超声波技术在船舶管系故障检测中的应用
船舶管道处在恶劣的工作环境之下，主机和辅机等服务的管系受到高温高压的作用，因此堵塞和泄漏等类型的故障时有发生，这严重地影响着设备的安全运转和船舶的安全航行。对船舶管系进行故障监控有着重要的现实意义:一方面能够保障设备的安全运行，减轻船员的劳动强度;另一方面可以提高船舶的运营效率，对于水域环境的保护也有重要的现实意义。
为了解决目前船舶管系故障无法及时检测及准确定位的问题，本文通过查阅相关文献，提出了以超声波技术为基础，借助于超声波表面波对管道故障进行检测和纵波对管道故障进行定位，采用流量平衡法修正提高管系故障的检测准确度，建立超声波与流量平衡联合法模型，搭建船舶管系故障检测实验平台，模拟实际船舶管系正常运行及发生故障时的状况，对实验数据进行采集分析和处理。
本文主要研究内容有如下几点:
1.介绍船舶管系故障检测与定位系统的研究现状和现有检测方法;分析船舶管系故障发生原因和机理，结合船舶管系故障检测的要求，确定本项目采用的船舶管系故障检测方法，即采用超声波法和流量平衡联合法相结合的方法实现船舶管系泄漏检测及准确定位。
2.根据超声波检测的物理性质与应用特性，选择合适的电路元器件，设计合适的电路方案，自主研制适用于本系统的超声波换能器，采用CCS软件对系统芯片进行调试，在实验管道上安装并测试系统。
3.借助LabVIEW软件开发船舶管系故障检测与定位系统的软件，设计检测界面和后台监控程序，并与实船监控软件相融合。
4.搭建以压力传感器、超声波流量计和数据采集卡为硬件基础的船舶管系故障智能实时监控模拟实验检测平台，采集船舶管系故障模拟信号，对设计的实验系统进行模拟验证，完成船舶管系故障检测的模拟实验系统设计。
本文的创新点在两个方面:
1.本文首次提出了对管道堵塞故障的检验和定位方法，提出了保护管系的具体措施，这是以往的管道泄漏检测系统所没有的，从根本上部分地解决了管道泄漏的问题，这种思想可以推广到所有的管道泄漏检测系统中应用。
2.本文对实验室的管道故障检测系统应用加以推广并和船舶机舱监控系统相融合，有效地推进了本实验系统从实验室走向实船，为今后的推广工作奠定了一定的基础。
船舶管系;故障检测;超声波技术;定位系统
重庆交通大学
硕士
载运工具运用工程
韩雪峰;彭中波
2013
中文
U664.84;TP274.53
83
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）