高 偉 劉志強(qiáng)
埃德爾集團(tuán)

　　摘　要：本文介紹了國內(nèi)外供水管道檢漏所采用的檢漏儀器，特別是數(shù)字型檢漏儀的各種功能及在檢漏作業(yè)中所起的作用。
　　關(guān)鍵詞：檢漏 檢漏儀器 性能分析

1． 前言

　　當(dāng)供水管道發(fā)生漏水時，在漏口附近會產(chǎn)生三種不同的漏水聲音，即漏口摩擦聲、水頭與介質(zhì)的撞擊聲和水與介質(zhì)流動的摩擦聲，詳見文獻(xiàn)[1]。這些漏水聲可沿周圍介質(zhì)向地面?zhèn)鞑?，用電子放大檢漏儀從地面拾取漏水聲可對漏水點(diǎn)進(jìn)行精確定位。其方法為音聽檢漏法，是通過儀器從路面監(jiān)聽地下供水管道漏口產(chǎn)生的漏水聲來確定漏水點(diǎn)，已被國內(nèi)外供水行業(yè)普遍采用，并取得了顯著的效果。

2． 檢漏儀的工作原理

　　一套檢漏儀主要是由拾音器、主機(jī)、耳機(jī)和連線組成，其工作原理：拾音器拾取地面的聲音并轉(zhuǎn)成電信號，通過連線輸入主機(jī)，然后主機(jī)對電信號進(jìn)行一系列處理（如放大、濾波等），然后由耳機(jī)輸出，人耳就可以聽到處理后的不同聲音。
　　目前國內(nèi)外流行的檢漏儀的信號處理系統(tǒng)有兩種模式：
　　1） 模擬信號型：主機(jī)處理的信號對象為電信號，簡稱模擬機(jī)；
　　2） 數(shù)字信號型：主機(jī)處理的信號對象為數(shù)字信號，簡稱數(shù)字機(jī)。
　　數(shù)字機(jī)首先把輸入的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，即A/D轉(zhuǎn)換，待主機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行放大、濾波、存儲等一系列處理后，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，即把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電信號，并輸出到耳機(jī)。眾所周知，數(shù)字機(jī)比模擬機(jī)功能多、效果好。

3． 檢漏儀的性能分析

　　聽漏儀的基本部件是拾音器（也稱麥克風(fēng)或探頭），從原理分，主要有壓電陶瓷、磁線圈或晶體型，從拾音器使用效果看，基本都過關(guān)了。聽漏儀的核心部件是主機(jī)，整套儀器的性能好壞主要體現(xiàn)在主機(jī)上。下面探討數(shù)字型檢漏儀的各種功能在聽漏作業(yè)中所起的作用。
3.1 放大功能
　　主機(jī)接收到拾音器傳來的信號，首先進(jìn)行信號放大，一般說來，檢漏儀對信號的放大倍數(shù)為80~120dB。放大功能可以把傳到地面的微弱漏水聲放大幾十萬倍，因此，借助檢漏儀我們能聽到漏水聲，從而確定漏水點(diǎn)的位置。
　　由于檢漏儀主機(jī)對拾音器所拾取的聲音有幾十萬倍的放大作用，在對漏水聲放大的同時，對各種環(huán)境干擾噪音也進(jìn)行了相應(yīng)放大，甚至環(huán)境噪音會掩蓋漏水聲，因此必須把漏水聲從干擾各種噪聲中篩選出來，這就需要對所采集的聲音進(jìn)行過濾，也就是濾波。
3.2 濾波功能
　　由于各種聲音都有一定的頻率范圍，而漏水聲的頻率一般在100—5000HZ之間，而能傳到路面上的漏水聲頻率一般在100—800HZ之間，因此，為了能聽到更為純凈的漏水聲，就需要儀器能將頻率在100HZ以下及在800HZ以上的噪音過濾掉，這就是常說的濾波。
　　無論是模擬機(jī)還是數(shù)字機(jī)，都可以進(jìn)行濾波選頻，即選擇與漏水聲相匹配的頻率，以增強(qiáng)儀器的抗干擾能力。從濾波帶選擇看，有靠人耳聽力選擇頻帶，也有靠儀器顯示頻帶（頻率分析功能）。儀器的濾波性能不同，抗干擾能力就不同，一般說來，檢漏儀濾波種類可為以下三種：
　　1）檔位濾波：一般為2~9檔濾波選擇，每個檔位頻帶寬是固定的，工作時依據(jù)人耳聽力判斷所聽漏水聲的頻率范圍，適時選擇合適的濾波檔，以保證聽取較為純凈的漏水聲。這種類型的檢漏儀要求使用者具備一定的檢漏經(jīng)驗(yàn)。
　　2）組合濾波：有6檔或9檔組合濾波選擇，可組合幾種甚至幾十種濾波范圍，比檔位濾波的可選擇性更大，濾波范圍也更寬。數(shù)字型的具有組合濾波的檢漏儀還可進(jìn)行頻率分析，儀器能自動提示所聽位置漏水聲的頻率，從而適時選擇濾波范圍。
　　3）無級濾波：可任意選擇頻帶的寬窄，濾波效果最佳，抗環(huán)境干擾噪聲最強(qiáng)。該種濾波具有更大的隨意性，可根據(jù)現(xiàn)場需要任意選擇寬度不小于50HZ的濾波范圍可最大限度的濾掉噪音。功能顯示見下圖。

3.3 存儲功能
　　在地面聽漏作業(yè)時，對每個聽測點(diǎn)的聲音信號大小，儀器可以把每點(diǎn)的信號存起來，以便比較哪一點(diǎn)的聲音信號最強(qiáng)。儀器一般設(shè)有1--5--8--20點(diǎn)存儲功能。儀器通過多點(diǎn)存儲值的比較可快速精確定位漏水點(diǎn)。
3.4 雙通道記錄存儲功能
　　目前抗干擾性能最好的儀器具有雙通道記錄存儲功能，它可同時顯示并記錄漏水聲和環(huán)境噪聲，儀器能自動區(qū)分這兩種聲音的強(qiáng)弱，這樣儀器就從復(fù)雜的環(huán)境噪聲中自動濾出漏水聲，通過比較漏水聲強(qiáng)弱來找到最強(qiáng)的聲音點(diǎn)，從而確定漏水點(diǎn)位置。具有該功能的儀器抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，白天也可正常使用，而且對操作者的經(jīng)驗(yàn)要求較低，初學(xué)者亦可很容易的對漏水點(diǎn)進(jìn)行精確定位。功能顯示見下圖。

3.5 連續(xù)監(jiān)測功能
　　由于地下管道漏水聲和用水聲比較相似，如何區(qū)分就有一定困難。如果單靠聽力區(qū)分，必須長時間連續(xù)聽測，人耳長時間聽一種聲音就會使人疲勞，因此靠聽力區(qū)分較難。某些數(shù)字型檢漏儀禰補(bǔ)了這一不足，可進(jìn)行3--10--30分鐘或更長時間的連續(xù)自動漏水聲的記錄，并實(shí)時繪出漏水或短時用水的噪聲曲線，從而能清楚地區(qū)分漏水和短時用水，功能顯示見上圖。

4．結(jié)語

　　具有雙通道記錄存儲功能的聽漏儀是目前抗干擾最強(qiáng)的儀器，該功能無論對有經(jīng)驗(yàn)的聽漏人員，還是對新人都是很方便的，不但可以聽測，還可以比較信號大小，特別是在環(huán)境噪聲較大的情況下（如白天），均可精確定位漏水點(diǎn)。解決了只靠聽力來確定漏水點(diǎn)的困難，使檢漏工作變得更加容易。

參考文獻(xiàn)

　　[1] 高偉，談我國供水管道檢漏的主要方法和儀器，《地下管線管理技術(shù)及應(yīng)用》，中國建筑工業(yè)出版社，2000年4月。

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