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           |佛山登高车出租|佛山登高车出租公司|佛山登高车公司|  🌏 不怕人多心不齐,  只要有人扛大旗  🌏  登高车用的阀门泄漏数据分析.    对得到的实验数据进行分析和处理。通过频谱分析确定阀门泄漏声发射信号所在的频带。在时域和频域分别提取阀门泄漏声发射信号的特征量，研究阀门泄漏声发射信号特征量和泄漏率之间的关系。

           阀门泄漏声发射信号频带的确定, 由于声发射传感器具有很高的灵敏度，能检测到微小的变化。因此，传感器输出的信号中，不仅包含阀门泄漏声发射信号，也包含环境噪声。型号为HCP、公称通径为80mm、阀门入水口压强为0.8MPa时泄漏率分别为0ml/min和570ml/min所对应的时域图。从时域图可以看出，阀门泄漏声发射信号是连续型声发射信号，由于包含环境噪声，两个信号都有很多毛刺。当泄漏率为0ml/min时，信号的幅值范围为±0.5V，当泄漏率为570ml/min时，信号的幅值范围为±0.6V。可见，阀门泄漏声发射信号的幅值会随着泄漏率的增加而增大。但是，由于现场噪声的随机性以及这两个信号采集时刻的不同步，导致信号幅值变大的原因到底是环境噪声还是泄漏信号，需要进一步确认。 由于存在噪声的干扰，无法直接从时域图上确认泄漏信号。因此，需要从频域的角度进行分析。已有文献指出，阀门泄漏声发射信号在20kHz～100kHz之间，是一个宽频带信号。为了进一步确定阀门泄漏声发射信号所在频带，缩小频带范围，为滤波器参数的选择提供参考依据，接下来将使用快速傅里叶变换（FFT），012345-1-0.500.51时间/s幅值/V012345-1-0.600.61时间/s幅值/V36对比有泄漏和无泄漏信号的幅值谱，找出泄漏信号所在的频带。具体的做法为：用矩形窗将各泄漏率对应的数据进行截断处理，处理后每段32768点，取20段；然后分别计算每段数据的有限长采样序列的离散傅里叶变换（DFT）；运用快速傅里叶变换计算每段数据的幅值谱估计；最后将每段数据的幅值谱估计值相加求平均值，得到原信号在频域的平均幅值谱，计算流程图，幅值谱局部放大图。在31kHz～33kHz之间，有泄漏的幅值谱整体都在无泄漏的幅值谱上方，说明泄漏信号处于该频段，并且泄漏信号会使该频段信号的幅值增大。因此，确定阀门泄漏声发射信号所在频段为31kHz～33kHz。

         为了排除31kHz～33kHz频率范围内的信号是由于电机噪声引起的，我们设计了以下实验：通过手轮将阀门打开一定开度，让阀门漏水，产生泄漏信号。然后将声发射传感器分别固定在阀门上和距离电机较近的液压阀门试验台的支架上，以400kHz的采样频率采集数据，采集时间为5秒钟。采集完成后分别对这两组数据做FFT运算，得到信号的幅值谱。  当声发射传感器固定在阀门上时，信号在31kHz～33kHz之间有明显的峰值，而当声发射传感器固定在支架上时，信号在31kHz～33kHz之间没有峰值。对比这两者的实验条件，数据采集的时候都存在电机的噪声，区别就是声发射传感器安装位置的不同，而安装位置的不同会导致传感器能否检测到泄漏信号。当声发射传感器固定在阀门上时，可以检测到泄漏信号，而当声发射传感器固定在支架上时，由于支架上不存在泄漏信号，因而无法检测到泄漏信号。所以，对这两个信号的对比结果表明，31kHz～33kHz之间的峰值确实是由阀门泄漏信号引起的。因此，确认阀门泄漏声发射信号所在的频带为31kHz～33kHz，电机噪声不会对该频带产生干扰。从声学的角度分析，由于31kHz～33kHz属于超声频带，而电机产生的噪声人耳可以听见，不在超声频带内，因而不会对该频段的信号产生干扰。所以，通过这一点可以更加确认阀门泄漏声发射信号所在的频带为31kHz～33kHz。  

      

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       为了探究实验时阀门入水口压强对阀门泄漏声发射信号频带的影响，设计了以下实验：选用型号为HTS、公称通径为32mm的阀门作为实验对象，在入水口压强不一样、其他实验条件几乎一致的情况下进行实验。先通过手轮将阀门打开一定开度，通过控制柜使阀门入水口压强保持在0.5Mpa，待流量稳定后用量杯测量泄漏量，用秒表计时，计算得到泄漏率为147ml/min。然后把声发射传感器固定在阀门上，设置采样频率为400kHz，采样时间为5秒钟。采集完成后，重新设置阀门入水口的压强，使压强保持在0.8MPa。重新调节阀门开度，让此时的泄漏率和0.5MPa时的泄漏率尽可能一样，实验测得0.8MPa时的泄漏率为132ml/min，在可接受的范围内。然后以400kHz的采样频率采集数据，采集时间依然为5秒钟。分别对0.5MPa和0.8MPa的实验数据做FFT运算，得到幅值谱 当压强改变时，阀门泄漏声发射信号的频带并没有改变，仍然在31kHz～33kHz，同时我们也可以看到，压强为0.8MPa所对应的幅值谱整体都在压强为0.5MPa所对应的幅值谱上面，这表明0.8MPa所对应的信号幅值比0.5MPa的大，说明压强越大，信号的幅值越大。

            为了探究实验时阀门公称通径对阀门泄漏声发射信号频带的影响，设计了以压强0.8MPa压强0.5MPa下实验：选用型号为HCP、公称通径分别为40mm和80mm的阀门作为实验对象，在阀门入水口压强均为0.8MPa的条件下进行实验。先将公称通径为40mm的阀门固定在液压阀门试验台上，通过手轮将阀门打开一定开度，通过控制柜使阀门入水口压强保持在0.8Mpa，待流量稳定后用量杯测量泄漏量，用秒表计时，计算得到泄漏率为100ml/min。然后把声发射传感器固定在阀门上，设置采样频率为400kHz，采样时间为5秒钟。采集完成后，将阀门从液压阀门试验台上卸下来，把公称通径为80mm的阀门安装上去。重新设置阀门入水口的压强，使压强保持在0.8MPa。重新调节阀门开度，让此时的泄漏率和公称通径为40mm时的泄漏率尽可能一样，实验测得公称通径为80mm时的泄漏率为114ml/min，在可接受的范围内。然后把声发射传感器固定在阀门上，以400kHz的采样频率采集数据，采集时间依然为5秒钟。分别对40mm和80mm公称通径的实验数据做FFT运算，得到幅值谱。 当阀门公称通径改变时，阀门泄漏声发射信号的频带并没有改变，仍然在31kHz～33kHz，同时我们也可以看到，阀门公称通径大小的改变对信号幅值的影响不大，公称通径为40mm的阀门泄漏信号和公称通径为80mm的阀门泄漏信号互有重叠，在幅值上区分不是很明显，不像压强变化带来那么明显的区别，说明阀门公称通径的大小对阀门泄漏声发射信号幅值没有影响。  

       为了探究实验时阀门型号对阀门泄漏声发射信号频带的影响，设计了以下实验：选用公称通径均为40mm，阀门型号分别为HSN和HTS的两种阀门作为实验对象，在压强为0.35MPa的实验条件下进行实验。先将型号为HSN的阀门固定在液压阀门试验台上，通过手轮将阀门打开一定开度，通过控制柜使阀门入水口压强保持在0.35MPa，待流量稳定后用量杯测量泄漏量，用秒表计时，计算得到泄漏率为240ml/min。然后把声发射传感器固定在阀门上，设置采样频率为400kHz，采样时间为5秒钟。采集完成后，将阀门从液压阀门试验台上卸下来，把型号为HTS的阀门安装上去。重新设置阀门入水口的压力，使压强保持在0.35MPa。重新调节阀门开度，让此时的泄漏率和型号为HSN时的泄漏率尽可能一样，实验测得阀门型号为HTS时的泄漏率为258ml/min，在可接受的范围内。然后把声发射传感器固定在阀门上，以400kHz的采样频率采集数据，采集时间依然为5秒钟。分别对HSN和HTS这两种阀门的实验数据做FFT运算，得到幅值谱。 当阀门型号改变时，阀门泄漏声发射信号的频带并没有改变，仍然在31kHz～33kHz，同时我们也可以看到，型号为HTS的阀门泄漏信号幅值谱整体在型号为HSN的上面，这表明型号为HTS的阀门所对应的信号幅值比型号为HSN的阀门的大，说明不同型号的阀门所产生的泄漏信号强度不一样。

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