Акустические течеискатели для воды, принцип работы

Течеискатели – приборы, предназначенные для обнаружения и оценки величины течи. Принцип их работы основывается на физических качествах, ориентированных на измерение некоторых параметров. Например, описание принципа работы акустического корреляционного течеискателя можно посмотреть здесь http://vistaros.ru/stati/techeiskateli/techeiskateli-korrelyatsionnye.html.

Звук при оценке характеристики утечки

Каждая течь при ее диагностике создает характерный звук в трех частотных диапазонах:

• «вибрационный звук», диапазон 500-800 Гц. Шум такой частоты возникает при проходе воды под большим давлением через отверстие в трубе. При прослушивании системы контактным способом в этом диапазоне частот можно с легкостью определить местоположение дефекта, приведшего к утечке. Этот звук еще называют «поисковым», так как он распространяется по стенке трубы и может быть обнаружен на некотором расстоянии от течи;
• «пульсирующий шум», диапазон 50-250 Гц. Вызывается струей воды, выходящей из трубы под высоким давлением и ударяющей в землю;
• «фонтанирующий звук» возникает, когда вокруг дефекта трубы скапливается вода и струя, проходящая через отверстие, ударяется в это скопление. Данный звук диагностируется особенно хорошо при дефекте типа «разлом» и при утечках, сопровождающихся большими потерями воды.

Последние два типа звуков имеют узкую локализацию и позволяют обнаружить течь только непосредственно рядом с местом дефекта трубы.

Акустический метод обнаружения течей

Данный метод основан на обнаружении колебаний звука в диагностируемом объекте, окружающем его грунте или среде. Молекулы воды взаимодействуют со стенками отверстий дефектов и создают шумы разных диапазонов. Эти звуковые сигналы фиксируют датчики течеискателя, устанавливаемые на поверхности трубы.

Классификация

Течеискатели старого образца по-прежнему активно используются при диагностике водопроводов. Эти инструменты представляют собой усилители звука, которые позволяют зафиксировать сигнал, который не может услышать человеческое ухо. По типу конструкции они бывают:

• механические, например, «Геофон». Он представляет собой 2 датчика, похожие на хоккейные шайбы, которые соединены с медицинским стетоскопом. Другой вид устройств выглядит как телефонная трубка с металлическим шипом на конце. При прямом контакте шипа с трубой, в трубку передается слышимый звуковой сигнал;
• электронные, более технологичные устройства. Они состоят из микрофона с подключенным к нему усилителем и головного телефона. Главным недостатком первых таких течеискателей было то, что они улавливали много посторонних шумов. Из-за чего неопытные операторы могли ошибочно диагностировать место течи. С развитием технологий течеискатели стали оснащать усилителями с электронной фиксацией сигнала. Они передавали индикаторам только те частоты, которые соответствуют диапазонам звуков утечки.

Самыми современными акустическими приборами для обнаружения дефектов водопровода являются корреляционные течеискатели. Они определяют местоположение протечки путем замера разницы во времени, за которое звуковой сигнал течи достигает датчиков прибора. Зная скорость распространения звука в трубе и расстояние между датчиками, течеискатель может точно рассчитать место течи. В зависимости от параметров прибора и типа трубопровода расстояние между датчиками может быть до 800 м.

В корреляционных течеискателях применяются компьютерные технологии обработки звука, что позволяет с большой точностью диагностировать сложные утечки воды в трубопроводах.

Источник статьи: http://vistaros.ru/