上海水管漏水检测 漏水声及其传播特点

漏水声及其传播特点
1.漏水声的基本知识
承压管道破裂以后,水从破口中急速流出,管道破口受到冲击振动,产生管道漏水声;同时流出的自来水也会冲击管道周围的介质(例如土壤、砂、混凝土等),产生介质漏水声。管道漏水声和介质漏水声组成了现场中实际听到的漏水声。
从物理学的角度来说,声音因物体振动发出,漏水声也不例外,它有三个主要特征,即声音的大小、声音的高低(简称音高)和声音的音色,也称作响度、音调和音品。
1)声音的大小即响度或音量,人主观上感觉声音的大小,由“振幅”(amplitude)和人离声源的距离决定。用声强级或声压级来表示,单位为贝(B),常用单位为分贝(dB)。正常人听觉的强度范围为0~140dB。声强级的计算式为
式中 A——测试声强;
A0——参照声强。
2)声音的高低即音调,是指声波在1s周期内的振动次数,也叫频率,单位是赫兹(Hz)。人的听力范围为20~20000Hz,高于这个范围的称为超声波,低于这个范围的称为次声波。频率越高,音调越高,听觉上的感受是声音越尖锐,频率低的声音则感觉沉闷。漏水声的频率范围大致为300~3000Hz。图2-1所示是铸铁管(ϕ100mm)和塑料管(ϕ75mm)在不同距离(1m、10m)的频谱图。部分听漏仪或相关仪本身附带频谱分析的功能。
① 高频漏水声在金属管道传播不容易衰减,在塑料管传播容易衰减。
② 距离漏水点越远,漏水声的高频成分越少。
3)声音的音色是指同一频率、同一振幅的声音在不同的振动介质上感受到的听觉区别。例如:同一个频率和声强的音高,用弦乐器和管乐器演奏的声音就不同,很容易分辨。同时环境中的声音都是由基音(主频音)和不同泛音组成,自然界没有单一频率的纯音。
鉴别漏水声的关键就在于区分音色。音色很难用语言描述清楚,听漏技术人员自己必须经常听各种不同的漏水声,尤其是要听在不同的实际工况下(如压力、破口、材质、管道部件等)的漏水声,形成漏水声记忆库。大脑中形成漏水声记忆库一般需要一年左右的时间,在这期间内,听漏人员必须不断强化自己对漏水声的
记忆,否则会遗忘。当漏水声记忆库中有一定数量的各种工况下的漏水声时,可以将现实中听到的漏水声与记忆库中的漏水声进行对比分析,然后判别漏水位置。
上述两个过程就是通常所说的正演和反演,即先用正演训练识别系统,再用反演推测被识别的对象。这两个过程对于刚从事听漏的人员非常重要,应重视加强这方面的训练和实操,以便很快上手、独立工作。
当承压的管道漏水时,由于压力的作用,在漏点处及周围的土壤中将产生一定强度的振动,称为声波。平常听漏常听到有些不同的声音混在一起,这就要靠经验和技术水平进行分析,一般情况下常遇到的情况有下面几种。
1)由于管道内水压的作用,漏
口处发出“滋滋”的声音,像瀑布的流水声。
2)漏口处射出的水柱撞击泥土的声音。
3)硬物块互相撞击的声音。
4)水在地下空间流动的声音(类似泉水声)。