畸变，则判断待测阀门故障，否则，待测阀门正常。

Description

一种阀门故障的声学检测方法

技术领域

本发明涉及阀门故障检测技术，具体涉及一种阀门故障的声学检测方法。

背景技术

阀门作为一种通用的机械产品，其安全性一直是关注的焦点。液体火箭发动机试车台推进剂供应系统使用的阀门种类很多，按其功能可分为截断阀、安全阀、泄压阀和压调阀等。安装在推进剂系统中的阀门因磨损、腐蚀或其它多种原因，易出现内外渗漏或泄漏故障，若不及时发现和处理这些潜在的问题，将会导致严重的事故，如介质大量流失、串线、起火甚至爆炸、污染环境等，因此迫切需要一种实用高效的阀门在线故障检测技术。

发明内容

为了解决现有推进剂系统中阀门因磨损和腐蚀等原因易造成安全事故的发生，迫切需要阀门故障检测方法的技术问题，本发明提供了一种阀门故障的声学检测方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种阀门故障的声学检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)搭建声学测量系统

将声传感器、放大器、采集模块和分析仪依次连接，构成声学测量系统；声传感器用于测量声压信号，并转换为电压信号；放大器用于将电压信号放大，并转换为电信号；采集模块用于对采集电信号并传输给分析仪；分析仪用于电信号进行处理，获得分贝定标的声压级信号；

2)装配标准阀门和气源

将气源与标准阀门相连，并将声学测量系统的声传感器安装在标准阀门上；

其中，标准阀门与待测阀门规格相同；

3)获得标准阀门的波形幅值变化

打开气源模拟待测阀门的工况，分析仪获得声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门的波形幅值变化图；

4)检测

将声学测量系统的声传感器安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上，分析仪获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的波形幅值变化图；

比较待测阀门的波形幅值变化图与标准阀门的波形幅值变化图，若待测阀门的波形幅值变化图相比标准阀门的波形幅值变化图，出现预设数量的畸变，则判断待测阀门故障，否则，待测阀门正常。

进一步地，步骤3)中，所述标准阀门的波形幅值变化图包括时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图中的至少一种；

步骤4)中，待测阀门的波形幅值变化图与步骤3)标准阀门的波形幅值变化图类型相对应。

进一步地，步骤3)中，在分析仪获得声压级信号之前，还包括多次采集声传感器的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过声传感器的测量范围，则声传感器发生故障，更换声传感器；

或者，步骤4)中，在分析仪获得待测阀门的声压级信号之前，还包括多次采集声传感器的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过声传感器的测量范围，则声传感器发生故障，更换声传感器。

进一步地，步骤2)和步骤3)之间还包括步骤A)声学测量系统的标准偏差检验：

将声学测量系统的声传感器处于空载状态，每隔一定时间通过声学测量系统获取空载状态的声压级信号，将多个声压级信号利用标准误差公式计算获得零位标准偏差S₀，若S₀小于设定阈值，则声学测量系统稳定性满足要求，否则，检测声学测量系统故障。

同时，本发明还提供了另外一种阀门故障的声学检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)搭建声学测量系统

将声传感器、放大器、采集模块和分析仪依次连接，构成声学测量系统；声传感器用于测量声压信号，并转换为电压信号；放大器用于将电压信号放大，并转换为电信号；采集模块用于采集电信号并传输给分析仪；分析仪用于电信号进行处理，获得分贝定标的声压级信号；

其中，声传感器至少为2个；

2)装配标准阀门和气源

将气源与标准阀门相连，并将声学测量系统的其中一个声传感器安装在标准阀门上，其中，标准阀门与待测阀门规格相同；

同时，将剩余声传感器中的至少一个安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上；

3)检测

打开气源模拟待测阀门的工况，分析仪获得标准阀门的声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门的波形幅值变化图；

同时，分析仪获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的波形幅值变化图；

比较待测阀门的波形幅值变化图与标准阀门的波形幅值变化图，若待测阀门的波形幅值变化图相比标准阀门的波形幅值变化图，出现预设数量的畸变，则判断待测阀门故障，否则，待测阀门正常。

进一步地，步骤2)中，所述标准阀门的波形幅值变化图包括时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图中的至少一种；

待测阀门的波形幅值变化图与标准阀门的波形幅值变化图类型相对应。

进一步地，定义，安装在标准阀门上的声传感器为第一声传感器，安装在待测阀门上的声传感器为第二声传感器；

步骤3)中，在分析仪获得声压级信号之前，还包括多次采集第一声传感器的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过第一声传感器的测量范围，则第一声传感器发生故障，更换第一声传感器；

和/或，在分析仪获得待测阀门的声压级信号之前，还包括多次采集第二声传感器的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过第二声传感器的测量范围，则第二声传感器发生故障，更换第二声传感器。

进一步地，步骤2)和步骤3)之间还包括步骤A)声学测量系统的标准偏差检验：

将标准阀门上的声传感器处于空载状态，每隔一定时间通过声学测量系统获取空载状态的声压级信号，将多个声压级信号利用标准误差公式计算获得零位标准偏差S₀，若S₀小于设定阈值，则声学测量系统稳定性满足要求，否则，检测声学测量系统故障。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明采用声学测量系统获取待测阀门和标准阀门的波形幅值变化图，并进行相应比较，来判断阀门是否出现故障，可确保阀门的安全使用，避免阀门故障引起严重事故，还可为维修决策提供依据，降低更换费用。

2、本发明波形幅值变化图可为时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图中的至少一种，三种都获取并进行相应比较时，可提高检测的准确性。

3、本发明还包括对声学测量系统进行故障检测，可避免声学测量系统因自身故障导致阀门故障的误判。

4、本发明声学测量系统的声传感器可以为多个，可实现一个阀门多个测量点的检测，提高检测结果的准确性；也可实现一次多个阀门的检测，提高检测效率。

5、本发明声学测量系统的声传感器为多个，分别安装在待测阀门和标准阀门上，可同时获得标准阀门的波形幅值变化图和待测阀门的波形幅值变化图，实现快速检测。

6、本发明方法可应用于在液体火箭发动机试验及日常的推进剂系统部件维护中。

附图说明

图1是本发明阀门故障的声学检测方法中声学测量系统原理框图；

图2是本发明阀门故障的声学检测方法中声学测量系统与标准阀门、气源的装配示意图；

图3是本发明实施例中AA9-683型阀门的时域波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图4是本发明实施例中AA9-683型阀门的频谱波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图5是本发明实施例中AA9-683型阀门的1/3倍频程波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图6是本发明实施例中AS793-3气体减压阀的时域波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图7是本发明实施例中AS793-3气体减压阀的频谱波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图8是本发明实施例中AS793-3气体减压阀的1/3倍频程波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图9是本发明实施例中电磁阀的时域波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图10是本发明实施例中电磁阀的频谱波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

图11是本发明实施例中电磁阀的1/3倍频程波形幅值变化图，其中，a为标准阀门(正常阀门)，b为故障阀门；

其中，附图标记如下：

1-声传感器，2-放大器，3-采集模块，4-分析仪，5-气源，6-标准阀门。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

声学在线检测具有实时、动态及快速、经济的特点，本发明基于声学测量原理提供了一种阀门故障检测方法，既可以保证阀门的安全使用，又可为维修提供依据，降低更换费用。

本发明一种阀门故障的声学检测方法，包括以下步骤：

1)搭建声学测量系统

如图1所示，将声传感器1、放大器2、采集模块3和分析仪4依次连接，构成声学测量系统；声传感器1用于测量声压信号，并转换为电压信号；放大器2用于将电压信号放大，并转换为电信号；采集模块3用于采集电信号并传输给分析仪4；分析仪4用于对电信号进行处理，获得分贝定标的声压级信号；

声学测量系统的原理为：当声源对邻近空气介质有扰动时，产生压强波动，即声压信号，通过声传感器1转换成电压信号，并经过放大成为具有一定功率的电信号，采集模块3采集电信号后传给分析仪4进行分析，本实施例分析仪4通过具有一定频率响应的计权网络，经过检波获得以分贝定标的声压级信号。本实施例可将声传感器1、放大器2集成在一起，使得声学测量系统体积减小，并且能够提高性能，可靠性得到大幅度提高。本实施例放大器2可包括依次设置的前置放大器和二级放大器，通过两次放大保证信号能被采集模块3可靠的获取。

2)装配标准阀门6和气源5

如图2所示，将气源5与标准阀门6的入口相连，并将声学测量系统的声传感器1安装在标准阀门6上；

其中，标准阀门6与待测阀门规格相同；

3)获得标准阀门6的波形幅值变化

打开气源5模拟待测阀门的工况，分析仪4获得声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门6的波形幅值变化图；

4)测量

将声学测量系统的声传感器1安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上，分析仪4获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的波形幅值变化图；

比较待测阀门的波形幅值变化图与标准阀门的波形幅值变化图，若待测阀门的波形幅值变化图相比标准阀门6的波形幅值变化图，出现预设数量的畸变，则判断待测阀门故障，否则，待测阀门正常。

步骤3)中，标准阀门6的波形幅值变化图可以为时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图中的一种或多种，步骤4)中，待测阀门的波形幅值变化图与步骤3)标准阀门6的波形幅值变化图类型相对应。为了提高检测结果的准确性，本实施例标准阀门6的波形幅值变化图包括时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图共三种变化图；相应的，待测阀门的波形幅值变化图也包括时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图，可提高检测的准确性。

本实施例通过声学测量系统获得声压级信号，在实际进行信号获取的过程中，声学测量系统自身可能会发生故障，而使获得的声压级信号存在测量误差，进而带来阀门故障的误判。为了避免声学测量系统因自身故障导致阀门故障的误判，本实施例还包括对声学测量系统进行故障检测，主要包括阀值检验法和标准偏差检验法；

a、阀值检验法

阀值检验法是对声传感器1的故障检测。在正常情况下，声传感器1的测量值在一定范围内变动，该范围为声传感器1的正常测量范围：

xtmin(k)≤x(k)≤xtmax(k)

式中：xtmin(k)为声传感器1测量范围的最小值，xtmax(k)为声传感器1测量范围的最大值，x(k)为声传感器1在工作时的测量值；

如果声传感器1在工作时的测量值连续三次或四次超过声传感器1的正常测量范围，则表明该声传感器1发生故障或将要发生故障，则需要更换声传感器1。

因此，本实施例在步骤3)中，分析仪4获得声压级信号之前，对声传感器1进行上述阀值检验法检测；也可在步骤4)中，分析仪4获得待测阀门的声压级信号之前，对声传感器1的故障进行上述阀值检验法检测，并对故障的声传感器1进行更换，可避免因声传感器1自身故障，使获得的声压级信号存在测量误差，进而造成对阀门检测结果的误判。

b、标准偏差检验法

将声学测量系统的声传感器1处于空载状态(也就是零位状态)，每隔一定时间通过声学测量系统获取空载状态的声压级信号，重复若干次(n次)，并利用标准误差公式计算获得零位标准偏差S₀：

式中：

为n次测量的n个声压级信号的平均值；

u_0i为第i次测量的声压级信号，i＝1,2,……,n；

判断计算的零位标准偏差S₀是否小于设定阈值，从而判断声学测量系统的采集通道是否具有良好的稳定性；若S₀小于设定阈值，则声学测量系统的采集通道稳定性满足要求，否则，检测声学测量系统故障。通过该标准偏差检验法可以有效地检测出测量系统测量精度是否降低，避免因声学测量系统自身采集通道稳定性下降，使获得声压级信号存在测量误差，进而造成对阀门检测结果的误判。

本实施例声学测量系统的声传感器1可以为多个，多个声传感器1通过放大器2、采集模块3与分析仪4的不同通道相连通。在获得标准阀门6的波形幅值变化图时，将其中一个声传感器1安装在标准阀门6上；在检测时，可将多个声传感器1安装在一个待测阀门上，采集多个测量点进行检测，提高检测结果的准确性，或多个声传感器1分别安装在多个待测阀门，可以一次实现多个阀门的检测，提高检测效率。

更进一步地，为了提高快速检测，可将声学测量系统的其中一个声传感器1安装在标准阀门6上，将气源5与标准阀门6相连，其中，标准阀门6与待测阀门规格相同；同时，将剩余声传感器1中的一个安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上；然后打开气源5模拟待测阀门的工况，分析仪4获得标准阀门6的声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门6的波形幅值变化图，同时，分析仪4获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的波形幅值变化图；则可同时获得标准阀门6的波形幅值变化图和待测阀门的波形幅值变化图，根据两者的波形图的比较，实现阀门的故障检测。

本发明选取试车台常用阀门为AA9-683型阀门、AS793-3气体减压阀和电磁阀作为研究对象，将该3种不同类型的正常阀门(标准阀门6)和待测阀门安装在检测台上，并模拟工作环境，进行检测试验。

第一种、AA9-683型阀门

AA9-683型阀门为杠杆式气动截止阀，该阀门为进出口双通路结构，由氮气作为控制气源5，通过氮气实现控制腔活塞上下运动，并通过连杆和上部杠杆机构带动阀杆与阀头运动，实现阀门的打开与关闭。该阀门具有动作响应快、耐高压、耐腐蚀等特点，在试验系统主要用于试验时发动机腔内介质吹除气供应及介质排放隔离。

检测时，将待测阀门设置为故障模式：作为气路用阀门时，气体泄露过程中，由于填料与阀杆之间间隙较小，高压气流通过由于节流效应产生尖锐噪声，阀门出现故障。

该阀门的声学检测方法具体如下：

1)将气源5与该待测阀门相同规格的标准阀门6相连，并将声学测量系统的声传感器1安装在标准阀门6上，打开气源5模拟待测阀门的工况，分析仪4获得声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门6的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图；

2)将声学测量系统的声传感器1安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上，分析仪4获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图；

3)比较待测阀门与标准阀门6的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图，通过图3中a和b对比发现，时域图上待测故障阀门数据波形出现不连续畸变，以及通过图4中a和b、图5中a和b发现，在频域上和1/3倍频程数据上待测故障阀门数据波形也出现了不规则畸变。结合标准偏差检验法，计算出每个通道的零位标准偏差值，测量精度稳定，测量数据有效。正常波形在0.04Pa，故障波形连续11次超过这个范围，量值最大达1Pa，出现明显突变，数据表明该被测阀门发生了故障。

经分析发现：由于阀门为杠杆式，采用尾端固定支点，杠杆运动过程中，控制连杆和阀杆均受到侧向力作用发生弯曲形变，导致阀杆与填料间受力不均匀，两者之间单侧间隙变大，引起泄露，导致阀门无法正常工作。

第二种、AS793-3气体减压阀

AS793-3气体减压阀为气调式大流量气体调节减压器，为试车台主容器增压用气体减压器。它的工作原理为：减压器初始状态为关闭状态，通过弹簧提供阀头与阀座之间的密封力。工作时，减压器入口通入23Mpa高压气源5；为气体控制腔通入一定压力的控制气，驱动膜片变形通过压盘、顶杆等连接附件，将力传递到阀门头，使阀门头与阀门座分离并开启一定高度，使高压气体通过开启的间隙产生节流效应，实现气体减压的目的。

该阀门的声学检测方法具体如下：

1)将气源5与该待测阀门相同规格的标准阀门6相连，并将声学测量系统的声传感器1安装在标准阀门6上，打开气源5模拟待测阀门的工况，分析仪4获得声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门6的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图；

2)将声学测量系统的声传感器1安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上，分析仪4获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图；

3)比较待测阀门与标准阀门6的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图，通过图6中a和b对比发现，时域图上待测阀门数据波形出现不连续畸变，以及通过图7中a和b、图8中a和b发现，在频域上和1/3倍频程数上待测阀门数据波形也出现了不规则畸变，因此，该待测阀门为故障阀门。

经分析发现采集到的噪声源来自增压气供应管路内的气流。对比后发现在未通入控制气的情况下，高压气体通过阀门头与阀门座之间受损部位泄漏，造成气源5腔与气体供应腔串联，阀门出口异常建压，出现气流，被声传感器捕获。

第三种、电磁阀

本实施例电磁阀为先导式常闭电磁阀。阀门工作原理为：不通电状态下，电磁铁不工作，电磁阀处于关闭状态。电磁阀通电时，电磁铁线圈产生磁力，推动顶杆向下运动，进而推动减荷活门封堵先导孔。主活门控制腔气体通过减荷活门周围空隙和排气孔排出，主活门控制腔压力迅速下降，阀门入口腔内压力克服弹簧力推动主活门向后运动，阀门打开完成。当关闭电动气阀门时，电磁铁磁力消失，减荷活门复位，减荷活门与顶杆所在腔道形成密封。此时，气体通过先导孔进入主活门控制腔，主活门控制腔气体压力与弹簧力联合推动主活门关闭。

检测时，将待测阀门设置为故障模式：实验用电磁阀的故障模式为：电磁铁通电时，上衔铁向下运动，排气不通畅，产生憋气。

该阀门的声学检测方法具体如下：

1)将气源5与该待测阀门相同规格的标准阀门6相连，并将声学测量系统的声传感器1安装在标准阀门6上；

同时，将声学测量系统的另一个声传感器1安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上；

2)打开气源5模拟待测阀门的工况，分析仪4获得声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门6的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图；

同时，分析仪4获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图；

3)比较待测阀门与标准阀门6的时域、频谱、1/3倍频程的波形幅值变化图，通过图9中a和b对比发现，时域图上待测故障阀门数据波形出现不连续畸变，以及通过图10中a和b、图11中a和b发现，在频域上和1/3倍频程数上待测故障阀门数据波形也出现了不规则畸变。

经分析发现：当电磁阀工作时间较长或经常处于振动环境工作时，电磁铁顶杆上方调节螺丝可能会产生松动，此时当电磁铁通电时，上衔铁向下运动，由于调节螺丝与减荷活门间距较大，衔铁无法将减荷活门完全压下进而密封，因此在排气过程中，减荷活门在排气、弹簧和顶杆共同作用下，不断启闭以达到新平衡，此时排气不通畅，产生断续憋气声。

另外，在检测过程中可将声传感器1定位于待测阀门的多个部位，例如在阀体上、与阀体相连的法兰上、阀门的上流以及阀门的下流，经模拟发现最敏感的定位位置在阀体上、阀门的上流，因此，在其他实施例中，可在待测阀门上安装2个声传感器1，1个置于待测阀门的上流或下流，以排除背景噪声，另一个安装在待测阀体上或接在与待测阀门相连的管路接口上，监控相关的夹杂背景噪声的泄漏声音。

本发明通过搭建声学检测系统，对试车台常用的3种阀门进行了数据采集，并对数据进行了时域和频域分析。阀门在正常情况下，其时域和频域数据特征表现为幅值稳定，无异常数据波动，阀门在异常情况下，其时域和频域数据特征表现为波形变化出现抖动，且出现冲击幅值或突频值。实验数据表明，采用声学检测方法对阀门的故障进行实时检测分析是可行的。

上述3种阀门最常见的破坏形式为阀体泄漏,调节阀门的开度可模拟泄漏过程的声源，通过监测该声源研究阀门在压差恒定、背压随着泄漏变化时的全过程声学特性，分析声源特征参量幅值的特征,为阀门故障检测提供实验依据。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (8)

1.一种阀门故障的声学检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)搭建声学测量系统

将声传感器(1)、放大器(2)、采集模块(3)和分析仪(4)依次连接，构成声学测量系统；声传感器(1)用于测量声压信号，并转换为电压信号；放大器(2)用于将电压信号放大，并转换为电信号；采集模块(3)用于采集电信号并传输给分析仪(4)；分析仪(4)用于对电信号进行处理，获得分贝定标的声压级信号；

2)装配标准阀门(6)和气源(5)

将气源(5)与标准阀门(6)相连，并将声学测量系统的声传感器(1)安装在标准阀门(6)上；

其中，标准阀门(6)与待测阀门规格相同；

3)获得标准阀门(6)的波形幅值变化

打开气源(5)模拟待测阀门的工况，分析仪(4)获得声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门(6)的波形幅值变化图；

4)检测

将声学测量系统的声传感器(1)安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上，分析仪(4)获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的波形幅值变化图；

比较待测阀门的波形幅值变化图与标准阀门(6)的波形幅值变化图，若待测阀门的波形幅值变化图相比标准阀门(6)的波形幅值变化图，出现预设数量的畸变，则判断待测阀门故障，否则，待测阀门正常。

2.根据权利要求1所述阀门故障的声学检测方法，其特征在于：步骤3)中，所述标准阀门(6)的波形幅值变化图包括时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图中的至少一种；

步骤4)中，待测阀门的波形幅值变化图与步骤3)标准阀门(6)的波形幅值变化图类型相对应。

3.根据权利要求1或2所述阀门故障的声学检测方法，其特征在于：步骤3)中，在分析仪(4)获得声压级信号之前，还包括多次采集声传感器(1)的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过声传感器(1)的测量范围，则声传感器(1)发生故障，更换声传感器(1)；

或者，步骤4)中，在分析仪(4)获得待测阀门的声压级信号之前，还包括多次采集声传感器(1)的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过声传感器(1)的测量范围，则声传感器(1)发生故障，更换声传感器(1)。

4.根据权利要求1所述阀门故障的声学检测方法，其特征在于：步骤2)和步骤3)之间还包括步骤A)声学测量系统的标准偏差检验：

将声学测量系统的声传感器(1)处于空载状态，每隔一定时间通过声学测量系统获取空载状态的声压级信号，将多个声压级信号利用标准误差公式计算获得零位标准偏差S₀，若S₀小于设定阈值，则声学测量系统稳定性满足要求，否则，检测声学测量系统故障。

5.一种阀门故障的声学检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)搭建声学测量系统

将声传感器(1)、放大器(2)、采集模块(3)和分析仪(4)依次连接，构成声学测量系统；声传感器(1)用于测量声压信号，并转换为电压信号；放大器(2)用于将电压信号放大，并转换为电信号；采集模块(3)用于采集电信号并传输给分析仪(4)；分析仪(4)用于电信号进行处理，获得分贝定标的声压级信号；

其中，声传感器(1)至少为2个；

2)装配标准阀门(6)和气源(5)

将气源(5)与标准阀门(6)相连，并将声学测量系统的其中一个声传感器(1)安装在标准阀门(6)上，其中，标准阀门(6)与待测阀门规格相同；

同时，将剩余声传感器(1)中的至少一个安装在待测阀门上或者与待测阀门相连并靠近待测阀门的管路上；

3)检测

打开气源(5)模拟待测阀门的工况，分析仪(4)获得标准阀门(6)的声压级信号，并对声压级信号进行处理，获得标准阀门(6)的波形幅值变化图；

同时，分析仪(4)获得待测阀门的声压级信号，并对该声压级信号进行处理，获得待测阀门的波形幅值变化图；

比较待测阀门的波形幅值变化图与标准阀门(6)的波形幅值变化图，若待测阀门的波形幅值变化图相比标准阀门(6)的波形幅值变化图，出现预设数量的畸变，则判断待测阀门故障，否则，待测阀门正常。

6.根据权利要求5所述阀门故障的声学检测方法，其特征在于：

步骤2)中，所述标准阀门(6)的波形幅值变化图包括时域波形幅值变化图、频谱波形幅值变化图、1/3倍频程波形幅值变化图中的至少一种；

待测阀门的波形幅值变化图与标准阀门(6)的波形幅值变化图类型相对应。

7.根据权利要求5或6所述阀门故障的声学检测方法，其特征在于：

定义，安装在标准阀门(6)上的声传感器(1)为第一声传感器，安装在待测阀门上的声传感器(1)为第二声传感器；

步骤3)中，在分析仪(4)获得声压级信号之前，还包括多次采集第一声传感器的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过第一声传感器的测量范围，则第一声传感器发生故障，更换第一声传感器；

和/或，在分析仪(4)获得待测阀门的声压级信号之前，还包括多次采集第二声传感器的电压信号，若出现连续预设次数的电压信号超过第二声传感器的测量范围，则第二声传感器发生故障，更换第二声传感器。

8.根据权利要求5所述阀门故障的声学检测方法，其特征在于：步骤2)和步骤3)之间还包括步骤A)声学测量系统的标准偏差检验：

将标准阀门(6)上的声传感器(1)处于空载状态，每隔一定时间通过声学测量系统获取空载状态的声压级信号，将多个声压级信号利用标准误差公式计算获得零位标准偏差S₀，若S₀小于设定阈值，则声学测量系统稳定性满足要求，否则，检测声学测量系统故障。

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