真空 ›› 2026, Vol. 63 ›› Issue (3): 62-68.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2026.03.09
潘欣
PAN Xin
摘要: 为保障医用真空系统长期稳定地运行需要定期检漏。传统方法的检漏过程需停机且效率低,本文提出一种基于超声波信号与深度学习诊断模型结合的泄漏检测与真空驱动自渗透原位修复一体化技术,可以实现微小泄漏的快速识别和原位密封,保障系统连续运行。该方法利用高灵敏度压电传感器捕获负压环境下的结构声信号,通过CNN-LSTM深度学习模型自动提取时空特征,实现微米级泄漏点的高精度识别与定位;随后,利用真空压差驱动低黏度密封胶形成强制黏性流,实现泄漏通道的深度灌注与固化封堵。实验结果表明,该系统在复杂噪声环境下平均诊断准确率达97.1%,修复后真空度稳定恢复至86.7 kPa。该研究实现了医用真空系统在不停机状态下的高效在线检测与修复,为真空工程装备的智能运维提供了技术参考。
中图分类号: TM75
| [1] 李博,侯德峰,王晓冬,等.复合分子泵涡轮级参数对氦质谱检漏仪性能的影响研究[J].真空,2022,59(4):1-7. [2] 黄帆,杨通高,郭春海,等.TVS-2M燃料棒在无阳极氧化下高温氦检漏可行性研究[J].真空,2021,58(6):8-12. [3] 张晋,袁召,陈立学,刘姗.真空电弧等离子体发射光谱诊断[J].强激光与粒子束,2021,33(6):120-125. [4] QI L, RUI X B, ZHANG Y, et al.Vacuum leakage location based on cross-correlation wavenumber domain imaging method with a 64-element ultrasonic sensor array[J]. Review of Scientific Instruments, 2021, 92: 094902 . [5] KŁOS S, PATALAS-MALISZEWSKA J, BAZEL M. Analysis and prediction of leak detection in the low-pressure heat treatment of metal equipment[J]. Eksploatacja i Niezawodność, 2022, 24(4): 719-727. [6] SUN W, PAN Y, HOU X, et al.Design of ultrasonic leak location detector based on FPGA for spacecraft based on orbit[C]// Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2022, 2369(1): 012014. [7] 宋艳鹏,强博,韩永超,等.弹载速调管微小漏孔的检测方法[J].真空,2022,59(4):18-21. [8] 刘蒙,吴建龙,赵腾,朱浪涛,曹海玲,张明,马正峰,张咪,付登峰.机械真空泵远程故障诊断系统研究与应用[J].真空,2021,58(2):48-51. [9] 任明,陈荣发,夏昌杰,等.基于三元图谱的真空断路器机电故障诊断研究[J].中国电机工程学报,2022,42(S1):332-342. [10] 李杰,郑乐,董攀,等.含氘电极真空弧等离子体空间分布特性诊断研究[J].物理学报,2022,71(4): 33-39. [11] 袁钰林,郑运鸿,游一民,等.基于随机森林与长短时记忆神经网络的真空接触器故障诊断方法研究[J].高压电器,2022,58(5):103-111. [12] 袁翠平,眭宵翔,李征,等.面向凝汽器检漏需求的多工质泄漏研究[J].真空,2023,60(4):42-46. [13] 朱宗升,单晓芳,陈爱强,等.不同频率下超声波水处理对苹果内传热传质影响规律的试验研究[J].保鲜与加工,2023,23(6):48-53. [14] 李海英,孙越,张笑,等.模态时频图与ResNet50融合的真空接触器故障诊断方法[J].高电压技术,2023,49(5):1831-1840. [15] 卢少波,宋艳鹏,韩永超,等.基于优化设计的空间行波管用热真空试验装置及异常诊断[J].真空,2023,60(1):46-50. [16] HAN T, FAN J C.Measurement and evaluation of metal-to-metal seals sealability by ultrasonic phased array[J]. Metals, 2023, 13(6): 1032. [17] YANG X L, ZHU X Y, LEI Y, et al.Experimental study of the magnetic fluid reciprocating seal in vacuum environment[J]. Vacuum, 2024, 221: 112924. [18] LI G Y, LI J X, WU Y, et al.Design and research on ultra-high pressure sealing structure based on tight plug ring[C]// 3rd International Conference on Applied Mechanics and Advanced Materials. Journal of Physics: Conference Series, Volume 2730. Bristol: IOP Publishing Ltd, 2024: 012066. [19] 嵇闯,张丽稳,杨喜良,等.超声波流量计流体异常诊断与处理方法研究[J].机电工程,2024,41(5):924-932. [20] 张国政. 基于大数据的超声波温控在线检测系统设计与实现[J].工业加热,2024,53(3):33-35,39. [21] 高磊. 高温超声波流量计转换器的优化设计与实现[J].自动化仪表,2024,45(8):11-16. [22] YANG X L, Li K J, Zhou S Y.Experimental study on self-repairing performance of the interlaced ferrofluid seal[J]. Vacuum, 2024, 222: 113029 [23] 许贝贝,陆健,张宏超,等.高真空激光等离子体的同步移相干涉诊断及仿真[J].激光技术,2024,48(1):14-19. [24] 张浩田,黄丹平,王靖丹,等.基于孪生ConvNeXt网络的超声内镜胰腺病变诊断方法[J].科学技术与工程,2024,24(29):12614-12622. [25] 瞿骑龙,段垚,张治军,等.基于CNN-RNN的氦检漏设备故障诊断研究[J].真空,2025,62(5):23-31. [26] 雷丽,郑伟,孙立红,等.基于真空脉动循环参数调控的管腔结构蒸汽穿透机制研究[J].真空,2025,62(6):47-53. |
| [1] | 付炎杰, 闵林锋. 流体介质作用下新制三偏心真空蝶阀阀体动态失稳临界载荷分析[J]. 真空, 2026, 63(3): 104-110. |
| [2] | 佟朋, 程刚. 真空条件下矿用链轮微尺度泄漏机制分析与密封关键参数优化[J]. 真空, 2026, 63(1): 66-73. |
| [3] | 庞嘉炜, 高建强, 陈光奇, 李杰, 魏裕隆. 薄壁构件的氦质谱正压-真空检漏试验研究[J]. 真空, 2025, 62(1): 15-20. |
| [4] | 周位伟, 刘诗梅, 郝娇山, 张黎, 周枭, 王佩东. 制氦装置应用三偏心真空蝶阀密封圈的探索*[J]. 真空, 2024, 61(6): 48-53. |
| [5] | 冯智猛, 刘海静, 王飞, 李灿伦, 乔宏, 景加荣. 空间环模设备O型橡胶密封圈设计计算[J]. 真空, 2023, 60(2): 57-62. |
| [6] | 任琪琛, 孙志和, 王沛, 胡居利, 卢毛磊, 黄倩. O形橡胶圈真空密封性能有限元分析[J]. 真空, 2021, 58(5): 37-41. |
| [7] | 马义刚, 李智慧. 超高真空和高真空技术的应用[J]. 真空, 2021, 58(4): 98-102. |
| [8] | 王春明, 张明达, 苏玉萍. 真空应用设备检漏方法的探讨[J]. 真空, 2019, 56(1): 52-55. |
| [9] | 刘顺明, 宋 洪, 董海义, 关玉慧, 刘盛画. 四极质谱在漂移管直线加速器上的应用[J]. 真空, 2018, 55(6): 5-9. |
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