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購買聲波成像儀前應關注的6個方面

發布時間:2021-03-31   點擊次數:191次

壓縮空氣泄漏、真空系統泄漏、電氣系統局部放電——所有這些代價高昂的系統問題都會消耗電力,導致公司需要處理不可預見的成本及潛在生產/正常運行時間問題。作為全面的資產管理計劃的組成部分,使用聲波成像儀進行超聲成像是檢測這些設備問題的一種有效方式。通常,這種簡單易用的技術使專業人士能夠以10倍于傳統方法的速度完成檢測工作。
    那么,在選購聲波成像儀時應關注哪些方面呢?以下6項*特點有助于您作出終購買決策。

有效的頻率范圍
首先需要考慮的特性之一是聲像儀的頻率范圍。您可能認為,您需要盡可能寬的頻率范

圍,以盡可能擴大收音頻率的范圍。然而,事實上,檢測壓縮空氣泄漏的有效頻率范圍介

2030 kHz之間。這是因為,使用2030 kHz頻率范圍有助于將壓縮空氣泄漏與工

廠的背景噪音區分開來。機械噪音的振幅通常在10 kHz頻率下達到峰值,在60 kHz頻率

下降至0,而漏風在2030 kHz之間達到峰值。由于在20-30 khz之間漏風噪音和背景噪

音之間存在較大差異,因此與更高頻率相比,在該頻率范圍內更易檢測到漏風。

3060 kHz頻率范圍內,壓縮空氣和機械噪音的振幅均呈現出減小的趨勢,這使得區分它們十分困難。因此,在2030 kHz范圍內工作更有效。
    對于在安全距離內檢測局部放電的用戶,1030 kHz范圍為佳。這是因為較高頻率范圍傳播距離較短。為了檢測室外環境中高壓設備的局部放電,需要把聲波成像儀調至較低頻率、傳播距離更遠的聲音。
麥克風數量
     為了捕捉更安靜的噪音,越多越好。聲波成像儀通常利用數十個微機電系統(MEMS)麥克風收集和區分聲音。雖然MEMS較小,功耗較低,且十分穩定,但是它們本身產生的噪音會干擾單個麥克風收錄極安靜聲音的能力。解決方案是增加使用中麥克風的數目;僅需將麥克風數目翻倍便能將信噪比增加到足以消除3分貝無用噪音的程度。
    例如,一個麥克風產生的自噪音可能足以讓系統無法收錄產生16.5 kHz信號的壓縮空氣泄漏。

 

擁有32個麥克風的聲波成像儀可以檢測到那種泄漏,但是由于信噪比仍然太低以至于無法收錄任何更安靜的聲音。

 

相比之下,一個擁有124個麥克風的聲像儀既能收錄頻率為16.5 kHz的泄漏,又能收錄頻率為18.5 kHz的泄漏,使其更易檢測、查明和量化較小的泄漏。

聲音探測距離
給聲波成像儀增加合適數目的麥克風也能增加從較遠距離處收錄極安靜噪音的概率。這

在檢測高壓系統時尤其重要,因為這需要在安全距離之外檢測帶電設備。隨著聲波成像儀遠

離聲源,聲音信號的強度顯著下降。解決辦法是增加麥克風的數目:麥克風數目增至4

基本能使聲音檢測范圍翻倍。

麥克風布局

聲波成像儀上麥克風的布局會影響聲波成像儀確定聲音方向和位置的方式。聲波成像儀

從每個麥克風采集數據,測量信號的時間差和相位差,并計算聲源位置。這些麥克風需要被緊緊排列在一起,以確保它們能夠收集到足夠的聲波數據,從而準確確定音源的方向。
麥克風性能就像頻率一樣,一臺聲波成像儀能容納的麥克風數量有一個上限。設置過多麥克風的一個潛在弊端是每個麥克風都需要處理功率以便將音頻數據信號轉換成圖像——因此,增加太多麥克風會使回報減少。某些制造商通過降低聲像像素或聲音像素的分辨率平衡這一點,但是這樣做會影響聲波成像儀的整體性能。擁有足夠的聲音像素數以便從一定距離處可靠地檢測電暈放電和局部放電并查明其確切來源,這一點至關重要。

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