聲波法檢測爐內(nèi)氣體速度場實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、爐內(nèi)空氣動力場是決定鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素，但大型鍋爐爐膛空氣動力場的測量一直以來沒有一種快速有效的檢測方式，更沒有在線的檢測技術(shù)。一些種傳統(tǒng)方法明顯手段繁瑣，耗時(shí)耗力，而且精度不高。聲波法檢測速度場是一種非接觸式的、全場測量方式，具有成本低，測量周期短等優(yōu)點(diǎn)，并有望實(shí)現(xiàn)鍋爐速度場的在線監(jiān)測。目前作者所在課題組已建立起了鍋爐速度場檢測冷態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠較準(zhǔn)確的檢測出冷態(tài)模擬四角切圓鍋爐速度切圓的位置，及速度分布基本情況。本文作者在

2、前人的研究基礎(chǔ)上，對冷態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，以適應(yīng)熱態(tài)條件的高溫，高腐蝕，高噪聲的環(huán)境要求。為聲學(xué)檢測鍋爐速度場的工業(yè)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
　　 冷態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用的是電動線圈式喇叭，通過信號發(fā)聲器向其輸送信號使其發(fā)聲。雖然經(jīng)過信號放大器放大發(fā)聲強(qiáng)度能達(dá)120分貝，但鍋爐爐膛的高溫、高腐蝕、高噪聲的環(huán)境，仍然難以滿足熱態(tài)實(shí)驗(yàn)要求。而氣動聲源結(jié)構(gòu)簡單，用特制金屬材料制成，能夠耐高溫、高腐蝕環(huán)境，而且發(fā)聲效率高，強(qiáng)度大。很多學(xué)者認(rèn)為氣動

3、聲源應(yīng)用于爐內(nèi)聲學(xué)檢測的可取性。因此，本文嘗試著用氣動聲源來取代以前的電動聲源，先后采用了四種結(jié)構(gòu)形式的氣動聲源裝置，并對其聲信號進(jìn)行了分析，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)共振腔哨發(fā)聲強(qiáng)度度大，發(fā)聲頻率在1000-7000赫茲，高于爐膛背景噪聲頻率，并且信號相關(guān)特性良好。
　　 以共振腔哨作為系統(tǒng)聲源裝置，在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了單路徑的聲傳播時(shí)間測量實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)室采集信號疊加鍋爐爐膛噪聲以模擬現(xiàn)場檢測信號。通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。但隨著路徑長