地下水管漏水点的快速定位.pdfVIP

第29卷 第2期(上) 赤峰 学 院 学报 (自然 科 学版 ) V0l_29No．2 2013年 2月 JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition) Feb．2013 地下水管漏水点的快速定位 罗志环，吴思明，潘丽军，严 楚，彭林总，李晓强 (华南农业大学 理学院，广东 广州 510642) 摘 要：我们的检测装置通过声振法来定位地下水管漏水点．水管漏水点附近发出的声波具有一定的 特征，我们使用驻极体传声器来采集这些振动信号，并经过前置放大、滤波电路、二级放大电路、峰值检测 电路 ，峰值输出、AD转换等过程，最后显示在数码管上．漏水点的位置则可以通过数码管上变化的输出值 来具体确定． 关键词：声振法；驻极体传声器；峰值检测 中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1673—260X(2013)02—0069—02 1 引言 该能接收到最强的声音信号，而随着探测端离漏水 随着社会经济的发展，城市化的进程加快，城 点的距离逐渐越大，其接收到的声音信号应逐渐变 市的供水网络的要求越来越高，管道的网络也趋于 弱．(见图 1)． 复杂化．复杂多变的外界条件，使得 自来水管的破 而对于水管内水压的高低，也会对漏点的振动 裂时有发生，给社会生产和人们生活带来很大的负 能量有一定的影响，水压越高，引起的振动越大，水 面影响，还严重的浪费了水资源．快速定位爆裂点， 压低时，振动微弱甚至消失．此外，漏点附近的三通 有助于抢修工作的开展，从而最大程度上减少各方 或拐弯处都有一定的影响． 面的负面影响．根据检测的对象的不同，地下管道 2．2 驻极体传声器 漏水的探测方法可分为非声音检测法和声音检测 驻极体话筒圆由声电转换和阻抗变换两部分组 法．声音检测法的技术更为成熟，发展更快．本文采 成．声电转换的关键元件是驻极体振动膜．它是一片 用声振法来定位 自来水管漏点的位置． 极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄 2 原理 膜．然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异 2．1 声振法的基本原理 性电荷．膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通．膜 供水管都有一定的水压，当水管爆裂时会使管 片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离 中的水撞击管壁和埋藏的土质或沙石等介质，并造 开．这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容． 成一定的噪声，而且其声音传播有一定的特点[1]．一 当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电 般而言，声波在土壤等介质中传播时，距离振源越 场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变 近，其强度 (能量)越大；距离震源越远则强度越小． 电压． 因此，理论上来说，在垂直漏水点的地表处，我们应 驻极体传声器中的高分子极化膜上生产时就 注人了一定的永久电荷(Q)，由于没有放电回路，这 }{lc；端蛙强{ 个电荷量是不变的，在声波的作用下 ，极化膜随着 声音震动，因此和背极的距离也跟着变化，也就是 辐农点正土方{掌母盏诬 锁极化膜和背极间的电容是随声波变化． 囤 团 阐 鄹