基于光纤声发射的起重机械监测系统应用研究

发布时间：2021-02-09 15:04

　　起重机械在我国重工业领域应用广泛。其数量庞大，结构复杂，超负荷的工作量使得安全事故日益频发。当前利用常规检测对起重机械进行检测耗时费力，需要起重机停止作业。而对起重机械在运行状态下的关键部位的结构损伤却很难及时发现，导致起重机械检测合格后依然会在运行时发生重大事故。故亟需解决起重机械实时监测的问题。基于此种需求，本文以国家质检公益性行业科研专项《基于光纤声发射传感器的大型起重机械局部损伤监测系统研究》为来源，介绍基于光纤传输的局部损伤监测系统并开展实验应用。首先以门座式起重机为例总结其主要的结构损伤模式，包括锈蚀，疲劳裂纹和焊缝缺陷。比较现有的起重机械监测技术并发现远距离监测所面临的问题。介绍声发射检测机理及光纤传输技术，总结起重机的主要声发射源。基于此详细介绍基于声发射的光纤传感监测系统。本系统采用压电式声发射传感器进行信号采集，通过前端放大器进行信号放大，并将模拟信号调理为A/D芯片能够接收的标准信号。利用声发射采集卡进行信号的特征提取和波形采集。最后通过光纤传输到上位机软件进行数据处理和显示。系统可以初步实现长距离传输，并可以实时分析采集信号，对异常状态进行报警，警示操作人员及时... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型门座式起重机的结构示意图

24图 3.1 材料内部的主要声发射源在实际工程应用中，声发射的信号源十分广泛，大体可将其划分为裂纹的形成扩及断裂[50]、流体泄漏[51]、放电声发射[52]和磁声发射[53]等。根据对门座式起重机的现场检测数据进行分析，其主要的声发射源如表 3.1 所示起重机的声发射源中最常见的是塑性形变和裂纹扩展，裂纹形成和扩展的主要影因素是材料的塑性形变，在加载试验的裂纹初期阶段，材料内部的应力得到释放转变携带缺陷信息的声发射能量信号；而随着塑性形变的加剧，根据凯赛效应裂纹继续扩至一定的限度引起断裂，此刻的产生的信号强度达到最大。因此，对早期裂纹扩展进实时监测，可以有效预防起重机械的重大事故，降低其发生率。

头治鲈ぞ?？椋??蟮姆奖慵嗖夤ぷ魅嗽钡墓ぷ鳌Ｍ?3.4 系统基本目标框图3.4 本章小结本章对声发射原理进行了阐述并分析其在大型起重机械远距离传输上的应用局限

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本文编号：3025818