低碳钢点蚀声学检测与信号处理技术研究

摘要

论文针对低碳钢点蚀过程产生声发射源与点蚀声发射信号的分析技术展开研究。分别对低碳钢点蚀过程产生声发射源的机理、低碳钢点蚀过程声发射监测实验、低碳钢点蚀声发射信号的小波分析技术与独立分量分析技术等几方面内容进行了研究。并在此基础上，编制了声发射信号特征提取分析软件。 1.低碳钢点蚀过程产生声发射源的机理研究 低碳钢点蚀过程中产生的声发射源的机制有多种，本文主要针对气泡破裂过程产生声源进行研究。理论分析表明，气泡破裂所产生的声发射源强度超过了检测系统的灵敏度，可以被声发射检测系统检测到。并根据声源产生特点，通过计算确定了信号的参数特征，以及波形特征。 2.低碳钢点蚀过程声发射监测实验研究 在实验室内建立恒温水浴实验装置和模拟容器实验装置，分别对平板试件和圆板试件进行了实验研究。实验过程中获得了大量与理论分析相一致的低碳钢点蚀声发射源信号，从实验研究上证明了理论分析的正确性。同时分析了信号的基本特点，为利用声发射技术监测低碳钢早期腐蚀损伤提供实验依据。 3.低碳钢点蚀声发射信号的小波分析技术研究 根据声发射信号特点，对目前小波分析中常用的小波基进行分析，确定了低碳钢点蚀声发射信号小波分析的小波基选取规则方法，提出了适合于低碳钢点蚀声发射信号小波分析的小波基；对小波分析在实际的低碳钢点蚀声发射信号处理中的信号消噪声、特征提取等问题进行了研究，提高了信号分析可靠性。 4.低碳钢点蚀声发射信号的独立分量分析技术研究 应用独立分量分析技术，对低碳钢腐蚀声发射信号与断铅声发射信号混合的仿真实验数据进行了分析，验证了基于峭度极大的独立分量分析算法的正确性。并将小波消噪与独立分量分析相结合，对低碳钢点蚀声发射信号进行消噪与分离。进一步对低碳钢点蚀声发射信号进行特征提取，获得低碳钢点蚀声发射信号特征，取得了较满意的结果。 5.声发射信号特征提取智能分析软件开发 基于低碳钢点蚀过程声发射信号处理技术的研究成果，应用matlab编制了声发射信号特征提取分析软件，并应用于实验数据的分析，提高了数据分析的可靠性，实现了数据分析的实时性。 论文对低碳钢点蚀过程声发射监测技术与信号处理技术进行了系统研究。研究结果可用于石油、化工企业的大型常压立式储罐的在线检测与评价，为企业进行决策提供科学依据，并能提高检测速度，节省检测费用，预防储罐腐蚀穿孔泄漏，保护环境，具有巨大的社会效益和经济效益。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章低碳钢点蚀过程产生声发射源的机理研究

第三章低碳钢点蚀过程声发射监测实验研究

第四章低碳钢点蚀声发射信号的小波分析

第五章独立分量分析在低碳钢点蚀声发射信号分析中的应用

第六章腐蚀声发射信号特征提取软件开发

结论

本文创新点

展望

致谢

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文

攻读博士学位期间科研与奖励

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