地下管線泄漏探測儀

型號：JL-1A

概述

JL-1A地下管線泄漏探測儀通過傳感器拾取地下壓力管道破損泄漏所產(chǎn)生的振動信號來準(zhǔn)確定位泄漏點的位置。

本泄漏檢測儀配置了適應(yīng)不同檢測環(huán)境的傳感器，從而能有效地實現(xiàn)泄漏點的檢測與定位。通過選擇該檢測儀器中配置的16組頻段組合中的任何一組頻段來檢測泄漏信號，以滿足不同材質(zhì)/管徑管道、不同工作地段(埋層介質(zhì))的泄漏檢測需要。為了提高實際檢測的效果，本檢測儀提供工頻降噪的功能以消除工頻干擾；提供環(huán)境降噪的功能以降低環(huán)境干擾對泄漏檢測的影響。此外，本檢測儀器還為泄漏檢測操作者提供了通過視覺顯示以及定量數(shù)值來判斷泄漏大小的功能。因此，全新的JT-1A地下管線泄漏探測儀提供了更加有效的泄漏檢測功能和操作方式。

地下管線泄漏探測儀

1.2　注意事項

有關(guān)安全警告的注意事項已經(jīng)由不同標(biāo)識進(jìn)行單獨列出，如表1.1所示。請您務(wù)必仔細(xì)閱讀、理解并遵守。

表1.1　警告注意標(biāo)識

在使用本檢測儀器前，請務(wù)必仔細(xì)閱讀并注意以下注意事項。

(1)請您遵守本操作手冊上有關(guān)操作和使用本檢測儀器的步驟和說明。

(2)請您仔細(xì)閱讀并理解本操作手冊和檢測儀器上的警告和注意事項。

1.2.1　警告事項

警告事項如表1.2所示。

表1.2　警告事項

1.2.2　注意事項

注意事項如表1.3所示。

表1.3　注意事項

1.3　技術(shù)參數(shù)

JL-1A地下管線泄漏探測儀的技術(shù)參數(shù)如表1.4、表1.5、表1.6所示。

表1.4　主機(jī)技術(shù)參數(shù)

表1.5　耳機(jī)技術(shù)參數(shù)

表1.6　傳感器技術(shù)參數(shù)

1.4　技術(shù)術(shù)語

本小節(jié)列出了本用戶操作手冊中用到的專業(yè)術(shù)語。

1.4.1　濾波器

濾波器的主要功能是允許或者阻止一定頻率的信號傳輸?shù)叫孤z測端(如耳機(jī)或者顯示屏)。本檢測儀器采用兩端邊界可調(diào)帶通濾波器來實現(xiàn)上述功能：帶通濾波器的通帶頻率由高通濾波器來實現(xiàn)，阻帶頻率由低通濾波器來實現(xiàn)。通過選擇不同的通帶頻率和阻帶頻率就可以實現(xiàn)多種帶通濾波。不同的通帶阻帶范圍通常對應(yīng)著不同的管材、管徑、埋層等實際檢測條件。

1.4.2　陷波器

陷波器實現(xiàn)阻止某個頻率點的信號。在國內(nèi)，工頻頻率采用50Hz。電氣設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾的頻率通常為50Hz及其倍頻諧波。通過工頻陷波器可以降低50Hz及其倍頻諧波的干擾信號對探測效果的影響。

1.4.3　小值

傳感器獲取的信號是泄漏信號與各種環(huán)境干擾信號的混合信號。環(huán)境干擾信號具有不確定性，而管道泄漏產(chǎn)生的振動信號是連續(xù)存在的，且相對穩(wěn)定。所以，泄漏信號與環(huán)境干擾信號的混合信號也表現(xiàn)出時大時小的不確定性。在檢測的某個瞬間，如果干擾相對于泄漏信號來說小到可以忽略，此時傳感器接收到的信號可認(rèn)為是泄漏信號，并被稱之為小值。JT-1A地下管線泄漏探測儀通過高分辨?zhèn)鞲衅饕约艾F(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)，能在一段檢測時間窗口內(nèi)準(zhǔn)確地捕捉到小值。在一個新的檢測時間段內(nèi)若有更微弱的環(huán)境干擾，即對應(yīng)著一個更接近泄漏信號的小值，那么該小值將替換前一個小值。若后一個小值大于前一個小值，那么前一個小值將保持不變而不會被更新。

在泄漏檢測時，穩(wěn)定的小值的大小與傳感器接近泄漏點的距離有對應(yīng)關(guān)系，是對泄漏點進(jìn)行定位的重要依據(jù)。

JT-1A地下管線泄漏探測儀將小值以數(shù)字化的形式顯示在主機(jī)的液晶屏上，在對泄漏進(jìn)行檢測時，隨著傳感器越來越靠近泄漏，穩(wěn)定的小值也將越來越大，所獲得穩(wěn)定的小值的極大值的檢測點對應(yīng)著泄漏點的位置。

1.4.4　水平柱狀條

水平柱狀條用來表示傳感器獲取的泄漏信號的強(qiáng)度大小。水平條柱狀條的長度與信號的強(qiáng)度成比例關(guān)系，并且被歸一化到00~100。

1.4.5　模式旋鈕

泄漏狀態(tài)與檢測條件的多樣與復(fù)雜決定了管道泄漏檢測是多模式的。根據(jù)泄漏信號頻譜的分布特點，可將檢測模式分為低頻、中頻或者高頻模式。例如，主管道上的泄漏由于其管徑較大，其產(chǎn)生的泄漏信號通常在低頻段，此時采用低頻模式并配以較低頻段的帶通濾波，則能較好地實現(xiàn)泄漏檢測。

模式旋鈕用于選擇適合不同檢測狀況的檢測模式。

2.　儀器組成

JL-1A地下管線泄漏探測儀主要由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)(可選)組成。

硬件系統(tǒng)包括用于獲取泄漏信號的傳感器與控制手柄、用于泄漏信號處理與結(jié)果顯示的主機(jī)部件、以及聽音辨別泄漏狀態(tài)的耳機(jī)。硬件系統(tǒng)實現(xiàn)泄漏檢測，并通過主機(jī)上的液晶顯示屏和耳機(jī)將泄漏點的信息表達(dá)出來。

軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸線、泄漏信號的數(shù)據(jù)傳輸與分析軟件。軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對泄漏信號的傳輸、處理、顯示，并以數(shù)字化形式直觀地展示過程與結(jié)果。

2.1　儀器部件組成

JL-1A地下管線泄漏探測儀的部件組成如表2.1所示。

表2.1　檢測儀的部件組成

2.2　硬件組成部件

硬件組成部件包括主機(jī)、控制手柄與傳感器、耳機(jī)以及電池組與充電器。本小節(jié)將詳細(xì)闡述硬件組成部件的規(guī)格、性能、連接、位置等特點。

2.2.1　主機(jī)

主機(jī)是檢測儀的主體部件，包括電源、主要接口、液晶顯示等。

1. 主機(jī)外觀

主機(jī)外觀如圖2.1所示。

圖2.1　主機(jī)外觀

2. 液晶顯示器

液晶顯示器位于檢測儀正面面板的中間位置，如圖2.2所示。

液晶顯示器用于顯示泄漏檢測信息、濾波控制信息、以及狀態(tài)信息。顯示屏的行到第三行(顯示屏的上半部分)用于顯示濾波的控制與狀態(tài)信息，并在該顯示區(qū)域的右上角顯示電池電量、靈敏度大小。顯示屏的下半部分用于顯示泄漏檢測信息。

圖2.2　液晶顯示器

泄漏信號的強(qiáng)度以水平柱狀條的形式按照比例實時在屏幕中的方括號[  ]區(qū)域內(nèi)顯示出來。近一段連續(xù)的檢測時間窗口內(nèi)，泄漏信號的小值以歸一化的數(shù)字量形式，顯示在液晶顯示屏的下方。

3. 操作面板

操作面板分布在液晶顯示屏的周圍，如圖2.3所示。

圖2.3　操作面板

(1)高通按鈕：用于在阻帶頻率的600Hz/800Hz/1200Hz/6000Hz中選擇。通過循環(huán)按下-松開，可以在600Hz-800Hz-1200Hz-6000Hz之間循環(huán)選擇。

說明：當(dāng)通過“低通按鈕”選擇了600Hz通帶頻率時，通過“高通按鈕”循環(huán)按下-松開，只能在800Hz-1200Hz-6000Hz之間循環(huán)選擇。

(2)低通按鈕：用于在通帶頻率的60Hz/200Hz/400Hz/600Hz中選擇。通過循環(huán)按下-松開，可以在60Hz-200Hz-400Hz-600Hz之間循環(huán)選擇。

說明：當(dāng)通過“高通按鈕”選擇了600Hz阻帶頻率時，通過“低通按鈕”循環(huán)按下-松開，只能在60Hz-200Hz-400Hz之間循環(huán)選擇。

(3)背光按鈕：用于顯示頻背光的開/關(guān)切換。通過循環(huán)按下-松開，可以打開/關(guān)閉液晶顯示屏背光。液晶顯示對比度在出廠時已經(jīng)調(diào)節(jié)到狀態(tài)，因此白天探測時，建議盡可能不要開啟背光，以延長探測儀的續(xù)航時間。

(4)陷波按鈕：用于陷波器的開/關(guān)切換。通過循環(huán)按下-松開，可以開啟/關(guān)閉陷波濾波功能。

(5)靈敏度旋鈕：通過順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)，用以調(diào)節(jié)本檢測儀器對信號的靈敏度，該靈敏度被歸一化到00~39。

(6)降噪旋鈕：為了滿足實際檢測場合的需求，通過順時針打開或者逆時針關(guān)閉旋轉(zhuǎn)，本檢測儀器能有效降低外界檢測環(huán)境隨機(jī)噪音的干擾。

4. 主要接口

主機(jī)上的主要接口分布在主機(jī)單元的左右側(cè)面。

(1)電源開關(guān)：開機(jī)/關(guān)機(jī)開關(guān)。開機(jī)后，主機(jī)開始工作；關(guān)機(jī)后電源被切斷。如圖2.4所示。

(3)耳機(jī)插孔：用于連接耳機(jī)，輸出泄漏振動音頻信號。如圖2.4所示。

(4)信號輸入接口：用于連接手柄控制輸出端，實現(xiàn)信號輸入主機(jī)。如圖2.4所示。

圖2.4　操作面板

2.2.2　控制手柄

控制手柄組件用于連接傳感器與主機(jī)部件，如圖2.5所示。

圖2.5　控制手柄

手柄前端安裝了高亮度LED燈，既作為儀器的電源指示，又作為夜間檢漏時照明使用。

手柄靜音開關(guān)采用無觸點光電式開關(guān)，杜絕了機(jī)械觸點接觸時的“咔噠”聲對探測的影響。

手柄前端下方設(shè)計有扣繩孔，可供操作人員用軟繩連接傳感器，方便探測時通過手柄輕松提放傳感器。

操作人員在探測時按住靜音開關(guān)接通耳機(jī)信號通道。在移動傳感器的過程中松開靜音開關(guān)切斷信號傳送到耳機(jī)，防止過大的聲音強(qiáng)度對操作人員聽覺的沖擊并造成聽力損害。手柄靜音開關(guān)松開時，顯示屏上的水平柱狀條和小值將消失，直到手柄靜音開關(guān)再次被按下。

2.2.3　傳感器

傳感器實現(xiàn)獲取管道上的泄漏振動信號，如圖2.6所示。

圖2.6　傳感器

傳感器在結(jié)構(gòu)上采用敏感部件與外殼的緩沖聯(lián)接，可有效降低電纜晃動和環(huán)境擾動引起的干擾噪聲。該傳感器靈敏度高、頻響寬、失真小、密封防水、抗沖擊、壽命長；為進(jìn)一步擴(kuò)展儀器的應(yīng)用場合，其接口與本系列檢測儀的其它型號（如JTCF-3B、JTCF-3C）的傳感器一致，可以互換使用。如果配裝防風(fēng)罩，防風(fēng)效果更佳，傳感器體積和重量適中、攜帶方便。

2.2.4　耳機(jī)

耳機(jī)用于輸出主機(jī)的泄漏振動音頻信號。JT-1A地下管線泄漏探測儀配置了高保真的立體聲耳機(jī)，如圖2.7所示。

圖2.7　聽音耳機(jī)

耳機(jī)揚(yáng)聲器有左右之分。對一部分人來說，左右耳朵對聲音的敏感能力不一樣，所以請按照耳機(jī)上標(biāo)示的左(L)右(R)戴好耳機(jī)。也可以根據(jù)實際情況，調(diào)換左右揚(yáng)聲器的順序，來更好地完成聽音檢測。

2.2.5　電池組與充電器

JT-1A地下管線泄漏探測儀采用了高性能大容量可充電鋰離子電池組件，鍍金電極，電池組件上有充電接口，如圖2.8所示。

圖2.8　電池組及充電適配器

儀器配置了自動充電適配器，電池組件既可以裝在儀器上由充電器充電，也可以從儀器中取下后脫機(jī)充電，拆裝方便快捷。

在使用狀態(tài)下，電池電量始終顯示在液晶屏幕的右上方。為防止因過放電而損壞電池，在儀器和電池組件內(nèi)部均設(shè)置了相應(yīng)的保護(hù)電路，確保在電池電量將要耗盡之前，儀器能夠自動關(guān)機(jī)，充電后儀器可繼續(xù)使用。

3.　使用檢測儀

3.1　儀器安裝

1. 從儀器箱中取出主機(jī)、帶有控制手柄的連接線、傳感器和耳機(jī)，以及肩帶和腰帶。

2. 將帶有控制手柄的連接線與傳感器相連。

3. 將帶有控制手柄的連接線與主機(jī)相連。

4. 將耳機(jī)插頭插入到主機(jī)側(cè)面的耳機(jī)插孔中，實現(xiàn)耳機(jī)與主機(jī)的連接。

5. 調(diào)整連接線的長度以滿足檢漏人員方便的提取傳感器；調(diào)整肩帶或腰帶以滿足檢測時方便舒適的攜帶。

連接安裝完成的探測儀如圖3.1所示。

圖3.1　探測儀的安裝與連接

3.2　使用前檢查

請您在使用本機(jī)前確保做好以下3步檢查工作，以保證檢測儀在檢測泄漏時達(dá)到的工作狀態(tài)。

1. 檢查儀器部件連接

如檢查各個部件是否完整，傳感器連接是否可靠，肩帶是否干凈整潔與結(jié)實可靠，電池倉蓋是否卡緊蓋好，等等。

2. 檢查電池電量

在開始使用本檢測儀器之前，務(wù)必檢查電池電量，確保儀器的電池電量充足。

檢查電池電量，需要打開電源開關(guān)，開啟主機(jī)，此時在顯示界面的右上角有電池電量圖標(biāo)，如圖3.2所示。

圖3.2　工作界面顯示電池電量

電池容量圖標(biāo)內(nèi)的4個填充小格在使用過程會逐漸減少。當(dāng)電池容量內(nèi)的小格全部消失時，請立即更換電池倉中的電池，或?qū)﹄姵剡M(jìn)行充電。

如果準(zhǔn)備到現(xiàn)場進(jìn)行較長時間的檢漏作業(yè)，請準(zhǔn)備好備用電池，以便及時更換。

3. 檢查儀器的運(yùn)行

將傳感器和耳機(jī)分別連接到主機(jī)，然后進(jìn)行如下檢查：

①打開電源開關(guān)，等待幾秒鐘后，看是否出現(xiàn)等待工作畫面；

②按下手柄，戴上耳機(jī)，以檢查耳機(jī)中是否有聲音；

③按下手柄，檢查水平柱狀條是否有變化。

如果在檢查中發(fā)現(xiàn)任何問題，請查看本使用手冊后面“5. 疑難解答”，如果還存在不能解決的問題，請聯(lián)系本公司。

3.3　開機(jī)流程

1. 打開電源開關(guān)；

2. 顯示屏顯示公司名稱，顯示時間持續(xù)5秒；

3. 顯示等待工作狀態(tài)；

4. 若手柄被按下，則顯示屏顯示檢測信號強(qiáng)度水平條；同時顯示本次手柄被持續(xù)按下過程中信號強(qiáng)度的小值；

5. 手柄松開，信號強(qiáng)度水平條及小值不再顯示，該顯示區(qū)域為。

3.4　開機(jī)頁面

當(dāng)打開電源給系統(tǒng)上電時，將出現(xiàn)開機(jī)頁面，如圖3.3所示。

圖3.3　開機(jī)頁面

開機(jī)頁面顯示了公司名稱以及。該頁面將持續(xù)5秒，然后自動切換到等待工作狀態(tài)的頁面。在開機(jī)頁面持續(xù)期間，主機(jī)電路將進(jìn)行初始化，并使電路進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，請您耐心等待幾秒鐘時間。

3.5　等待頁面

等待工作頁面如圖3.4所示。等待工作頁面上顯示有陷波降噪狀態(tài)、環(huán)境噪聲降噪狀態(tài)、鋰電池剩余電量狀態(tài)，靈敏度狀態(tài)、濾波區(qū)間值顯示。

圖3.4　等待頁面

在等待工作的顯示頁面下，陷波降噪、環(huán)境噪聲降噪、鋰電池電量、靈敏度、濾波區(qū)間狀態(tài)或值均可以通過面板操作按鈕進(jìn)行設(shè)定或改變。在等待工作頁面下，反映信號強(qiáng)度的水平柱狀條和小值的顯示區(qū)域沒有顯示內(nèi)容，直到控制手柄的靜音開關(guān)被按下。

3.6　檢測頁面

基本檢測方法：連接好探測儀的各個部件，在所需檢測管道的上方路面沿著管道方向放置傳感器，戴上耳機(jī)，開始檢測管道。

進(jìn)行檢測時，將傳感器放置在合適的位置，并通過不停地移動傳感器，以準(zhǔn)確地判斷泄漏點的位置。

當(dāng)手柄的靜音開關(guān)按下時，反映信號強(qiáng)度的水平柱狀條和小值將根據(jù)信號的強(qiáng)度顯示歸一化到0~100的小值數(shù)值以及與之對應(yīng)的柱狀條，如圖3.5所示。

圖3.5　工作頁面

手柄的靜音開關(guān)松開前，小值將記錄手柄開關(guān)按下以來的信號的小值。手柄松開后再按下，將重新記錄一個新的小值（小值原理詳見說明書前頁小值說明）。

小值是從手柄靜音開關(guān)按下時開始（一直按下不松開），直至手柄開關(guān)松開之前這段時間內(nèi)，檢測點的小連續(xù)振動量。因壓力管網(wǎng)泄漏信號通常為連續(xù)振動量，通過小值檢測法排除了環(huán)境中非連續(xù)、突發(fā)的干擾振動量，通過比較各檢測點的連續(xù)振動量的大小，其中小值大的探測點，距離漏點近。

4.　泄漏探測方法

當(dāng)埋地壓力管道發(fā)生泄漏，由于地下管道內(nèi)部有壓力，內(nèi)外存在壓力差，從而導(dǎo)致泄漏水、油、氣液體會噴出，在這種情況下，傳感器采集到的泄漏聲中包括以下幾種信號：氣液體聲、氣液體與介質(zhì)的碰撞聲、氣液體與管道壁的摩擦聲、以及管道的振動聲。這幾種聲音混合在一起，簡稱為泄漏聲。泄漏聲音的大小以及頻譜分布(音調(diào))會根據(jù)管壓、埋層介質(zhì)、管材、管徑等因素的不同而不同。

要確定泄漏點，盡管在地下管線泄漏探測儀的幫助下，泄漏聲音還會受到地面各種情況的影響。因此，終泄漏聲音的確定還需要檢測人員對泄漏振動信號辨別的靈敏性。

4.1　沿管線探測

當(dāng)有充分的資料來指出被檢測管線的走向時，采用沿管線探測的方法實現(xiàn)泄漏檢測與定位。沿管線探測的方法如圖4.1所示。

根據(jù)管線走向，從管線上方地面的任何一點(如圖4.1中所示A點)開始檢測。檢測方法與過程如下：

(1)將傳感器放置在管線正上方的地面，例如放置在A點。

(2)按下手柄靜音控制開關(guān)。如果管道存在泄漏，耳機(jī)中會有較為明顯的連續(xù)的泄漏聲音。如果管道沒有泄漏，耳機(jī)中聲音很小，或者只有周圍環(huán)境中的隨機(jī)突發(fā)的聲音。

(3)聽音檢測。放松傳感器與手柄之間的連接線，保持傳感器固定平穩(wěn)，

選擇周圍相對平靜的時刻，除了仔細(xì)辨別泄漏聲音的大小、音頻之外，同時觀察液晶顯示屏中水平柱狀條的變化，記住在該點檢測到的小值。

(4)松開手柄，沿著管線方向以0.2~1.0米步長移動到其它點(如B、C、D、E點)重復(fù)上面(1)~(3)。

(5)對多個檢測點中小值大的檢測點(如圖中C點)周圍進(jìn)行多次檢測，以準(zhǔn)確實現(xiàn)泄漏定位。

注意：沿著管線檢測泄漏時，選擇的多個檢測點應(yīng)使得小值經(jīng)歷由小變大、有大變小的過程。如果沿著管線選擇的檢測點的小值呈現(xiàn)逐漸變小的情況，應(yīng)該向相反的方向選擇檢測點。

4.2　定位泄漏點

在實際泄漏檢測中，如果管線走向不明確或者管線走向與資料發(fā)生偏差時，可以采用以下兩步法實現(xiàn)泄漏定位，該方法如

(1)從能夠確定的管線上方開始探測泄漏點。例如在圖4.2中從A點開始探測。從A點開始沿著直線A-B-C逐步探測到C點，泄漏聽音和小值將經(jīng)歷從小到大，從大到小的過程。該過程中小值大的探測點被確定為下一步探測的起始點，如圖4.2中的B點。

(2)從B點開始，垂直于AC的方向，沿著B-D-E開始第二步探測。在第二步探測中，泄漏聽音大或者小值大的探測點被確定為泄漏點。如圖4.2中的D點。

4.3　頻散對泄漏定位的影響

泄漏產(chǎn)生的振動信號經(jīng)過管材、埋層等多種介質(zhì)傳導(dǎo)到地面，通過傳感器被探測人員檢測與鑒別，以實現(xiàn)泄漏檢測。泄漏振動信號經(jīng)過不同介質(zhì)的埋層時，信號成分有的被吸收，有的被衰減。終傳導(dǎo)到地面的振動信號與泄漏信號相比，在響度和聲調(diào)上有較大的變化，這就是頻散現(xiàn)象。頻散是客觀存在的物理現(xiàn)象，對此檢測時需要采取相應(yīng)的對策。

針對頻散現(xiàn)象，在泄漏探測時要注意一下幾點。

首先，在泄漏探測前仔細(xì)了解地面的介質(zhì)狀況，確定管線埋層是松軟還是緊密堅固。一般來說，松軟埋層對泄漏高頻聲的衰減和吸收明顯，堅固埋層有利于高頻信號的傳輸。上述判斷有助于在探測前選擇合適的帶通濾波頻段。

其次，在聽音探測時，除了留意聲音的響度外，還要特別注意聲音音調(diào)的變化。如果在較小的范圍內(nèi)音調(diào)變化明顯，則需要對該檢測點進(jìn)一步進(jìn)行多次檢測，以確定是泄漏還是流水，亦或是埋層的突變。JT-1A探測儀設(shè)計了阻帶和通帶獨立可調(diào)的帶通濾波器，通過獨立設(shè)定高通和低通濾波的通帶和阻帶頻率，可以較為定量地確定泄漏的頻譜范圍。

第三，由于埋層等介質(zhì)的復(fù)雜狀況，在可疑泄漏點附近，可能會出現(xiàn)稍微移動傳感器，泄漏聲音或小值會突然變大/小。這也可能是頻散所造成的。從另外一個角度來說，泄漏聲或小值水平條顯示為近一段時間內(nèi)的大值時，傳感器不一定處在泄漏點的正上方，這取決于地面、埋層等情況。

5.　疑難解答