孙琼琼，车 刚，田 裕

(泰安市特种设备检验研究院，山东 泰安 271000)

1 前 言

随着工业的发展，压力容器作为重要的承压类特种设备，在各工业系统中发挥着至关重要的作用，同时压力容器也是一种危害性极大的特种设备，当其发生故障时会引起爆炸、中毒等事故，不仅对周围环境及人身安全造成重大威胁，甚至造成国民经济的重大损失[1]。因此定期对压力容器监测、检验，能对可能发生的缺陷、故障进行预报，从而可以保障压力容器的安全运行。

外力作用下，压力容器材料产生变形、断裂并以瞬态弹性波形式释放应变能的现象称为声发射(Acoustic Emission，AE)[2]。声发射是一种可靠的无损检测技术，在检测领域得到了广泛应用。通过对压力容器进行声发射检测，并进行声源定位，可精确定位缺陷位置，减少盲目检测，及时排除安全隐患，降低恶性事故发生的几率，实现企业经济效益最大化。

2 最小二乘法定位算法

图1 空间坐标系Fig.1 Spatial coordinate system

(1)

式中，x，y，z，t为未知数，v代表波速，ti代表声源到达传感器的时间，t代表金属断裂的时间。理论上可以选用4个传感器建立方程，从而求得声源位置及金属断裂时间。但当传感器大于4个时，可以减少误差，使得声源坐标更加准确。若将非线性方程线性化，利用最小二乘法则可以迅速求得声源位置[3]。由(1)式可得：

(x-xi)2+(y-yi)2+(z-zi)2=v2(ti-t)2

(2)

选用5个传感器，即i=1,2,3,4,5，建立方程组。各项对第一项求差，求得方程

akx+bky+ckz+dkt=ek

(3)

式中，k=1, 2, 3, 4, 5，ak,bk,ck,dk,ek为求差后各项系数，将(3)式写成AX=B，利用最小二乘法求解：x*=(ATA)-1ATB，从而求得声发射源位置。

3 Geiger定位算法

Geiger算法定位原理是通过给定一个初始值多次迭代逐渐逼近声源实际位置[4]。……