[发明专利]一种沸腾状态的检测方法及装置

摘要

本发明涉及一种水沸腾状态的声发射检测方法，主要解决现有技术在部分工业换热设备中无法实时精确地检测沸腾状态变化的问题。该方法包括步骤：1）接收换热设备内部的声信号；2）选取声信号的总能量、标准偏差、平均绝对偏差和主频作为特征参数；3）分析特征参数的变化特点并以k值为判据，用以判断沸腾状态及其转变。该方法可以准确、有效地获得信号的特征参数，可用于工业生产中简便快捷、实时在线地检测换热设备内部的沸腾状态及其转变。本发明还公开了一种检测装置，包括信号接收装置、信号放大装置、信号采集装置、信号处理装置、输出显示装置和控制装置。该装置是非侵入式的，使用简易方便，对不同换热设备适用性强。

主权项

1. 一种水沸腾状态的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 1）接收换热设备内部的声发射信号；2）分析接收到的声发射信号，选取声信号的总能量E、标准偏差STD、平均绝对偏差AAD与主频f或四者之间的组合参数作为特征参数；3）通过时域分析和频域分析得到声信号总能量E、标准偏差STD、平均绝对偏差AAD和主频f随时间的变化图谱，根据特征参数的变化特点确定沸腾过程所处的状态，并实时监测沸腾状态的转变；4）使用声信号总能量E、标准偏差STD和平均绝对偏差AAD判断沸腾状态的定性判据为：沸腾过程中，随时间的变化和过热度的增加，当声信号总能量E和标准偏差STD达到第一个极大值点时，代表沸腾由自然对流状态进入核态沸腾状态，当声信号总能量E和标准偏差STD由逐渐降低变为出现剧烈的波动时，代表沸腾由核态沸腾状态进入过渡沸腾状态；当声信号的平均绝对偏差AAD达到第一个极大值点时，代表沸腾由自然对流状态进入核态沸腾状态，当声信号的平均绝对偏差AAD达到第一个极小值点时，代表沸腾由核态沸腾状态进入过渡沸腾状态；5）使用声信号主频f判断沸腾状态的判据为：沸腾过程中，随时间的变化和过热度的增加，k值大于阈值，认为沸腾状态发生了转变，由自然对流状态进入核态沸腾状态，或由核态沸腾状态进入过渡沸腾状态；其中k值的计算公式为，其中为时刻声信号的主频值，为时刻声信号的主频值，为声信号采集记录的间隔时间。