化工压力容器声发射光纤光栅传感器网络规划研究

【摘要】：大型设备和重型机械对国民经济建设的影响越来越大,而这些重大设备的安全性则需要引起人们的高度重视。例如化工装备中,它们的功能增多,工作强度增大,结构趋于复杂,工作环境往往十分苛刻,研究检测化工压力容器的可靠性是头等重要的问题,采用传统电测传感技术很难或根本无法对其健康状态和安全运行进行在线监测,导致安全隐患难以实时在线掌握和监控。本文介绍的是采用声发射技术,利用光纤光栅传感器检测化工压力容器内的缺陷信号,并对检测信号进行记录、分析、处理,最终实现对裂纹的定位识别。论文的主要研究内容如下:(1)介绍了声发射技术的原理、应用与发展现状,以及光纤光栅传感器相对于普通光纤传感器独特的优势,并提出将两者各自的优势结合起来,即采用声发射光纤光栅传感器检测技术的新方法。(2)介绍了光纤布拉格光栅的声发射传感理论,搭建了实验平台,在压强一定的条件下,钢球在不同冲击高度的情况下对压力容器表面进行钢球冲击实验,以及高度相同时,对不同压强情况下的压力容器的表面冲击实验;利用超声探头对压力容器表面进行激励。储存示波器收集捕捉到的时域信号,进行傅里叶变化得到频域信号,并对各组数据进行比较。(3)采用500mm×500mm×1mm的铝合金板,在其表面布置光纤光栅传感网络规划,分别进行不同高度的钢球降落冲击实验、超声探头激励实验以及超声探头和钢球冲击同时激励的实验,分析单独实验的信号和共同作用产生的叠加信号。

【学位授予单位】：江汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ051.3;TP212