基于声发射技术柴油机燃烧室部件监测诊断方法研究开题报告
2020-02-19 10:02
1. 研究目的与意义(文献综述)
声发射技术属于检测超声技术领域,是一种动态无损检测技术,涉及声发射源、波的传播、声电转换、信号处理、数据显示与记录、解释评定等方面内容[1]。
声发射可分为两类:第一类是指物件在一定应力作用下产生变形或裂纹所释放的弹性波,这一类声发射信号完全由物件内部的变化决定;第二类是指物件受到外部的撞击、燃烧、流体泄漏、机械摩擦等激励而产生的声发射信号[2]。
2. 研究的基本内容与方案
2、研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1 研究内容
掌握声发射信号数据采集方法,利用缸盖敏感性试验研究传感器安装位置对故障灵敏度的影响,通过柴油机燃烧室部件故障模拟试验,同步采集柴油机声发射、缸压和上止点等信号,在LabVIEW软件平台下对数据进行分析与处理,提取相关故障特征参数,掌握利用单声发射传感器诊断燃烧室不同部件故障的方法。
2.2 研究目标
针对柴油机燃烧室部件监测诊断问题,通过掌握声发射信号采集方法,建立传感器敏感性模型,进行故障模拟实验,提取不同故障特征参数,得出传感器安装位置对故障敏感性的影响,以实现利用单传感器对燃烧室不同故障进行检测诊断。
2.3 技术方案及措施
(1)掌握声发射信号采集方法,在缸盖不同位置采集声发射信号,将贴近声发射源的传感器信号能量近似为声发射源能量,根据不同位置信号能量衰减因子判断安装位置的优劣,研究信号随传播距离和传播介质变化的衰减规律,建立反映传感器敏感性的数据模型,寻找缸盖上传感器的最优安装位置。
(2)进行柴油机正常状态的试验研究,采集柴油机声发射、缸压和上止点等信号,针对船用柴油机燃烧室部件易出现的喷油压力减小、单缸失火、喷嘴堵塞、针阀磨损、排气阀漏气和活塞环磨损等故障分别设计故障模拟实验(模拟方法见表1),将各过程的信号特征与正常状态特征进行对比,利用LabVIEW平台进行测试数据分析,提取柴油机不同故障时相关故障特征参数,研究特征参数的规律。
表1.针对柴油机常见故障的模拟方法
柴油机故障 | 模拟方法 |
喷油压力减小 | 在喷油器正常的基础上减少调整垫片的数量 |
单缸失火 | 移除该缸的高压油管 |
喷嘴堵塞 | 在正常喷油器其它条件不变的情况下,堵塞喷孔 |
针阀磨损 | 用砂纸打磨模拟不同程度磨损 |
排气阀漏气 | 在正常气阀上切槽 |
活塞环磨损 | 对第一道气环内圈半径和搭口间隙进行磨损 |
(3)应用所有故障下提取的特征参数,进行不同故障状态的特征参数验证,以实现单传感器对不同故障进行诊断。
3. 研究计划与安排
3、进度安排
(1)1-3周完成论文综述与开题报告的撰写;
(2)4-6周完成labview的学习和外文翻译;
(3)7-9周完成缸盖安装位置的研究,进行柴油机相关故障模拟试验,熟练使用labview软件;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 胡昌洋,杨钢锋,黄振峰,等.声发射技术及其在检测中的应用[j]. 计量与测试技术. 2008(06): 1-3.
[2] kaewwaewnoi w, prateepasen a,kaewtrakulpong p. investigation of the relationship between internal fluidleakage through a valve and the acoustic emission generated from theleakage[j]. measurement. 2010, 43(2): 274-282.
[3] 余永华,杨建国. 船舶柴油机监测诊断技术研究及其应用[j]. 柴油机. 2013, 35(02): 1-6.
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