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                畢業設計(論文)開題報告

                題目:氣體泄漏超聲檢測系統的設計

                院(系):通信與信息工程

                專業:電子信息工程

                班級:0102205

                學號:010220531

                姓名:韋偉

                指導教師:晉良念

                填表日期:2006年3月16日

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                業設計(論文)開題報告

                1.本課題的目的及研究意「義

                目的:目前,工業上和生活中均大量用到用於儲存和輸送壓縮氣體的壓力容器.如汽缸,氣罐,煤∩氣管道等.由於各種原因,容器會产生漏孔从而發生氣體泄漏.據估計,工業上由於泄漏而損失掉的壓縮氣體平均▅占到40%左右.泄漏不但會造成能源的浪費,而且如果是有害氣體的话,還會對空氣造成汙染.因此準確╲地判斷和定位产生泄漏的位置,對於提高企業的生產效率①和節約能源具有重大的意義.

                研究意義:傳統的泄漏檢測方法和绝对壓力法,壓差法,氣泡法等,操作復雜并且對技術人我可以保證員要求較高,而且不具有實時性.目前,工業上廣泛利用泄漏产生超聲波的原理來進行泄漏檢測.利用超聲→波檢測氣體泄漏位置,不這時間僅方法簡單,而且準確可靠.基于此,本課題研究並設計了一種氣體泄漏超聲波檢測系卐統.2.本課題的國內外的研究現狀

                氣體泄漏問題是目前一個非常活躍的研究課題,它可以廣泛※存在於管道,煤氣,氣罐等的泄漏.比如作为氣體泄漏的一個分支:管道泄漏不僅造成大的天然氣輸差損失,而且嚴重危及管道安全,隨著管道的建設,作为管道監控核︾心的泄漏檢測技術一直受到各國科技工作者的重視.我國管道這是最後一道關卡工業的起步較晚,所以泄漏檢測技術也相對比較落後.目前主要依靠巡管工沿管道進行實際觀察,無法及时準確地發現∏泄漏事故.

                氣體泄檢測技術利用技術對泄漏所产生的超聲波信號進¤行分析处理和聲壓級計算,从而實現對泄漏的檢

                圖1氣體泄漏产生超聲波泄漏超聲本質上是湍流和沖擊噪聲.泄漏◤駐點壓力P與泄漏孔口直徑D決定雲星主了湍流聲的聲壓級L.著名學者馬大猷教授推出如下公式[1]: 式中,L為垂直熊王猛然轉身方向距離噴口1m處的聲壓級(單位:dB),D為噴↓口直徑(單位:mm),D0等於1mm,P0為環境大氣绝对壓力,P為泄ω漏孔駐壓.


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                圖2聲壓級與雷諾數的關系小孔氣體泄漏所發【出的超聲波強度是極其微①弱的,而且在工業場合,環境噪聲是相當大的.所以要檢測出在惡劣環境下的氣體泄漏所發出的超聲,必须對系統信號放大部分進行精心的設計.在本系統中只檢測40kHz點的泄漏超聲波的強度,原因是通不能死過實驗得出,在40kHz點的泄漏超聲波能量都是比較大的,而且泄漏聲和本底噪聲能量差值也最大(如圖3所示).這樣選擇可以增↑加系統靈敏度. 系統好像很長一樣原理如圖4所示.系統分為模擬和數字兩部分,模擬部分包括信號放大電路和音頻处理電路等.信號〖放大電路由前置放大電路,帶通濾波電路和二次放大電路组成.音頻处理電路由本振電路,混頻器,功率驅動電路组成.數字部分主要由和,RAM,鍵盤等 設備组成.傳感器信號經過放大濾波以後,一路交由处理,另一路通過降頻轉化為可聽聲.


                本∑ 篇論文出處 /m6j44d/xie/070381064.html

                圖3本底噪聲與泄漏聲聲壓圖

                圖4系統原理圖一陣陣怪異圖5所示為模擬電路的信號放大部分.

                圖5信號放大電路設計音頻处理電路的目的是能夠比較方便地判斷哪☆裏有泄漏的产生.人耳的聽覺範圍大约在1kHz到20kHz之間.因此檢測到的超聲信號必须通過降頻才能為人耳所聽到.降頻的原理是利用差分信號的乘法特性: 然後在Uo後接上低通濾波器,則可得差頻信號.如選用本振ㄨ電路的頻率為37kHz,那麽得到的差頻信號為3kHz,可為人冷哼一聲耳聽到.音頻处理電路的原理圖如圖6所示.

                圖6音頻处理電路原理圖因為系統要完成測量泄漏超聲的聲壓級,估算泄漏量♀以及完成顯示功能,所以軟件主要由信號采集子程序,濾波子程序,FFT變換程序,泄漏估算子程序,LCD顯示子程序,鍵盤服務子程序等组成.限於篇幅,在此只ぷ列出程序設計的總體思路,如圖9所示.本文所介紹的超聲波泄漏檢測系統具有精度高,體積小,便於攜帶和具有很好的人機交互界面等特點【【.該系統還利用等技術實現了對泄漏量的估算..傳感器原理及應用[M].天津:天津大學出版社,1999.

                [2]於亞非.用一旁超聲波傳感器檢測氣體泄漏[J].儀器與未來,1992(8).

                [3]李光海,王勇等.基于聲發射技術的管道泄漏檢測系◤統[J].自動化儀給我殺表,2002,5.

                [4]李進,陳會倉等.氣體泄漏超聲波檢測裝置[J].工業儀表與自動化裝置,1996,5.

                畢業設計文開題報告,畢設開題報告文參考屬性評定
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                所屬大學生專業類別: 學術論文怎麽寫 論文題目推薦度: 優秀選題

                [5]龔其春葉◆騫.新型氣體泄漏超聲檢測系統的研究與設計◎

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