上海水管漏水检测 不同泄漏口尺寸下的泄漏声波信号特性

不同泄漏口尺寸下的泄漏声波信号特性

        为了保证实验测得数据的真实性及可靠性,特选取市政管网中的一个消防栓作为实验对象。此消防栓的开口大小可以进行人为调节,对消防栓开口采取了大、中、小三个状态进行泄漏声的采集分析。为了排除周围环境噪声的影响,提前采集相同环境状态下消防栓闭合时的背景噪声。将加速度传感器布置在距离消防栓开口处 10cm 的管壁上。

上海消防管道查漏

        背景噪声:观察背景噪声的时域波形,可以看到背景噪声信号的振幅平均约为 0.4V,能量相对较弱;观察功率谱图可以看出,泄漏点周围的背景噪声的信号频率成分基本上充满整个频带,分布较为均匀,没有明显的频率集中,在大约 110Hz 处产生了一个谱峰,通过分析可得这个谱峰的产生主要是因为管道内的高压水在流动的过程中,引起管道的振动而产生的。

        观察消防栓三种开口情况的时域波形:开口较大时,泄漏声信号的振幅平均约为0.7V,能量较大;开口中等时,泄漏声信号的振幅平均约为 0.02V,能量相对开口大时明显降低;开口较小时,泄漏声信号的振幅平均约为0.004V,能量进一步明显降低,十分微弱。

        观察消防栓三种开口情况的功率谱:开口较大时,泄漏声信号的频率主要集中在1600Hz-2000Hz,信号功率谱最高值为 0.025,信号的高能部分主要集中在高频段;开口中等时,泄漏声信号的频率同样主要集中在1600Hz-2000Hz,信号功率最高值约为 0.002,比开口大时有所降低,能量也主要集中在高频段;开口较小时,泄漏声信号的频率和以上两种开口情况一样,主要集中在 1600Hz-2000Hz,信号功率谱最高值约为0.8×10-4 ,已经非常小,微弱的能量同样主要集中在高频段。

        综上可得,三种不同泄漏开口大小的时域波形的幅度存在较大差异,开口越大,信号振幅越大,能量越大,随着开口的依次减小,能量明显降低。三种不同泄漏开口大小的功率谱图中泄漏信号的主要频率成分都集中于 1600Hz-2000Hz 的高频段,即开口情况不同,泄漏声信号的主要频率相同。但是,各频率成分的能量相差较大,开口越小,各频率成分的能量越小。