漏水探测技术 - 基于电子听漏设备的路面听音法(一)

技术培训

在以下情况通常会使用电子听漏仪:

  • 通过电子听音杆在管道附件音听并缩小漏水范围后,使用电子听漏仪最终确定准确漏点位置。

  • 当没有管道接触点可用时。

  • 当管材为非金属,且没有漏水音传导到可用的管道附件上时。

 

操作者会手持电子听漏仪的拾音器会在地面上沿着管道的方向行进直到识别出最大噪声区域。电子听漏仪通常会自带屏噪设备,比如欧洲国家一些会带有所谓的“大象腿“将拾音器悬在地面上支撑起来,或者本文举例的听漏仪所自带的防风球。不论形式如何,其目的都是为了屏蔽空气中传播的各种噪音的干扰。在电子听音杆上使用磁性附件可以完美的将杆部和管道附件耦合在一起,从而确保听到很清晰,大声的噪音。同时,如果土层厚度小,或者土壤中带有其他介质可导致噪音的音量变大。漏水噪声往往会沿着声阻最小的路径传播(图1)。

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                                    图1 电子听漏仪在距离漏点不同位置所显示的噪声信号强度(产品:日本富士) 

工作效率 – 普查 vs.确定漏点

利用电子听漏仪进行漏水普查和漏点定位工作是比较消耗人力的一种工作方式(大量的行进距离)。现在已经出现了其他现代技术来提高普查大型区域的效率。下面着重阐述二种方法:

 

  • 测量流入DMA的水量并减去已知用户和商业用水量,从而计算出真实漏失量。

  • 通过隔离部分管网来缩小漏水普查区域(这个过程被称之为Step Test)。在DMA内沿着管道布设噪声记录仪并识别是否有漏水存在。

 

    上述方法相对于使用电子听漏仪识别潜在漏水点要高效的多。因此,当今的电子听漏仪的主要作用是在在开挖管道之前,确认相关仪探测出的漏点位置。这样可以避免由于未知管道性质和操作者失误产生的误判或者非必要性的开挖工作。以下图片(图2)阐述了电子听漏仪在管道开挖工作之前如何有效的对漏点进行定位,同时仪表上显示的噪声信号值准确揭示了漏点的位置。

 

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                                                          图2 电子听漏仪操作界面(产品: 日本富士)

在一些特定的情况下(非金属管道,低压,管道上有空洞),漏水音可能无法沿着管道传播出去,但依然可以传播到漏点正上方的地面上。因此接触管道式的音听法可能无效,因此在这种情况下漏水噪音也只能通过电子听漏仪的协助去捕捉了。

 

高级滤波功能

通过滤波器可以选择性的锁定,扩大指定漏水音并屏蔽掉背景噪音的干扰。"锁定" 漏水音 –高水压,压实土壤和小裂缝条件下的金属管道往往产生更高频率的噪音。现代滤波技术可以让操作者通过电子听漏仪指定并放大某个噪音,同时屏蔽掉环境噪音的干扰。尽管滤波器的帮助非常大,但是要注意的这些被屏蔽掉的噪音可能和真正漏水音的频率近似,而且不是所有的环境噪音可以被屏蔽掉。举个例子来说,交通和机械噪音所处在的频带往往和漏水噪音一样,也可以通过空气和地面介质传播一定的距离。因此,通常会建议在夜间,也就是干扰噪音较少的条件下使用电子听漏仪。以下组图分别揭示了对于不同管材所配置的滤波器,但是这种配置仅供参考。接收到的频率也取决于地面条件,漏水类型,因此滤波器也需要进一步调整来移除不必要的环境噪音(图3)。

 

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                                                  图3 根据不同管材所配置的滤波器 (产品:日本富士)

记忆对比功能

    不同于它的机械祖先,电子听漏仪可以自动对比差别小的噪音来协助人耳。一些高级设备自带最小音压值记忆功能来帮助操作者建立噪音的最大点。这种功能在人耳无法判断声音差别的情况准确定位漏点。当操作者沿着可以漏水管道进行听漏时,设备会自动记忆住最低噪音值,并将这个噪音作为基准值。这个一个持续的环境(漏水)音。在听漏过程中设备会记录下一系列的读数,这些数值间的差别会显示在电子屏幕上。举例,在某现场,依单一顺序取消一组10个听音点的最小音压值数据,经分析以图表的形式已示为从下图(图4)。从图表中可见,依顺序第四点为音压最大点,那么这个点就是A现场距漏水点最近的听音点。听漏人员以此为依据,在根据对现场音色的判断,即可准确的确定漏水点。

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                                                  图4 电子听漏仪最小音压值记忆对比功能(产品:日本富士)

放大功能

使用最新的声音技术,现代电子听漏设备可以放大人耳无法听到的声音,因此比机械听音杆有效的多。放大器的输出一般会通过高质量耳机传到操作者的耳朵里,这样可以更好的检测频率上微弱的变化,更准确的定位漏水点。最有效的便携式放大器组件会通过LCD以图型显示出设备捕捉到的音压值大小以及设备的动态敏感值(信号强度)。

                                                                             “未完待续”

                       

 

 

2020年6月8日 12:22
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