基于聲壓測(cè)量的閥門(mén)故障檢測(cè)方法研究

張少博，王乃世，陳海峰，張俊峰

（西安航天動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究所，陜西 西安710100）

0 引言

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)臺(tái)使用的閥門(mén)種類(lèi)較多，按其功能可分為截止閥、安全閥、泄壓閥和壓調(diào)閥等。參加試驗(yàn)的閥門(mén)中有相當(dāng)數(shù)量的閥門(mén)因長(zhǎng)期使用、磨損、腐蝕或其他原因會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外滲漏或泄漏故障，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，將導(dǎo)致介質(zhì)泄漏、環(huán)境污染甚至造成起火爆炸、試驗(yàn)失敗等嚴(yán)重的事故發(fā)生。因此，研究閥門(mén)檢測(cè)方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥門(mén)故障并采取有效防范措施非常重要。閥門(mén)泄漏故障的常用檢測(cè)方法是氣密性檢查，對(duì)于高壓、大容量管路安裝的閥門(mén)泄漏檢測(cè)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，有時(shí)對(duì)泄漏程度的判斷比較困難。試驗(yàn)系統(tǒng)需要一種實(shí)用、簡(jiǎn)便、高效的閥門(mén)泄漏故障檢測(cè)方法。聲學(xué)檢測(cè)具有在線、動(dòng)態(tài)及快速、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，既可保證閥門(mén)的安全使用，又可為維修決策提供依據(jù)，降低更換費(fèi)用。

1 閥門(mén)故障聲學(xué)試驗(yàn)

1.1 測(cè)量原理

聲壓測(cè)量原理如圖1所示：當(dāng)振源對(duì)鄰近空氣介質(zhì)有擾動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生壓強(qiáng)波動(dòng)，即聲壓信號(hào)，通過(guò)傳聲器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大成為具有一定功率的電信號(hào)。電信號(hào)記錄后，用分析儀進(jìn)行分析，也可以通過(guò)具有一定頻率響應(yīng)的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)檢波獲得以分貝定標(biāo)的聲壓級(jí)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，傳聲器、前置放大器高度集成，使得噪聲傳感器的體積小型化，性能越來(lái)越好，可靠性得到大幅度提高。

圖1 聲壓測(cè)量系統(tǒng)原理框圖Fig.1 Principle diagram of acoustic pressure measurement system

1.2 聲學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)

聲學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)主要由傳感器和聲學(xué)檢測(cè)儀等組成，見(jiàn)圖2。……