聲學(xué)成像
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
聲學(xué)成像的實例教程
使用Fluke ii900聲學(xué)成像儀在該現(xiàn)場檢測，在上圖的上方可以很清楚地看到因氮氣泄漏造成的低溫在設(shè)備表面形成的冰層。從正面方向檢測時，同樣發(fā)現(xiàn)了與人工檢測相同部位有超聲波能量，但此處已經(jīng)經(jīng)過確認(rèn)，并沒有泄漏的情況，那為什么聲學(xué)成像儀會給出同樣的故障信息呢？
◎ 故障信息的出現(xiàn)，原來是它惹的禍！
原來，超聲波能量雖然和紅外線能量一樣，都屬于輻射能量，但是兩者在反射和衍射中的特性完全不同。紅外輻射能量非常容易被遮擋，并且在大部分材料（非金屬和表面不光亮的金屬）上的反射不強(qiáng)烈。而超聲波能量具有很強(qiáng)的衍射特性， 且在大部分平面上都會有強(qiáng)烈的反射干擾。所以使用聲學(xué)成像儀檢測泄漏點需要注意避免衍射和反射的干擾。
干擾能量有很強(qiáng)的方向性，在檢測時需要注意改變聲學(xué)成像儀的檢測角度， 衍射和反射的干擾能量的位置顯示不穩(wěn)定，能量值（db值）也比真實泄漏點的能量低。
◎ 如何發(fā)現(xiàn)真正的泄漏點？ii900做到了！——向右方轉(zhuǎn)動90°
真正的泄漏點位于先前誤判點的后方，距離只有2厘米，泄漏點的氣體造成的超聲波能量在前方的接頭處發(fā)生了衍射， 也就是說，超聲波能量繞過了前面的接頭，所以被聲學(xué)成像儀在正面捕捉到了，造成了誤判。一旦聲學(xué)成像儀在多個角度進(jìn)行綜合檢測和研判，就可以快速、準(zhǔn)確地把真正地泄漏點查找出來。
◎ Fluke ii900 聲學(xué)成像儀如此厲害，那它的工作原理是什么呢？
展開 2.2監(jiān)測方案：
使用KMSV便攜式聲學(xué)成像系統(tǒng)，于GIS周邊進(jìn)行拍攝記錄。
2.3噪聲源評價方式：
A、由KMSV便攜式聲學(xué)成像系統(tǒng)直接生成噪聲分布云圖
B、噪聲分布云圖將直接顯示噪聲源所在位置及大小
3.1現(xiàn)場描述：
用KMSV聲學(xué)成像系統(tǒng)對GIS母線筒進(jìn)行掃描，對于發(fā)出異響的位置進(jìn)行定位，查找出噪聲源的位置并進(jìn)行分析。
現(xiàn)場圖片及分析過程：
為了對異響進(jìn)行詳細(xì)的分析，用KMbalancer Pro對異響的位置進(jìn)行振動檢測，測試位置如下圖：
分析：
1、在異響時GIS母線筒振動值較大，振動頻率都為50Hz電源頻率的倍頻，可以判定主要振動非機(jī)械故障激發(fā)的，為電流引起的。
其中垂直方向振動值最大，在頻譜上100Hz左右有明顯的諧波頻率，母線筒存在松動的跡象；
2、為了驗證振動的具體原因，對鄰近的支撐位置的一圈進(jìn)行振動檢測。
1#測點振動為0.145mm/s，2#測點振動為0.193mm/s，3#測點振動為0.214mm/s，4#測點振動為0.083mm/s，通過振動檢測懷疑支撐的調(diào)整螺絲可能存在沒有調(diào)平，現(xiàn)場重新調(diào)整了支撐的調(diào)整螺絲。
1、調(diào)整后，4個測點位置的振動值分別為：1#測點0.107mm/s，2#測點為0.105mm/s，3#測點為0.101mm/s，4#測點為0.099mm/s，4個測點位置的振動基本一致，現(xiàn)場已基本聽不到明顯的異響聲音，但當(dāng)負(fù)荷變高時又出現(xiàn)了輕微一聲的異響；
2、母線筒還是存在著支撐不牢的現(xiàn)象，現(xiàn)場臨時對母線筒進(jìn)行簡單加固。
展開 監(jiān)測方案：
使用KMSV便攜式聲學(xué)成像系統(tǒng)，于GIS周邊進(jìn)行拍攝記錄。
噪聲源評價方式：
A、由KMSV便攜式聲學(xué)成像系統(tǒng)直接生成噪聲分布云圖
B、噪聲分布云圖將直接顯示噪聲源所在位置及大小
現(xiàn)場描述：
用KMSV聲學(xué)成像系統(tǒng)對GIS母線筒進(jìn)行掃描，對于發(fā)出異響的位置進(jìn)行定位，查找出噪聲源的位置并進(jìn)行分析。
現(xiàn)場圖片及分析過程：
為了對異響進(jìn)行詳細(xì)的分析，用KMbalancer Pro對異響的位置進(jìn)行振動檢測，測試位置如下圖：
分析：
1、在異響時GIS母線筒振動值較大，振動頻率都為50Hz電源頻率的倍頻，可以判定主要振動非機(jī)械故障激發(fā)的，為電流引起的。其中垂直方向振動值最大，在頻譜上100Hz左右有明顯的諧波頻率，母線筒存在松動的跡象；
2、為了驗證振動的具體原因，對鄰近的支撐位置的一圈進(jìn)行振動檢測。
1#測點振動為0.145mm/s，2#測點振動為0.193mm/s，3#測點振動為0.214mm/s，4#測點振動為0.083mm/s，通過振動檢測懷疑支撐的調(diào)整螺絲可能存在沒有調(diào)平，現(xiàn)場重新調(diào)整了支撐的調(diào)整螺絲。
展開 從上述消息和國內(nèi)外公開資料可以推測：
2013年定型的高速智能魚雷很可能就是魚-10，并采用了世界獨創(chuàng)的水下聲學(xué)成像相控陣技術(shù)，可對敵艦艇/潛艇目標(biāo)及其關(guān)鍵部位進(jìn)行準(zhǔn)確識別和精確攻擊，并能智能識別敵方發(fā)射的假目標(biāo)，具有極為強(qiáng)大的抗干擾能力。
據(jù)國外專業(yè)媒體稱，隨著國際海洋局勢的緊張，世界各國對高實時性、高分辨率水聲成像系統(tǒng)的研發(fā)給予了大量投資和高度重視，但能夠真正實現(xiàn)水下實時成像功能的設(shè)備并不多，能實現(xiàn)水下聲學(xué)成像的魚雷還未見公開報導(dǎo)。
據(jù)國外資料披露，目前美國海軍潛艇部隊裝備的最先進(jìn)重型自導(dǎo)魚雷MK-48Mod 6/7和輕型魚雷MK-50和MK-54，其最高航速可達(dá)55至60節(jié)(另一說法是60-65節(jié))，未來在改進(jìn)動力和推進(jìn)裝置后還有可能達(dá)到70節(jié)。在這樣高速的情況下，如何降低水動力噪聲就成了不得不重點考慮的主要因素。如果噪音過高，位于敵我兩艇之間的魚雷輻射噪聲不僅有可能暴露我方的蹤跡，也可能嚴(yán)重干擾本艇聲納對敵艦的探測和分辨，甚至?xí)対撏︳~雷的線導(dǎo)導(dǎo)引無法實施。
隨著我海軍潛艇噪音水平的快速降低，對魚雷的聲隱身性能也提出了更高要求。因此魚-10在成功定型之后很可能又對其進(jìn)行了進(jìn)一步的減振降噪專項整治，將其水下輻射噪音又降低了9至11個分貝。
據(jù)外國海軍專家稱，魚雷輻射噪聲每增加6分貝， 對方魚雷報警距離約變?yōu)樵瓉淼?倍；噪聲每提高5分貝，擊中目標(biāo)的概率就降低25個百分點；反之噪聲每降低5分貝，擊中目標(biāo)的概率就提高25個百分點。
魚10經(jīng)進(jìn)一步減振降噪改裝后，有可能成為我國第一個“聲隱身”型智能魚雷，大幅提高我潛艇發(fā)射平臺的安全性、魚雷攻擊的隱蔽性、線導(dǎo)導(dǎo)引的有效性，以及相控陣聲學(xué)成像導(dǎo)引頭的跟蹤距離。
來源：小鷹說科技
展開 這種類型的非觸覺感測稱為聲學(xué)攝像機(jī)，使聲音可以映射到2D / 3D。
許多行業(yè)都在使用它：飛機(jī)，航空航天，軍事，汽車，風(fēng)能，鐵路，機(jī)械等。
舉個例子，在汽車行業(yè)中，傳聲器陣列用于識別風(fēng)噪聲的來源，以及在設(shè)計和量產(chǎn)階段整車的異響。這一切都是為了讓使用者更舒適。根據(jù)ISO國際標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行某些特定測試，例如（室內(nèi)）通過噪聲，以進(jìn)行產(chǎn)品認(rèn)證。
傳聲器陣列可針對多種噪聲源迅速繪制出詳細(xì)的聲成像圖。B&K的產(chǎn)品包羅萬象，從小型雙傳聲器裝置一直到內(nèi)含數(shù)百個傳聲器的陣列，適合許多種應(yīng)用場景。
選購陣列時所需要考慮的重要因素：
環(huán)境（機(jī)艙內(nèi)、室內(nèi)、室外、水下）
所需的頻率范圍
聲學(xué)成像圖所需分辨率
聲源距離（近場或遠(yuǎn)場）
聲源類型（靜止或移動）
球 形 陣 列
主要用途：機(jī)艙內(nèi)、室內(nèi)
球面波束形成根據(jù)一種簡單的測量法，在各種聲學(xué)環(huán)境中都能提供完整的360°聲學(xué)成像圖。提供兩種算法：一種基于球諧函數(shù)的算法，稱為SHARP；另一種是濾波與求和，稱為FAS（專利申請中）。FAS能夠極大降低最大旁瓣水平。低頻增強(qiáng)技術(shù)幫助解決低頻聲源空間分辨率差的問題。結(jié)合CLEAN-SC的FAS能夠極大提高中高頻聲源的空間分辨率。
其它的方法只能描繪部分周圍環(huán)境，而球面波束形成則運(yùn)用球形陣列繪制出所有方向上的噪聲，而裝在圓球上的12臺攝像頭會同時記錄下所有方向上的圖像。
記錄下來的圖像會作為聲成像圖的背景。球面波束形成無需假定聲學(xué)環(huán)境，因此，在自由場以及混響環(huán)境均可使用。
在狹小以及半阻尼空間中（如車輛與飛機(jī)機(jī)艙）通常都會用到球面波束形成。
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五、定期維護(hù)與狀態(tài)監(jiān)測
噪音往往是故障的前兆，建立定期巡檢制度，及時發(fā)現(xiàn)異常：
監(jiān)聽運(yùn)行聲音變化，記錄基線噪音水平；
檢查密封件磨損情況，老化密封圈會導(dǎo)致內(nèi)漏和氣流嘯叫；
利用振動傳感器或聲學(xué)成像儀進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)。
02
時域非線性聲學(xué)分析
更好地處理非線性聲學(xué)問題，如水下聲學(xué)，醫(yī)學(xué)成像或渦輪機(jī)械中的聲傳播等；
更快地獲得更準(zhǔn)確的噪聲級和頻譜預(yù)測(測試表明，與以前的版本相比，運(yùn)行時間縮短了30%至60%)；
能夠評估可能會發(fā)生非線性效應(yīng)中的線性聲學(xué)假設(shè)是否成立。
ECT和ERT技術(shù)還可以與其他類型的成像技術(shù)（如光學(xué)成像、聲學(xué)成像等）進(jìn)行融合，形成多模態(tài)成像系統(tǒng)，獲取更全面的流體信息，提高成像的準(zhǔn)確性和可靠性。
在多相流領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？
ECT和ERT技術(shù)在石油、化工、冶金等多個行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用實例，它們?yōu)楣I(yè)過程的監(jiān)測、控制和優(yōu)化提供了重要的技術(shù)支持。
2024/08/20 15:00-16:00 噪聲源識別網(wǎng)絡(luò)研討會
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波束形成聲源識別技術(shù)是利用一組傳聲器構(gòu)成的陣列測量聲壓信號，基于特定方法后處理測得的聲壓信號來獲取被測對象表面的聲學(xué)成像圖，通過匹配光學(xué)照片等方式來確定聲源，又名“聲學(xué)照相機(jī)”，具有測量速度快、因適宜中遠(yuǎn)距離測量而易于布置等優(yōu)勢，在噪聲源識別、目標(biāo)探測、
8) 電力行業(yè)：架空輸電線路：使用聲學(xué)成像儀可以檢測輸電線路上的絕緣子、金具、接頭等部件是否存在局部放電。變壓器：通過使用聲學(xué)相機(jī)，可以檢測變壓器內(nèi)外部是否存在油氣、油紙、瓷套等絕緣材料的老化或損壞導(dǎo)致的局部放電。這對于保障變壓器的正常運(yùn)行非常重要，可預(yù)防潛在的故障。開關(guān)柜：聲學(xué)相機(jī)可以檢測開關(guān)柜內(nèi)外部是否存在灰塵、潮濕、裂紋等因素引起的局部放電。
選購陣列時所需要考慮的重要因素：
環(huán)境（機(jī)艙內(nèi)、室內(nèi)、室外、水下）
所需的頻率范圍
聲學(xué)成像圖所需分辨率
聲源距離（近場或遠(yuǎn)場）
聲源類型（靜止或移動）
球 形 陣 列
主要用途：機(jī)艙內(nèi)、室內(nèi)
球面波束形成根據(jù)一種簡單的測量法，在各種聲學(xué)環(huán)境中都能提供完整的360°聲學(xué)成像圖。
在聲音探測范圍內(nèi)，可以在通過由麥克風(fēng)陣列對捕捉到的音頻進(jìn)行定位和識別，也即實現(xiàn)聲學(xué)成像。麥克風(fēng)陣列的形式也就主要有線性四陣列和球形陣列。定位算法在主要有互功率譜法、TDOA法等。目前，效果是最好的組合方式是球形陣列和TDOA法（圖4）。目前，聲探測在主要作為光電探測的輔助手段。
聲探測面臨的一個挑戰(zhàn)就是噪聲環(huán)境下如何識別無人機(jī)。
監(jiān)測方案：
使用KMSV便攜式聲學(xué)成像系統(tǒng)，于GIS周邊進(jìn)行拍攝記錄。
2.2監(jiān)測方案：
使用KMSV便攜式聲學(xué)成像系統(tǒng)，于GIS周邊進(jìn)行拍攝記錄。
2.3噪聲源評價方式：
A、由KMSV便攜式聲學(xué)成像系統(tǒng)直接生成噪聲分布云圖
B、噪聲分布云圖將直接顯示噪聲源所在位置及大小
3.1現(xiàn)場描述：
用KMSV聲學(xué)成像系統(tǒng)對GIS母線筒進(jìn)行掃描，對于發(fā)出異響的位置進(jìn)行定位，查找出噪聲源的位置并進(jìn)行分析。
一旦聲學(xué)成像儀在多個角度進(jìn)行綜合檢測和研判，就可以快速、準(zhǔn)確地把真正地泄漏點查找出來。
◎ Fluke ii900 聲學(xué)成像儀如此厲害，那它的工作原理是什么呢？
