浅谈基于积化和差原理的炉管泄漏检测系统设计

浅谈基于积化和差原理的炉管泄漏检测系统设计

董俊杰

（大唐国际锡林浩特电厂内蒙古自治区锡林浩特市026000）

摘要：当前社会不断进步，技术在创新，但是在锅炉使用发展的过程中炉管泄漏检测工作还存在一定的问题。不能及时发现炉管泄漏问题这是影响设备安全运行的重要因素，而且对生产实践有重要影响。本文在研究中是基于积化和差原理对炉管泄漏检测系统科学设计，文章首先对国内外炉管泄漏检测的现状进行分析，然后详细介绍积化和差原理并且提出实际漏点检测应用理论，以此为基础利用模拟电路的方法对前人的方法进行创新，建立仿真实验，验证设计的科学合理性，希望可以为实践中系统的研发提供借鉴。

关键词：积化和差原理；炉管泄漏检测；系统设计；研究

社会处在变革中，每个行业都有一定的进步，锅炉使用越来越普遍但是也存在一些漏点检测问题。设计炉管泄漏检测系统，锅炉炉管一旦发生泄漏及时对相关特征进行整理，把对应的信号频率信息进行收集，并且进行反馈，在实时监听与动态跟踪下根据报警信息人们可以及时发现泄漏问题。传统的炉管泄漏检测设备不适应现代化的发展，主要是让人在现场巡逻，人为作用下只能简单观察表面现象，不能对机器设备内部进行有效监测，不能及时预防和解决炉管泄漏问题。人未发现泄露时，机器已有损坏，机器故障发生时必须停工，给生产造成严重的损失，所以本文研究具有实际意义。

一、国内外发展现状

进一个世纪以来，我国的电子技术不断发展，人们可以利用现代化的技术处理复杂的电子信号，所以在炉管泄漏检测系统设计时是利用这种信号感知，通过电路动态检测，节约了人力成本增加检测准确性，利用电路和传感器让设备自我检查，遇到异常问题感应器及时报警。实际上这项技术并不科学，检测时只能测试到泄漏点的声压，不能更准确的进行检测，传感器上传递的数据不精确，传感器容易发生数据检测失误，也容易导致不灵敏现象，不能应用在实践中。

一些西方国家和其他的此类记述比较发达的地方，进行炉管泄漏检测时依据声谱分析技术，把此项技术应用在炉管泄漏检测系统设计中，根据不同物质的声谱特征来分析炉管是否发生泄漏问题，判断泄漏点的位置。实践操作中把声谱分析技术与电路分析相结合，构成完整的实践设计，由主控电路控制整个系统，利用监测探头进行检测，滤波电路进行声音传递经过放大电路对声音有效控制，进而实现转化，系统作用时可以通过设计屏蔽其他不相关的声音杂质，抓住炉管泄漏位置的准确声谱光波，及时进行泄漏判断。但是在使用过程中，新的研究是对之前技术的创新有很大进步，但是它解决实际问题时还是存在误差，漏电检测时感应器受不同频率的影响不能准确反映炉管泄漏准确位置，为实践推广工作带来困难。

二、基于积化和差的泄漏检测理论

积化和差是通过展开角的和差恒等式的方法来证明，证明过程中首先把两边的公式分别拆开，然后进行转换证明。但是不论积化和差怎么发展它的最终结果都是以和或者差的形式出现，在运算的过程中，后者为cos项的两个相乘时，计算结果为加，反之则是相减，两项分别是sin和cos时得到的结果是sin，两个相乘的sin结果会提前增加负号。这些是积化和差的基本使用原理。

炉管漏点检测时主要是应用利用正弦波合成方波的原理和积化和差原理，正弦波合成方波是根据三家傅里叶的定义而来的，通过计算验算最终获得三角级数的表达形式。利用积化和差根据其恒等形式，利用正弦波与方波的运算转换，经过声波过滤，获得关于峰值的

三、系统仿真

验证新技术的实践意义，对系统进行仿真模拟。给予新技术的理念搭建模拟仿真系统，首先对系统输入正弦波与方波相乘，然后按照理论对声波进行过滤处理，通过机器的转化分析实验结果。利用积化和差原理按照积化和差运算规律进行结果分析，实验研究可知在检验时某一点发出相同频率的声波，在结果输出是感受到的只有直流分量，没有其他的弦波。但是当不同频率的不同点发送声波后，经过滤器处理之后传输的结果是之前传入手的声波相减计算获得哦差的正弦波。

系统实验中基于积化和差原理，对声波进行检测过滤，然后分析传输结果，这种检验炉管泄漏的方法非常简单。当前社会条件下把积化和差原理与模拟电路原理相互结合，经实践的检验，可以有效地利用声波进行检测，收集声波频率信号实现动态监听和全方位追踪，炉管泄漏检测系统的设设计在实践中不断完善。

总结

由以上论述可知，社会不断进步，人们站在更高的角度，利用现在发展的多种原理，把理论知识相互结合经过实践的检验帮助解决实际问题，促进当前科研技术的发展。解决炉管泄漏检测不及时问题，国家加大科研投入力度，鼓励技术人员和科研人员根据自身经验和多重视知识理论投入到技术创新实践中。基于积化和差原理，利用现代化的模拟电路对炉管泄漏点进行动态监测，分析侧漏点的准确位置，积极在实践中进行推广，把知识理论转变为科学技术，实现知识的价值。

参考文献：

[1]刘志东.基于积化和差原理的炉管泄漏检测系统设计[J].装备技术，2018，（2）.

[2]严方，严婷，张海燕.锅炉炉管泄漏自动报警装置改造方案[J].中国科技成果，2013，（7）.

[3]温建春.浅析锅炉炉管泄漏报警系统的应用问题[J].技术与市场，2012，（7）.