摘要：管道在泄漏时会产生声发射信号，通过检测管道泄漏的连续型声发射信号，可以对泄漏部位快速定位。船舶主机机舱内有许多重要的管路，在机舱环境背景下，利用断铅以及设置故障点模拟信号源，经过试验，利用声发射设备能够快速定位泄漏点。
船舶主柴油机系统中有燃油、滑油、压缩空气等重要的管路系统，如果发生泄漏，直接影响主柴油的运行状态，泄漏严重的情况下需要停车修理。
1 声发射时差源定位原理
声发射（Acoustic Emission，AE）是指材料或构件内部的局部区域，在外界（应力、温度等）影响下，伴随能量快速释放而产生的瞬态应力波现象。当碰撞、摩擦发生时，常伴有较强的声发射信号产生。作为一种新的无损检测手段，声发射技术显示出了它的优越性，可以充分利用声发射技术灵敏、动态检测、便于故障定位等优点，来实现碰撞、摩擦的早期故障诊断。声发射最突出的特点是具有很高的灵敏度，能够连续进行在线无损监测。
声发射检测的目的之一是为了定位声发射源来判断故障发生的位置。声发射信号源定位方法有时差定位法、能量定位法、区域定位法、智能定位法。时差定位法相比其他方法具有定位精度高的特点，因此，本文将采用该方法来对声发射源进行定位。
2 基于时差的声发射定位方法
时差定位法是根据源信号到达阵列中各传感器的时差和波的传播速度，通过几何关系计算确定声发射源位置。以平面发射源定位为例，如图所示。其中，S1（x1,y1）、S2（x2,y2）、S3（x3,y3）为布置的声发射传感器阵列，P（x,y）为假定声发射源。
3 试验结果与数据分析
本次试验选用北京声华兴业科技有限公司生产的SAEU2S声发射系统，该系统的基本构成为：传感器、前置放大器、声发射信号采集卡以及计算机。本次试验中，传感器的型号型号为SR150M，采用磁吸附的方式固定于试件上；前置放大器型号为PA I宽带前置放大器，可以适用大多数声发射信号的的放大；采集卡型号为SAEU2，该采集卡拥有独立机箱由采集卡、电源、机箱外壳组成，该采集卡特点为，通过USB与计算机连接传输数据；计算机的选取满足SAEU2S声发射系统的基本要求。
本次试验传感器布置如图2所示，试验前在泄漏点周围采用断铅试验的方式来确认设备的状态，本次试件是由白铁铸造的管道并于管道的中心位置开1mm的缺陷孔。试验过程中滤掉20kHz以下部分以排除噪声等干扰信号的影响，提高定位精度。通过改变传感器位置来改变泄漏点与传感器之间的距离，最终，试验的结果如
4 结论
4.1根据弹性波在介质中传播时的衰减特性，可以利用声发射技术对管道泄漏点进行精确定位。
4.2本文中提出的精确定位方法可以在不增大声发射仪探头布置密度、不测量传播介质衰减特性、不进行波形分析，通过测量能量累计以及2探头接受信号时差的情况下对管道上的稳定泄漏点进行精确定位，定位误差较小。
4.3本文中提出的精确定位方法至少需2个探头,仅适用于具有2个探头以上的多通道声发射仪，且需将各通道灵敏度调为相同。
论文作者:钱浩
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/25
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