阀门作为无法替代的流体控制设备,被广泛运用于工业当中,主要用于实现管道当中流体介质的流通与关断,其密封性能是判断阀门性能的重要指标。但是,在长期的阀门使用中,由于腐蚀、老化或者错误操作等原因将导致阀门泄漏,容易引发安全事故发生。由于工业中阀门数目多,检测现场复杂,可能无法提供电源设备,以及阀门外泄漏很容易发现,而阀门内泄漏却表现不明显,并且绝大多数事故都是由阀门内泄漏造成。因此,研究有效的检测阀门内泄漏的便携式装置具有重要意义。针对阀门泄漏检测问题展开研究,主要包含以下研究内容:研究了阀门声发射检漏原理,设计并实现了基于声发射的阀门泄漏检测便携装置。装置主要由便携式电源、低噪声前置放大器、微控制器、显示模块、数据传输模块以及存储模块组成,完成对信号的放大、采集、显示、传输、存储的功能,解决了阀门泄漏的检测问题。针对阀门泄漏时产生的弹性波信号,由于信号的微弱并且容易受到干扰,设计了低噪声前置放大器。运用三个高精度运算放大器搭建多级放大电路,设计与泄漏信号频率响应相应的无源滤波器,并设计电磁屏蔽盒,解决了微弱声发射信号的低噪声放大问题。针对装置便携性的问题,采用便携式电池提供电压,进行升压电路的设计,由于电池本身的输出噪声以及升压电路引入的噪声,需要设计电源滤波器对升压电路输出信号进行去噪处理,得到稳定、低纹波噪声的电源信号,解决了装置可便携的问题。针对阀门检漏装置的数据采集、分析、显示、传输和存储,使用微控制器完成嵌入式软件编程,驱动主控制器内置采集功能以及数据传输接口,解决便携式设备对数据的采集、分析、显示、传输和存储的问题,完成现场泄漏检测功能。最后对设计的设备进行功能测试,搭建阀门检漏平台,对截止阀在不同泄漏率的情况下采集声发射信号,对比无泄漏时的频域数据与泄漏时的频域数据,确定泄漏特征频域范围,通过特征频带阈值设定,判断阀门是否泄漏,完成现场泄漏检测。随后分析泄漏信号与泄漏率之间的联系,结果表明泄漏信号的特征频域面积与泄漏率存在线性关系,可用于对现场阀门进行泄漏率评估。