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相关仪在热力管网泄漏检测中的应用

作者:北京现金真人创通科技有限公司来源:北京现金真人创通科技有限公司

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  热力管网的漏水对管网本身、道路建筑物和管道周围的设施都会带来损害,轻则造成资源浪费,重则影响市民生活。因此,寻找漏水点是管网管理的重中之重。相关仪是查找漏水的重要仪器,目前已在管道检测中投入使用。

 

 一、相关仪工作原理

  发生泄漏时,泄漏发出的声音信号会沿着管壁向管道两端传播。相关仪依据的相关检漏法就是利用两个传感器采集到的漏点发出的声波,对这两路声波信号进行分析。

  若没有泄漏发生,相关函数的值在零附近;若发生泄漏,相关函数的值将发生明显变化。

  此外,若管道泄漏点的位置不同,两个信号的延迟时间也会有所区别,信号的相关函数值会发生改变。因此,根据信号的相关函数信息,可对管道的泄漏状况进行检测。


  二、相关仪参数选取

  (一)速度参数

  根据漏点计算公式:L=(D﹣V×Td)/2可知,漏点位置与两传感器间的距离D、速度V及时差Td有关。

  在已知管线走向的情况下,由D引起的误差可以控制在最小的范围内。Td是相关仪计算出的时差,在滤波器设计合理的情况下,Td的误差也可控制在最小范围内。而速度V受到管壁材质和内部结垢的影响,其引起的误差难以把握,因此,它是影响定位精确的主要因素。


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  (二)滤波参数

  通常情况下,在使用相关仪时,默认过滤器的设定会获得准确的结果,但有时也需要改变滤波设置。虽然相关仪在进行相关运算时,对环境的随机干扰信号有一定的抑制作用,但是由于相关仪的放大器一般采用浮点放大方式,放大器的增益随信号的强弱变化,信号强增益小,信号弱增益大。

  当环境噪音较大时,漏水声波信号很低,放大器增益小,很难采集到漏水的声波信号,不能确定漏点位置。此时必须设置合理的滤波器,滤掉干扰信号。


  三、相关仪使用问题

  (一)波形振幅微弱或波形振幅过大

  现场测漏时常遇到的问题是:波形振幅微弱,不便于观察分析;波形振幅大,量程设置小,产生削顶失真。

  为了解决这一问题,需要使用相关仪的浮点放大功能。浮点放大功能就是根据输入信号的大小确定放大倍数,可根据漏水声音信号的幅度,动态调整放大倍数(量程范围),从而把幅度相差悬殊的漏水声音信号始终放大至最佳值,使检测人员能得到最佳的量化精度。

  总之,浮点放大功能能够使相关仪自动适应信号的大小,自动调整放大倍数,保证相关仪对弱信号、强信号都能够准确记录,保证漏水声音的检测精度;此外,浮点放大功能能使检测人员在波形回放、分析、测试报告生成的过程中始终看到准确、大小合适的漏水声波波形。

  (二)漏点位于某个传感器之外

  相关仪可对两个传感器接收到的信号进行运算,得出声波在这段管道内传播到传感器A和传感器B的时间Ta和Tb,并进行比较。如果Ta-Tb的绝对值无限趋近于Ta或者Tb,仪器的分析结果就会显示泄漏点在某一传感器外。此时应考虑是操作人员输入的管径、管道长度引起了速度误差,如不能修正管径、管道的长度,应将应将提示靠近漏点的传感器移至远离漏点的裸露点上,再进行相关计算,确定漏点的位置。


  四、相关仪优点分析

  相关仪具有以下优点:在困难环境中的作业能力强,不受管径和管线的敷设方式等条件限制;比一般的音响探测法灵敏;在单一的调查中可以发现数个泄漏点,且容易操作,不须依赖操作者的技巧。

  总之,用相关分析法检漏只需检测出泄漏点产生的声波信号,不需要检测流量、温度等其它参数,这种方法也不需要详细了解管道内部的流体性状,是一种有效且可行的办法。

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