[发明专利]转体施工过程中球铰内部异常状况的在线监测装置与方法

摘要

本发明涉及一种转体施工过程中球铰内部异常状况的在线监测装置和方法，装置包括声发射传感器、吸附支架、屏蔽导线、前置放大器和信号采集处理系统，所述吸附支架使声发射传感器附着于转动球铰表面，所述前置放大器将信号加以放大，并为所述信号采集处理系统获取。本发明装置结构简单，现场安装简便，监测效果良好。本发明对转体施工动态过程中球铰内部难以监测部位的实时监测实用性强，能利用转体过程中球铰接触面声信号特征，在线识别转体过程中球铰部位的是否发生异常，并判断异常的部位，为大吨位转动体系的安全施工提供监测手段。

主权项

一种转体施工过程中球铰内部异常状况在线监测装置的监测方法，所述在线监测装置包括声发射传感器、吸附支架、前置放大器和信号采集处理系统；所述声发射传感器与前置放大器通过屏蔽导线相连，前置放大器与信号采集处理系统相连；所述吸附支架用于将声发射传感器固定附着在转动球铰表面；所述声发射传感器通过支架固定于上球铰或下球铰上；所述声发射传感器固定在上球铰的上球铰面弧底位置，或固定在下球铰的下球铰面的弧顶位置；所述声发射传感器外部安装保护和声隔离装置；其特征在于,所述方法包括以下步骤：S1、通过放大器采集多个通道的声发射实时信号；每个通道对应一个声发射传感器的球铰固定位置；S2、将各通道信号按照等时长划分时间段，并按时间段进行实时时域到频域快速傅里叶转换；S3、在频域中选取与球铰接触面摩擦声发射相关的频谱范围，建立实时时间段ti上的频谱特征向量：F(ti)＝{fk(ti)}(k＝1,2,…,n)，其中F(ti)为频谱特征向量，n为特征点数量，fk(ti)为按照第k个频谱段计算得到的功率谱特征值；S4、计算对比前后时间段频谱特征向量F(ti)和F(tj)的相似度，其中j＝i+1；MAC│i→j表示从第i阶段向第j阶段频谱前后变化的相似度；S5、根据相似度计算结果确定是否存在声信号异常；当实时MAC<0.5时，认为存在声信号异常；S6、发生声信号异常时，对异常声信号所在时间段的信号进行分析，根据声信号时间差确定该异常声信号的发生位置。