购买声波成像仪前应关注的6个方面

压缩空气泄漏、真空系统泄漏、电气系统局部放电——所有这些代价高昂的系统问题都会消耗电力,导致公司需要处理不可预见的成本及潜在生产/正常运行时间问题。作为全面的资产管理计划的组成部分,使用声波成像仪进行超声成像是检测这些设备问题的一种有效方式。通常,这种简单易用的技术使专业人士能够以10倍于传统方法的速度完成检测工作。

那么,在选购声波成像仪时应关注哪些方面呢?以下6项必备特点有助于您作出最终购买决策。


有效的频率范围

首先需要考虑的特性之一是声像仪的频率范围。您可能认为,您需要尽可能宽的频率范围,以尽可能扩大收音频率的范围。然而,事实上,检测压缩空气泄漏的最有效频率范围介于20至30 kHz之间。这是因为,使用20至30 kHz频率范围有助于将压缩空气泄漏与工厂的背景噪音区分开来。机械噪音的振幅通常在10 kHz频率下达到峰值,在60 kHz频率下降至0,而漏风在20至30 kHz之间达到峰值。由于在20-30 khz之间漏风噪音和背景噪音之间存在较大差异,因此与更高频率相比,在该频率范围内更易检测到漏风。

 

 

在30至60 kHz频率范围内,压缩空气和机械噪音的振幅均呈现出减小的趋势,这使得区分它们十分困难。因此,在20至30 kHz范围内工作更有效。

对于在安全距离内检测局部放电的用户,10至30 kHz范围为最佳。这是因为较高频率范围传播距离较短。为了检测室外环境中高压设备的局部放电,需要把声波成像仪调至较低频率、传播距离更远的声音。

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最佳麦克风数量

为了捕捉更安静的噪音,越多越好。声波成像仪通常利用数十个微机电系统(MEMS)麦克风收集和区分声音。虽然MEMS较小,功耗较低,且十分稳定,但是它们本身产生的噪音会干扰单个麦克风收录极安静声音的能力。解决方案是增加使用中麦克风的数目;仅需将麦克风数目翻倍便能将信噪比增加到足以消除3分贝无用噪音的程度。

例如,一个麦克风产生的自噪音可能足以让系统无法收录产生16.5 kHz信号的压缩空气泄漏。

拥有32个麦克风的声波成像仪可以检测到那种泄漏,但是由于信噪比仍然太低以至于无法收录任何更安静的声音。

相比之下,一个拥有124个麦克风的声像仪既能收录频率为16.5 kHz的泄漏,又能收录频率为18.5 kHz的泄漏,使其更易检测、查明和量化较小的泄漏。


声音探测距离

给声波成像仪增加合适数目的麦克风也能增加从较远距离处收录极安静噪音的概率。这在检测高压系统时尤其重要,因为这需要在安全距离之外检测带电设备。随着声波成像仪远离声源,声音信号的强度显著下降。解决办法是增加麦克风的数目:麦克风数目增至4倍基本能使声音检测范围翻倍。


麦克风布局

声波成像仪上麦克风的布局会影响声波成像仪确定声音方向和位置的方式。声波成像仪从每个麦克风采集数据,测量信号的时间差和相位差,并计算声源位置。这些麦克风需要被紧紧排列在一起,以确保它们能够收集到足够的声波数据,从而准确确定音源的方向。


麦克风性能

就像频率一样,一台声波成像仪能容纳的麦克风数量有一个最佳上限。设置过多麦克风的一个潜在弊端是每个麦克风都需要处理功率以便将音频数据信号转换成图像——因此,增加太多麦克风会使回报减少。某些制造商通过降低声像像素或“声音”像素的分辨率平衡这一点,但是这样做会影响声波成像仪的整体性能。拥有足够的声音像素数以便从一定距离处可靠地检测电晕放电和局部放电并查明其确切来源,这一点至关重要。

FLIR Si124拥有124个麦克风和先进的处理能力,具有行业领先的检测灵敏度、出色的声像分辨率和较大的检测范围。


智能分析工具

最后一项需要考虑的特性是声波成像仪的计算能力和搭载的分析工具及辅助软件。像FLIR Si124这样的声波成像仪提供机载分析工具、简单易懂的报告,并利用AI/web工具进行预测性分析。检测人员能在检查期间实时对泄漏严重度分级,进行泄露成本分析和局部放电模式分析。一旦完成检查,检测人员仅需连接至Wi-Fi网络,将图像自动上传至FLIR声像仪查看器以便执行基于云的进一步分析。这包括计算由压缩空气或真空泄漏引起的预计年度能源费用支出和确定局部放电设备是否需要维修或更换。查看器也可用于创建报告,以便与维护团队或客户共享。

 

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