孙灵芳 朴 亨 吴春迎 徐曼菲

(东北电力大学自动化工程学院，吉林 吉林 132012)

基于Lamb波的污垢厚度检测

孙灵芳 朴 亨 吴春迎 徐曼菲

(东北电力大学自动化工程学院，吉林 吉林 132012)

首先在理论上分析超声导波在污垢中传播的特点，推导出超声导波在污垢中传播时会发生声强衰减和群速度降低的现象。然后利用波结构分析方法选择出适合污垢检测的A0、S1、S2模态，最后利用1.00MHz和2.25MHz超声导波探头进行导波污垢检测实验。通过实验可得，在激发声强大于35dB的情况下，可以使用上述模态进行污垢检测，通过检测结果可以计算出污垢平均厚度。

Lamb波 污垢厚度检测 模态 铝板

在石油、化工及电力等领域中，普遍存在污垢。在我国，设备能源利用率不及发达国家，污垢消耗掉的能源比率更为惊人。即便参照国外工业发达国家污垢损失占国民生产总值的0.3%保守估计[1]，我国2014年因换热设备污垢所造成的经济损失约为1 909亿元。就安全方面而言，通常情况下污垢的产生又会导致换热不均、腐蚀等现象，对设备造成损害。如果不能及时监测和维护，很容易引发安全事故。因此，污垢研究日益受到各国传热学界的广泛关注。

目前，利用超声导波检测腐蚀、裂痕的技术已经较为成熟。王悦民等利用L(0,1)和L(0,2)模态导波对钢管进行无损检测，结果表明，两种模态的导波截止频率都随着管道直径的增大而减小，与管道壁厚无关[2]。高丙坤等提出了一种改进的经验模态分解去噪方法，这种方法可有效抑制超声回波的端点效应，具有很好的去噪效果[3]。……