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第四章 声振法检测的基本工具和仪器
双击自动滚屏发布者:扬州华春地探科技 发布时间:2012-03-20 阅读:4612次

     前面介绍了各种检漏方法,为什么突出声振法呢?本着实事求是的原则,直至目前,以听音法为基础的声振法是行之有效并被广泛使用的方法,它不影响供水过程,检测人员和仪器费用较低和便于推广。至于其它方法,应该在实践中取之所长,在可能的条件下综合运用,下面介绍几种声振法检测的常用基本工具和仪器。机械听漏棒:是一种原始听音工具,用坚实木料或某种金属做成棒体,并在顶端加谐振腔及振动膜片,棒体前端接触接触管道暴露点,如阀门、消火栓、裸露的管道部位等,使用时耳贴振动腔的开孔仔细辨别有关声响,它的优点是音质单纯、无杂音、易分辨且声音强度变化明显、无附加的电气噪声,缺点是灵敏度低、低频损失较多、劳动强度大、需要经验,对于深埋水管的地面巡测则显得难负重任。作为一种辅助性工具尤其是已用其它方法定位的校验,有良好效果。在直接听音法中亦有良好作用(机械听漏棒见下图所示)。


电子放大式测漏仪: 
     是目前普遍推广的产品,国内外这类产品其基本原理和主要结构均大体相同。其基本构成为传感器、放大器、滤波电路、显示器、供电电源和耳机五个部分,变化最多的是显示部分和附加功能,从原来的模拟信号处理发展到现在的数字信号处理,采用数字信号处理技术的检漏仪,其抗环境干扰能力显著增强,能够实现数字频率分析、数字滤波、最新的智能数字式检漏仪具备了处理动态实时信号和有效信号(也叫最小值信号)的功能,能连续监控并辨别漏水与短时用水的情况。电子放大式测漏仪使用方法的特点:调节滤波器,将仪器设置到合适的滤波范围;调节仪器增益和音量,使耳机听觉舒适;在管道正上方按S型路径沿管道进行探测,注意仔细分辨漏水噪声异常;发现异常区域应多次反复测量,并对声音的频率和强度变化进行比较,直到确认异常位置。也受环境噪声影响,一般在夜间工作。现在最新的智能数字式漏水检测仪信号处理技术和功能:数字化滤波技术。数字噪声强度记录。前后多次检测的有效值(或最小值)比较记录。连续监测记录。(扬州华春地探的智能数字式漏水检测仪见下图)。

选型时应注意以下最基本的性能:
     1、可靠性及耐用性;
     2、灵敏度和附加噪声;
     3、听音的真切感;
     4、频率选择和抗干扰性;
     5、携带操作的方便性;
    
6、电池的工作时间长短;
     7、对本单位使用的适用性、经济性。凿洞棒:是在检得漏水疑点后,为了避免损坏大面积的路面,用凿洞棒在地面漏水疑点处打出空洞,查看是否有水流出,或者插入机械听漏棒以验明情况(凿洞棒见下图)。

仪器的可靠性和耐用性的考察要从以下几点入手: 
     (1)对整箱配套齐全的仪器,首先看外观,外观粗糙,结构松散,可见生产厂家尚未缺乏科学认真的管理。
     (2)再仔细观察零部件是否选用高品质的材料,这仅仅从某些细微处就可以看出产品的质量,比如电缆线是否是具有高弹性和厚实、耳机是否是全封闭式隔音的、耳机线是否够结实不宜折断等等,这些细微之处就可以体现生产厂家的质量意识。结构、部件坚实程度,常影响耐用性。 
     (3)按说明书要求,安装好后,是否能立即正常工作,即常说的“开箱合格率”是多高。最好连续随机取数台观测较科学。 
     (4)各种插件、旋钮有无松动现象,接触是否可靠。


灵敏度和附加噪声: 
     灵敏度既要相当高又不是“愈高愈好”。这与使用者的要求有关,并且一般来讲,灵敏度高时仪器本机的电气噪声也随着增大,这是一对矛盾。例如我国东北地区和南方地区,在东北地区使用应选用高灵敏度的仪器,南方地区则灵敏度适中就可以了。灵敏度是解决测到和测不到(即听到和听不到)地下埋深的漏水的问题。 
     选型应注意本单位主要使用范围,不宜两面求全。应尽可能选择既有足够高灵敏度,仪器本机电气噪声又较低的仪器。 
     决定灵敏度的关键器件是传感器(拾振器),常以V/mG为单位表示传感器的灵敏度,仪器的放大倍数可以调节仪器总的灵敏度,但同时本机噪声也相应变化,应调节在有足够信噪比的情况下工作,并非越大越好,因为放大倍数过大,同时也会把外界的冲击、干扰噪声放大,引起放大电路的过饱和,因而会造成声音的失真,使用时应该将放大倍数调到耳机刚好听清楚为宜。 
     所谓有“足够的信噪比”直观的情况下是在显示器件上有足够的动态范围信号,能从零显示至最大显示间摆动。

听音的真切感、频率选择和抗干扰性: 
     将这两个问题合并来谈较为方便,大家都知道声音是由物体振动而发出的,发出声音的振动物体称为声源,人生活在空气中,人耳习惯听到的声音是由空气传播的,声音也可以在液体、固体中传播。在传播的过程中,随路径的远离振源能量分布面也扩大,同时,传播的介质对振动还有吸收、反射、散射等作用,会进一步削弱振动的强度,声音也逐渐减小。声音除了描述大小的“声强”外,还有“频率”是指每秒振动的次数,单位是赫兹(Hz)(振动次数/秒),振动频率越高,人耳感觉愈“尖锐”,但人耳可听到的最高频率约16000 Hz,再高就进入“超声”,振动频率越低,人耳感觉愈“低沉”,但人耳可听到的最低频率约16HZ,再低就进入“次声”。 
     所谓“音质”顾名思义,指声音的品质,它是一个比较难描述的概念,但基本上可以说是由不同频率振动的合成情况决定的,单频声如钢琴一次敲击的声音,而周围环境各种发声体,不同强弱,不同频率叠加而形成环境噪声,就是典型的多频声。
     至于“漏水声 ”因其喷水口的振动,周围被冲击层的振动,水流的扰动,管壁的附加振动等的、发声机理不一,而至人耳的复杂路径不同,传至地面再被传感器、放大器经耳机,而至人耳的复杂性,它也是一种异常杂乱的声音。 
     但是,不管它如何杂乱总还是有相当的规律可寻。
     在同一点测听,至少有下列三个特点:
     第一,连续性:只要漏水不突然中止,发声就不会中断。
     第二,稳定性:只要供水过程不突然变化,如水压急快升、降等,声音的响度就不会突变。
     第三,内容有丰富性:不是单频声、音乐声、白噪声而是某种冲击,翻滚、扰动的综合噪声。

     其中第一、二两个特征可直接由仪器测量得出,第三个特点较为复杂,一般仪器尚未能充分显示,常要借助于测漏人员听音的分析,也是测漏人员测漏技术和经验的主要方面。

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