管道漏水檢測(cè)原理分析

漏水聲波的產(chǎn)生：一定壓力下的供水管網(wǎng)，一旦破損發(fā)生泄漏，由于管內(nèi)外壓力差的作用，水會(huì)從破損點(diǎn)逸出，并具備一定的速度，逸出的水會(huì)產(chǎn)生兩種力學(xué)的運(yùn)動(dòng)過程：

1）由于水的粘滯性并具備初速度，會(huì)摩擦管壁，形成振動(dòng)，該振動(dòng)以波動(dòng)形式沿管道向兩側(cè)傳播。從波動(dòng)理論來講，其波動(dòng)屬于線狀波，聲源為泄漏點(diǎn)，聲音能量—聲強(qiáng)呈指數(shù)規(guī)律衰減，衰減系數(shù)與傳播介質(zhì)的彈性模量、水壓大小、聲波的頻率有關(guān)。由此看出，漏水聲波在傳播過程中的規(guī)律（這里主要討論沿管道方向傳播，在土壤中以徑向傳播也遵循此項(xiàng)規(guī)律）。進(jìn)行管網(wǎng)檢測(cè)，可主動(dòng)發(fā)現(xiàn)隱患、消除隱患，改變被動(dòng)搶險(xiǎn)局面，保證安全。由于介質(zhì)損耗，不同頻率的波能量會(huì)出現(xiàn)衰減，高頻衰減較快，低頻衰減慢，離漏水點(diǎn)越近，高頻部分能量相對(duì)比例較高，通過管道漏水檢測(cè)儀用耳朵傾聽，會(huì)感覺聲音尖銳；離漏水點(diǎn)越遠(yuǎn)，由于高頻衰減較快，所以人耳會(huì)感覺聲音比較低沉。

當(dāng)水柱從破損處逸出后，由于具備質(zhì)量和初速度，會(huì)沖擊管體周圍的土壤介質(zhì)，形成振動(dòng)，并以波動(dòng)形式，等勢(shì)面呈球面向四周發(fā)散傳播，其波動(dòng)屬于球面波，其衰減由兩部分組成：空間方向傳播的球面發(fā)散和徑向方向傳播的內(nèi)部介質(zhì)熱損耗，徑向傳播遵循線狀波的衰減規(guī)律（同上）。漏水噪聲傳播傳播的距離越近，該處的聲強(qiáng)越大，在地面沿管道檢測(cè)漏水聲波，由于h相對(duì)于任意斜邊r取較小值，故在漏水點(diǎn)地面投影點(diǎn)處附近有較大聲強(qiáng)。管道近距離音強(qiáng)、音頻探測(cè)——在異常位置進(jìn)行近距離聽音，根據(jù)近距離的音強(qiáng)及音頻確認(rèn)是否為真正漏水。利用這個(gè)特點(diǎn)，可以使用漏水探知機(jī)采用地面聽音的方式進(jìn)行漏點(diǎn)準(zhǔn)確預(yù)定位。

紅外法：紅外熱成像檢測(cè)運(yùn)用光電技術(shù)檢測(cè)物體熱輻射的紅外線特定波段信號(hào)，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形，在管網(wǎng)區(qū)域作紅外掃描測(cè)量，地下發(fā)生漏水時(shí)，局部地域與周圍產(chǎn)生溫度差，紅外輻射情況將不同，紅外圖像將反映這一區(qū)別利用這一區(qū)別可以發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，注意到由于地下排水，積水狀況可能因其它因素而不同。紅外輻射也可能由于非漏水因素產(chǎn)生，所以這種方法的應(yīng)用也受到限制。作業(yè)實(shí)施在用水低峰期，且車輛較少的時(shí)間帶(pm22:00—am5:00)，這根據(jù)各地區(qū)具體情況而定。要點(diǎn)：漏水引發(fā)紅外輻射局部變化(溫度效應(yīng))。

相關(guān)檢漏法：從原理上說是一種基于聲振法的移植技術(shù)，屬于聲振法。漏水點(diǎn)引起的振動(dòng)沿管道向兩側(cè)傳播，放在兩側(cè)不同距離的傳感器收到某時(shí)刻漏水點(diǎn)發(fā)出的聲波將有一個(gè)時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差是由管道聲速和漏點(diǎn)位置決定的。它的突出優(yōu)點(diǎn)在于利用管道傳聲好，直接在官道上測(cè)量并由儀器計(jì)算定點(diǎn)，排除人的經(jīng)驗(yàn)因素，也可防止檢測(cè)者必須持工具到測(cè)點(diǎn)上方的問題，它的實(shí)際困難在于條件制約，必須有兩個(gè)放置傳感器的直接接觸管道點(diǎn)，也要對(duì)管道狀態(tài)十分清楚：包括走線、彎曲、管道口徑、聲音在不同管道中的傳播速度且傳聲條件要好。一套完整的相關(guān)儀主要是由一臺(tái)相關(guān)儀主機(jī)（無線電接收機(jī)和微處理器等組成）、二臺(tái)無線電發(fā)射機(jī)（帶前置放大器）和二個(gè)高靈敏度振動(dòng)傳感器組成。另一因素是價(jià)格昂貴，并對(duì)操作人員有一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)要求。目前已有多種國(guó)外型號(hào)相關(guān)檢測(cè)儀，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售，國(guó)內(nèi)大自來水公司亦有不少應(yīng)用，但由于我國(guó)管網(wǎng)并無專用檢測(cè)點(diǎn)，條件較差，應(yīng)用起來相當(dāng)不便，效果尚未理想，無法取代其它檢測(cè)手段完成檢測(cè)任務(wù)。要點(diǎn)：相關(guān)檢漏法的技術(shù)先進(jìn)，但實(shí)際制約條件較多，價(jià)格昂貴。

地下供暖管道漏水檢測(cè)漏水聲自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)法

　　以德國(guó)SEBA泄漏噪聲自動(dòng)記錄儀為例，德國(guó)SEBA的GPL99是由多臺(tái)數(shù)據(jù)記錄儀和一臺(tái)控制器組成的整體化聲波接收系統(tǒng)。當(dāng)裝有專用軟件的計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)記錄儀進(jìn)行編程后，只要將記錄儀放在管網(wǎng)的不同位置，如消火檢、閥門及其他管道暴loudian等，按預(yù)設(shè)時(shí)間（如深義2∶00～4∶00）同時(shí)自動(dòng)開K關(guān)記錄儀，可記錄管道各處的漏水聲信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)數(shù)字化后自動(dòng)存入記錄儀中，并通過專用軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理，從而快速探測(cè)裝有記錄儀的管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)是否存在漏水。我國(guó)的地下消防管網(wǎng)，管材主要以鋼管為主，長(zhǎng)時(shí)間埋在地下，管網(wǎng)自然老化，銹蝕，不可避免地會(huì)產(chǎn)生很多暗漏點(diǎn)。人耳通常能聽到30dB以上的漏水聲，而泄漏噪聲自動(dòng)記錄儀可探測(cè)到10dB以上的漏水聲。

　　數(shù)據(jù)記錄儀放置距離視管材、管徑等情況而定，一般說來，金屬管道可選200～400米的間距，非金屬管道應(yīng)在100之內(nèi)的間距。在頻譜分析功能的基礎(chǔ)上使用該功能，可以方便地看到濾波區(qū)間設(shè)置產(chǎn)生的濾波效果。判別漏水的依據(jù)是：每個(gè)漏水點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的漏水聲，根據(jù)記錄儀記錄的噪聲強(qiáng)度和頻繁度來判斷在記錄儀附近是否有漏水的存在，計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)識(shí)別并作二維或三維圖。

管道漏水檢測(cè)儀器確定管位、埋深、通過向地下管道發(fā)送出1KHZ電磁波信號(hào)，探管儀利用探頭與磁力線地平面垂直相切時(shí)，收到 的信號(hào)小(幾乎為零)的原理來測(cè)定管道的走向和深度。定位后，再進(jìn)行檢漏。

檢漏的原理是向地下管道發(fā)送出一個(gè)交流信號(hào) 源，當(dāng)?shù)叵鹿艿婪栏^緣層被腐蝕后，該處金屬部分與大地相短路；在漏點(diǎn)處形成電流回路，將產(chǎn)生漏點(diǎn)信號(hào)向地面輻射，并在漏點(diǎn)正上方輻射信號(hào)大，根據(jù)這一原理就可準(zhǔn)確找到漏蝕點(diǎn)。

管道漏水檢測(cè)儀器能夠較準(zhǔn)確的測(cè)出地下管道的深度和走向，抗干擾能力較好。測(cè)試線將信號(hào)發(fā)到被測(cè)管線上，接收儀通過探測(cè)桿和地面反饋探針接收信號(hào)，并利用儀表盤和揚(yáng)聲器反映出來，對(duì)管線和破損點(diǎn)的位置進(jìn)行定位。