聲學相機已成為現代工業檢測的重要工具。與主要提供音訊訊號或數位讀數的傳統超音波探測器不同,聲學成像相機可以直接在螢幕上可視化聲音來源。這使得工程師能夠查看聲音的來源、比較其強度並記錄視覺證據以做出維護決策。
In the previous article, we introduced what an acoustic camera is. Now, we will take one step further into practical field applications and explain how acoustic cameras work on site, why different sound field display modes matter and how real sound field and computed sound field modes can support more reliable inspection results.
The basic principle of an acoustic camera is sound source localization. Click here to learn more.
聲學攝影機使用麥克風陣列來捕捉來自測試區域的聲音訊號。當相同的聲波到達不同的麥克風時,它到達的時間和相位略有不同。透過分析這些時間和相位差,系統可以估計聲源的方向和位置。
計算出聲源位置、聲強和頻率資訊後,系統產生空間聲能分佈圖。然後將該聲能圖疊加在內建攝影機擷取的光學影像上。結果是聲學影像,通常在現實世界的視覺場景中顯示為彩色熱圖。
這就是為什麼聲學攝影機可以幫助工程師識別不可見的問題,例如局部放電、壓縮空氣洩漏、氣體洩漏和異常機械噪音。
Real sound field visualization refers to the direct presentation of the acoustic energy distribution detected by the microphone array. It is closer to the original sound field captured at the testing site.
在典型的真實聲場顯示中,聲學攝影機處理捕獲的聲音資料並限制聲學影像的動態範圍。透過縮小顯示範圍,攝影機可以突出顯示更強的聲音來源,並使影像更易於閱讀。
此方法簡單、直接,廣泛應用於許多聲學攝影機系統。對於相對安靜的環境,或當目標聲源明顯強於背景噪音時,真實音場視覺化可以提供快速直觀的結果。
但是,工業環境很少是理想的。
在實際偵測場景中,聲學影像會受到許多環境的影響因素。
首先,聲波是機械波。它們的傳播可能受到氣流、風、障礙物、反射和測試環境結構的影響。在變電站、工廠、壓縮機房或室外工業場所,聲學訊號在到達麥克風陣列之前可能會受到干擾。
其次,背景噪音會使聲源定位變得更加困難。馬達、風扇、幫浦、變壓器、閥門和其他設備可能會產生連續或間歇性的噪音。這些雜訊會與目標訊號重疊並降低聲音影像的清晰度。
第三,同一視場中可能存在多個不相關的聲源。當幾個獨立的聲音來源同時出現時,聲學攝影機可能會顯示出更寬或更複雜的聲場。這會使用戶更難快速識別最重要的聲源。
基於這些原因,真實的聲場可視化可能並不總是提供最穩定或用戶友好的圖像,尤其是在複雜的工業環境中。
計算聲場,也稱為聲源標記或增強聲源可視化,是建立在真實聲場之上的基於演算法的顯示模式。
計算聲場不是簡單地顯示原始聲能分佈,而是應用了額外的訊號處理、濾波和多維分析。目標是更穩定地識別目標聲源,減少環境噪音、氣流擾動和無關聲源的影響。
實際上,計算聲場有助於聲學攝影機呈現更清晰、更集中的聲源標記。不取代真實聲場;相反,它增強了有用訊號,以便現場工程師可以更輕鬆地解釋結果。
This is especially valuable when the inspection target is weak, intermittent or surrounded by background noise.
局部放電檢測是聲學攝影機在電力產業最重要的應用之一。
變電站、開關櫃、變壓器、電纜終端等高壓電氣資產都可能出現局部放電。在許多情況下,局部放電產生的超音波訊號可能很弱或間歇性的。現場還可能存在變壓器噪音、電暈噪音、風噪聲或其他電氣和機械聲源。
在此類環境中,僅依靠真實聲場可能難以區分目標放電訊號和周圍幹擾。
計算音場可以透過將目標聲源作為目標聲源來改善使用者體驗更穩定,更容易定位。透過先進的濾波和演算法處理,聲學攝影機可以幫助抑制非目標幹擾並突出顯示與檢測任務更相關的聲源。
對於現場使用者來說,這意味著更快的定位、更清晰的視覺回饋以及在做出維護決策時更有信心。
兩種模式都很有用,但它們適用於不同的檢查場景。
當使用者想要觀察原始聲音能量分佈時,真實音場模式適用。它對於了解整體聲音環境、檢查多個聲源以及檢查聲能在測試區域的分佈很有用。
Computed sound field mode is suitable when users need a clearer target marker. It is especially helpful in noisy industrial sites, partial discharge inspection, gas leak localization and other scenarios where the target signal may be affected by interference.
簡單來說,真實聲場可以更直接地顯示聲學攝影機聽到的聲音,而計算聲場可以幫助使用者更清楚地看到最相關的聲音來源。
聲學攝影機用於許多工業場景,包括:4f914ffcd45d4891b98061abff變電站和開關設備中的局部放電檢查
製造中的壓縮空氣洩漏檢測工廠
石油、天然氣和化學設施中的氣體洩漏定位4ffffff d4891b98061abffff7c40馬達、軸承、泵浦和風扇的機械故障診斷
電氣室和資料中心檢查4f914ffcd45d4891b98061abffffff7c40關鍵設備的維護性預測性914ffcd45d4891b98061abffff7c40HERTZINNO聲學攝影機可實現更清晰的現場檢查
HERTZINNO聲學攝影機旨在幫助工程師可視化聲音複雜工業環境中的來源。透過將麥克風陣列技術、聲學成像、光學影像疊加和智慧訊號處理相結合,HERTZINNO 為局部放電檢測、氣體洩漏定位和工業故障檢查提供了實用的工具。
對於現場檢查團隊來說,聲學攝影機的關鍵價值不僅在於「聽到」聲音,還在於清晰地「看到」聲音來源。真實聲場視覺化有助於還原現場的聲學狀況,而計算聲場有助於突出目標訊號並減少干擾的影響。
這兩種模式結合起來可以使聲學成像更有效、更直觀,更適合真實工業應用。
In these applications, the inspection environment, target frequency, sound intensity and background noise level can vary greatly. A flexible sound field display strategy allows engineers to adapt the acoustic camera to the actual testing site instead of relying on a single fixed display method.
真實聲場和計算聲場是聲學相機應用中兩種重要的可視化方法。
真實聲場提供聲能分佈的直接視圖,而計算聲場聲場利用演算法處理來改進目標聲源標記。在乾淨的環境中,真實的音場可以快速直覺。在複雜的現場條件下,計算音場可以幫助使用者獲得更清晰、更穩定的結果。
對於電力公司、工業工廠和維修團隊來說,選擇正確的聲場模式可以提高檢查效率、減少不確定性並支援更好的維護決策。
Real sound field and computed sound field are two important visualization approaches in acoustic camera applications.
Real sound field provides a direct view of acoustic energy distribution, while computed sound field uses algorithmic processing to improve target sound source marking. In clean environments, real sound field can be fast and intuitive. In complex field conditions, computed sound field can help users obtain a clearer and more stable result.
For power utilities, industrial plants and maintenance teams, choosing the right sound field mode can improve inspection efficiency, reduce uncertainty and support better maintenance decisions.
With the right acoustic camera and the right visualization mode, invisible acoustic problems can become visible, measurable and easier to solve.