聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)檢測(cè)中的應(yīng)用

林龍章+于春菊

摘 要：在建筑和工業(yè)生產(chǎn)中，起重機(jī)有著重要的作用，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)企業(yè)中事故的發(fā)生，高達(dá)百分之二十都屬于起重機(jī)事故，由此就可以看出工業(yè)生產(chǎn)安全中起重機(jī)的影響之大，當(dāng)前，這一問(wèn)題已經(jīng)成為了特種設(shè)備檢測(cè)所工作中的一個(gè)重點(diǎn)。那么，要想有效的降低由于起重機(jī)而導(dǎo)致的事故的發(fā)生頻率，就需要對(duì)其中存在的安全隱患進(jìn)行分析和有效排除，那么在對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的工作中，可以利用聲發(fā)射技術(shù)進(jìn)行，這樣不僅能夠有效的檢測(cè)隱患的存在，對(duì)設(shè)備也沒(méi)有傷害，本文就具體對(duì)聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行具體分析，從而有效的降低由于起重機(jī)引發(fā)的事故。

關(guān)鍵詞：聲發(fā)射技術(shù)；起重機(jī)檢測(cè)；應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)的發(fā)展速度空前迅速，而在工業(yè)不斷的發(fā)展中，起重機(jī)在其中也有著相當(dāng)重要的作用，不過(guò)由于起重機(jī)的種類比較多，因此，要想在使用的過(guò)程中同時(shí)保證安全，就要對(duì)其從設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收等方面進(jìn)行安全檢測(cè)，這樣才能有效的減少因?yàn)槠鹬貦C(jī)引起的安全事故的發(fā)生[1]。因?yàn)槠鹬貦C(jī)的結(jié)構(gòu)各方面的不同，其相應(yīng)的檢測(cè)方式也不同，就當(dāng)前對(duì)于起重機(jī)的檢測(cè)來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有針對(duì)起重機(jī)推出的安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。一般的檢測(cè)工作都是遵循相關(guān)的承壓設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)方面的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的。對(duì)起重機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)的方法主要有，應(yīng)力測(cè)試、磁力檢測(cè)、目視檢測(cè)、超聲檢測(cè)等。不過(guò)這些檢測(cè)方式在檢測(cè)的進(jìn)行中，都需要接近被檢對(duì)象才能實(shí)現(xiàn)，而且還存在一旦進(jìn)行檢測(cè)工作，就需要停機(jī)，并且掃描檢測(cè)還有一定的局限性，但是因?yàn)槠鹬貦C(jī)相對(duì)體積較大，這樣就容易出現(xiàn)漏檢等現(xiàn)象，不能保證起重機(jī)的安全使用。

一、簡(jiǎn)述聲發(fā)射技術(shù)

聲發(fā)射技術(shù)是通過(guò)對(duì)材料中局域源能量的快速釋放而發(fā)生瞬態(tài)彈性波的探測(cè)、記錄以及聲音的分析，然后利用相應(yīng)的聲音數(shù)據(jù)以及其部位，對(duì)發(fā)射源進(jìn)行問(wèn)題診斷的技術(shù)。這種現(xiàn)象又被稱為應(yīng)力波發(fā)射。當(dāng)前，這一技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，比如橋梁、管道、大壩等的結(jié)構(gòu)完整性的評(píng)價(jià)和故障的檢測(cè)，對(duì)于水泥的裂縫問(wèn)題也能進(jìn)行監(jiān)視。這種檢測(cè)方法和以往的無(wú)損檢測(cè)方法相比較，有極大的優(yōu)勢(shì)，具體可以從下面幾個(gè)方面說(shuō)明，首先，這一技術(shù)不會(huì)對(duì)設(shè)備中沒(méi)有危害的問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，只是通過(guò)對(duì)設(shè)備自身發(fā)出的缺陷信號(hào)對(duì)其實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，并且還可以從起傳播的時(shí)差上對(duì)相應(yīng)的缺陷部位進(jìn)行確定，這樣就能夠在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)于缺陷的定位和檢測(cè)；其次，被檢測(cè)設(shè)備的形狀對(duì)聲發(fā)射技術(shù)并沒(méi)有影響，這一技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備實(shí)現(xiàn)全面、整體的檢測(cè)，通過(guò)一次檢測(cè)，就可以對(duì)設(shè)備的整體狀態(tài)進(jìn)行了解，這一特點(diǎn)在進(jìn)行大型設(shè)備的檢測(cè)中，優(yōu)勢(shì)有其明顯，不僅能夠避免漏檢問(wèn)題的出現(xiàn)，還可以保證對(duì)設(shè)備的整體性評(píng)價(jià)的進(jìn)行；最后，聲發(fā)射技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，尤其是對(duì)一些受力相對(duì)比較復(fù)雜的設(shè)備來(lái)說(shuō)，其檢測(cè)效果更佳，還能有效的避免設(shè)備停機(jī)檢測(cè)。

二、聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)檢測(cè)應(yīng)用的現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)的無(wú)損檢測(cè)相關(guān)方面的資料相對(duì)較少，雖然已經(jīng)有相關(guān)研究人員進(jìn)行了研究，但是還是沒(méi)有形成系統(tǒng)的檢測(cè)方法。我國(guó)在這方面目前也沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槠鹬貦C(jī)發(fā)生事故最主要的一個(gè)原因就是受力部件失效，因此目前我國(guó)利用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)起重機(jī)的受力臂梁進(jìn)行了相關(guān)的研究，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)濾波條件和傳感器進(jìn)行調(diào)整，可以有效的屏蔽掉因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行而導(dǎo)致的振動(dòng)以及噪音，并且還發(fā)現(xiàn)了在變截面應(yīng)力分布不均勻的地方以及設(shè)備中比較重要的受力點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生比較多得聲發(fā)射信號(hào)。由此可見(jiàn)，聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)的檢測(cè)中，有著冥想的可行性，不過(guò)不同的起重機(jī)以及聲源的不同，所以要想更好的將這一技術(shù)在實(shí)際的檢測(cè)中得到更好的額應(yīng)用，還需要進(jìn)一步的研究和探索，通過(guò)對(duì)不同起重機(jī)設(shè)備的聲源特征進(jìn)行了解，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的有效檢測(cè)。

三、聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)檢測(cè)中的應(yīng)用研究

聲發(fā)射技術(shù)要想在起重機(jī)設(shè)備檢測(cè)中得到和好的應(yīng)用，首先需要對(duì)起重機(jī)工作特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解，然后利用聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)展開(kāi)研究，具體可以分為六步，第一，要對(duì)起重機(jī)中經(jīng)常存在的問(wèn)題的聲源進(jìn)行收集，這樣才能在后期實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的有效判斷；第二，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作的聲音進(jìn)行收集，比如電子噪聲、撞擊聲等；第三，對(duì)比較典型的聲音利用小波進(jìn)行分析，然后進(jìn)行相應(yīng)的特征的提取收集；第四，建立相應(yīng)的聲音識(shí)別體系，對(duì)起重機(jī)中經(jīng)常出現(xiàn)的比較典型的聲音進(jìn)行識(shí)別；第五，建立相應(yīng)的識(shí)別模型以后，可以利用其對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的校驗(yàn)，確保系統(tǒng)識(shí)別的準(zhǔn)確性；第六，建立系統(tǒng)的起重機(jī)聲發(fā)射檢測(cè)方式。在實(shí)際的工作中，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

1、識(shí)別聲發(fā)射源的問(wèn)題

要實(shí)現(xiàn)對(duì)聲發(fā)射源的識(shí)別，可以利用人工神經(jīng)方法的識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)，人工網(wǎng)絡(luò)模型其最大的一個(gè)特點(diǎn)就是能夠?qū)⒙曉粗械拇嬖诘母深A(yù)性的聲音進(jìn)行處理，這樣就能有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源的識(shí)別，在實(shí)際的應(yīng)用中，這一模型也得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)槠涔ぷ鞯男屎唾|(zhì)量都是相當(dāng)高的。

2、獲取模型聲源

聲發(fā)射技術(shù)是通過(guò)對(duì)起重機(jī)發(fā)出的不同聲音進(jìn)行缺陷的檢測(cè)，因此就不受被檢測(cè)設(shè)備的形狀的影響[2]。但是也正因?yàn)檫@一點(diǎn)，在對(duì)起重機(jī)的典型聲音進(jìn)行收集的過(guò)程中，外部必定有許多的影響聲音，這種條件下要獲取典型聲音的信號(hào)，就有相當(dāng)大的難度，不過(guò)這一點(diǎn)也是相當(dāng)重要的，不過(guò)這一項(xiàng)工作在目前還沒(méi)有得到相應(yīng)的解決，需要進(jìn)一步的研究和發(fā)現(xiàn)。

3、對(duì)于聲發(fā)射信號(hào)的處理

對(duì)于聲發(fā)射信號(hào)的處理，一般可以為兩種，一種是通過(guò)對(duì)信號(hào)的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)AE信號(hào)特征的采集和處理，這種方式一般在工程中的應(yīng)用較多；另一種則是通過(guò)對(duì)波形的分析實(shí)現(xiàn)的處理。具體在處理中，是通過(guò)將波形作為處理目標(biāo)，然后利用與其有關(guān)的頻譜和函數(shù)對(duì)其進(jìn)行具體分析，一般情況下使用的分析方法有小波分析和頻譜分析兩種，因?yàn)椴ㄐ畏治霭臄?shù)據(jù)較多，因此這也是表現(xiàn)聲源的一種最準(zhǔn)確的方式，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)波形的定量的收集。利用這一方式進(jìn)行聲源的分析，對(duì)相應(yīng)參數(shù)的提供有著重要的作用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上，我國(guó)目前聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)檢測(cè)中的應(yīng)用還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)深入的研究，也沒(méi)有相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，這就造成了起重機(jī)事故的頻發(fā)。不過(guò)，當(dāng)前各個(gè)部門已經(jīng)逐漸意識(shí)到聲發(fā)射技術(shù)在起重機(jī)檢測(cè)中的重要作用，相信隨著相關(guān)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這一技術(shù)一定會(huì)在起重機(jī)檢查工作中得到很好的利用，使建筑、工業(yè)發(fā)展中的起重機(jī)安全施工得到保證。

參考文獻(xiàn)

[1]楊巧萍，劉延雷.聲發(fā)射檢測(cè)起重機(jī)的現(xiàn)狀與可行性試驗(yàn)[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2011（01.）

[2]楊麗莉.起重機(jī)械事故原因分析及對(duì)策[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（11）.