任何儀器設(shè)備都有其局限性,我們不能寄希望于使用一種儀器就能既快又準(zhǔn)確地解決漏水問題,就管網(wǎng)漏水的大面積普查來講,使用相關(guān)儀定位,速度和精度仍是一對矛盾。
一、相關(guān)儀的工作原理
漏水噪聲相關(guān)儀的工作原理是:傳感器、發(fā)射機(jī)、相關(guān)儀主機(jī);也有不使用發(fā)射機(jī)靠噪聲記錄和后處理軟件及筆記本電腦組成的。就相關(guān)儀的工作過程來說:
其一,傳感器的靈敏度是很重要的,只有高靈敏度的傳感器才能捕捉到微弱的漏水噪聲;
其二,發(fā)射機(jī)性能好,在其放大、調(diào)制、發(fā)射的過程中,對信號不產(chǎn)生畸變;相關(guān)儀主機(jī)解調(diào)后的聲音也不畸變,便于識(shí)別漏水噪聲;
其三、相關(guān)過程中的濾波選擇應(yīng)具靈活的窗口,以濾掉干擾;
其四、具有時(shí)間域和頻率域兩種相關(guān)技術(shù),便于噪聲的頻譜分析和濾波窗口的設(shè)計(jì);其五、漏水的現(xiàn)場情況各有不同,相關(guān)儀應(yīng)便于現(xiàn)場具體設(shè)置。
二、噪聲識(shí)別的重要性無論是聽音桿、聽漏儀、還是相關(guān)儀以及噪聲強(qiáng)度測量設(shè)備,其工作原理都是基于帶有壓力的管道漏水產(chǎn)生噪聲。漏水噪聲通過地面、管道和水進(jìn)行傳播,但無論在地面、管道和水中聽到的、紀(jì)錄到的噪聲并不一定就是漏水產(chǎn)生的。這就要求操作者要具有對噪聲進(jìn)行分辨的能力,在這方面,經(jīng)驗(yàn)的積累非常重要。
噪聲是漏水產(chǎn)生的物理現(xiàn)象,基于此現(xiàn)象的設(shè)備使用時(shí)操作相對簡捷,在排除其他干擾的情況下檢測結(jié)果比較準(zhǔn)確,但要求有對漏水噪聲的識(shí)別能力。使用聽音桿,聽漏儀要求有對漏水噪聲的分辨能力,使用相關(guān)儀同樣如此。通過聽音對比,確認(rèn)兩個(gè)傳感器接收的為同一個(gè)噪聲源,并且該噪聲與漏水噪聲相近,由此我們才能確認(rèn)管道上可能存在漏水點(diǎn),也才能據(jù)此結(jié)果現(xiàn)場指導(dǎo)下一步的漏點(diǎn)確認(rèn)工作。對不具聽音功能的相關(guān)儀,或未進(jìn)行現(xiàn)場聽音工作而判定的漏水點(diǎn),是不能夠隨便進(jìn)行開挖的。
基于噪聲原理的設(shè)備,在判定漏水點(diǎn)位置時(shí),現(xiàn)場的噪聲識(shí)別至關(guān)重要,也是必不可少的。
三、漏點(diǎn)定位誤差分析
漏水噪聲相關(guān)儀的工作原理是比較水管兩個(gè)不同的點(diǎn)探測的噪聲。噪聲不變的速度(取決于各種因素)沿著水管從漏點(diǎn)向兩邊傳播,因此,如果漏點(diǎn)與兩個(gè)采集器等距,這兩個(gè)采集器會(huì)同時(shí)接收到漏水噪聲。相反,如果漏點(diǎn)與兩個(gè)采集氣的距離不相等,采集器就會(huì)在不同的時(shí)間接收到漏水噪聲。相關(guān)儀通過相關(guān)計(jì)算測量出這個(gè)時(shí)間的差異。
在相關(guān)儀的具體使用和對噪聲的判別上,只有正確認(rèn)識(shí)、分辨出漏水噪聲,對現(xiàn)場情況了解,合理的選擇濾波和準(zhǔn)確輸入數(shù)據(jù),才能得到正確的結(jié)果,才能準(zhǔn)確地定位出漏點(diǎn)。
漏點(diǎn)定位公式L=1/2(D-V*T),真正在相關(guān)測量過程中,相關(guān)儀所測的只是T值,單位是ms,其它都是操作人員輸入的所了解的數(shù)據(jù)或現(xiàn)場測量來的結(jié)果。假如相關(guān)儀測量的T值是準(zhǔn)確的話,那么漏點(diǎn)定位誤差的大小就和現(xiàn)場工作的管長測量、管材選取、管徑的選取有關(guān)了。
聲速可以根據(jù)管道的直徑和材料計(jì)算出來,而采集器之間的距離又是可以測量的,相關(guān)儀軟件就可以計(jì)算并顯示出漏點(diǎn)位置,該位置是以與較近的采集器之間的距離來直接表示的。
同樣從漏點(diǎn)定位公式也可導(dǎo)出因管材、管徑選取不當(dāng),而導(dǎo)致的因速度值的偏差引起的漏點(diǎn)定位誤差正比于T/2,如果時(shí)間延遲較大,即使是很小的速度選取偏差,也將給漏點(diǎn)定位帶來很大的誤差。
具體操作取決于各個(gè)采集器的位置。但是,有兩種情況是不適用的。
(1)采集器之外的漏點(diǎn)
如果漏點(diǎn)位于各個(gè)采集器之外的管道上,相關(guān)儀軟件將會(huì)忽略噪聲從漏點(diǎn)到較近的采集器之間的傳輸時(shí)間。這樣得到的結(jié)果是,漏點(diǎn)直接為離漏點(diǎn)較近的采集器處。因此必須移動(dòng)采集器確定漏點(diǎn)位置。
(2)連接管上的漏點(diǎn)
如果漏點(diǎn)出現(xiàn)在與被測管道相連的另外一條管道上,噪聲就好像是從管道的連接處傳出來,因此就好像漏點(diǎn)就在該連接處。這樣就有必要將一個(gè)采集器放到連接管上以便對漏點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。要求對完整的管網(wǎng)有一個(gè)全面的了解,這樣才能**采集器在管道的正確位置進(jìn)行測量,并**漏點(diǎn)發(fā)生在支管上而產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。
四、測量期間需要引起注意的事項(xiàng)
其一:不相關(guān)或相關(guān)很慢,可能原因
1.傳感器不在一根管上。檢查核實(shí),必要時(shí)使用管線儀實(shí)際測量。
2.濾波設(shè)置不正確??刹扇「淖?yōu)V波窗口到至大,直到通過耳機(jī)可聽到相似的漏水噪聲。
3.很弱的漏水噪聲傳到相關(guān)儀??s短傳感器間的距離,清潔管道后,重新放置傳感器。
4.漏水噪聲來自不同的漏點(diǎn)。修復(fù)已知的漏點(diǎn);移動(dòng)傳感器,嘗試避開另一個(gè)漏水點(diǎn)的干擾,使得漏水噪音兩邊聽起來相似;改變?yōu)V波壓制一方的信號。
5.沒有漏點(diǎn)。
6.儀器內(nèi)部故障。
其二:中心相關(guān)
1.可能為漏點(diǎn)??梢圆捎靡苿?dòng)一個(gè)傳感器的方法來確認(rèn)。
2.無線電干擾。相關(guān)儀主機(jī)遠(yuǎn)離發(fā)射機(jī)。
3.空氣中的噪聲到達(dá)兩個(gè)傳感器,尤其是管道暴露。選擇環(huán)境噪聲小的時(shí)段再次測量。
4.沒有漏點(diǎn),常規(guī)的噪聲產(chǎn)生的中心相關(guān)。
5.一臺(tái)發(fā)射機(jī)不工作,或收不到信號,或是傳感器斷線。
其三、自動(dòng)游標(biāo)不斷搜索位置不定
1、管道上多于一個(gè)漏點(diǎn)。
2、外界噪聲干擾。選擇合適時(shí)間段工作。
3.用戶水龍頭不斷打開。以實(shí)際情況或管網(wǎng)圖確定。
4.規(guī)律性的震動(dòng)、感應(yīng)的信號。聽音確認(rèn)。
5.有時(shí)可能也會(huì)有前述的產(chǎn)生不相關(guān)或相關(guān)很慢以及中心相關(guān)的原因造成。
其四、地面聽音后沒有漏水噪聲或直接開挖后為干孔
1.傳感器間管道長度量測不正確。重新用管線儀定位管道,沿管道**測量兩個(gè)傳感器間的管長。
2.速度值不正確。現(xiàn)場實(shí)際測量速度值,縮小T值或者使用計(jì)算編輯功能,采用回歸分析法重新定位。
3.管道規(guī)格或材質(zhì)選擇不正確。依據(jù)實(shí)際情況校準(zhǔn)。
4.準(zhǔn)確定位后從傳感器量測到漏點(diǎn)位置的距離有誤。
5.沒有漏或不正確的結(jié)果解釋。用戶水龍頭開啟,T型連接,管道內(nèi)的未清除物影響或是中心相關(guān)結(jié)果的錯(cuò)誤解釋。
相關(guān)儀做為一種現(xiàn)場漏點(diǎn)定位工具,在檢漏工作中確實(shí)發(fā)揮了關(guān)鍵作用,尤其是在有無干擾的不適合聽音的管段。如果條件滿足,其定位的**度是很高的。
實(shí)際工作中既要求較高的定位精度,更要求對漏水從發(fā)生到發(fā)現(xiàn)的快速反應(yīng),如果不采用多種方法配合,一味的去用高精度的漏點(diǎn)定位儀器去進(jìn)行漏水普查工作,就會(huì)本末倒置,其結(jié)果是既浪費(fèi)了人財(cái)物,同時(shí)還有可能因不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏水而造成更大的安全隱患。
檢漏工作的根本目的就是減少水的漏失。盡早發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn),盡可能多的發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn),也才能做到資源和成本的節(jié)約。因此,在儀器設(shè)備的選型上,要真正認(rèn)識(shí)檢漏工作的本質(zhì)和程序,要充分發(fā)揮原有資源的作用,科學(xué)合理的配置設(shè)備,避免重復(fù)采購,減少不必要的浪費(fèi)。