1、音波法泄漏檢測(cè)原理
　　當(dāng)輸氣管道的某一點(diǎn)發(fā)生破裂，管內(nèi)氣體會(huì)從破裂點(diǎn)流出，導(dǎo)致管內(nèi)氣體的流動(dòng)參數(shù)發(fā)生變化，泄漏點(diǎn)處的氣體密度減小，壓力降低，泄漏點(diǎn)兩邊相鄰區(qū)域的氣體在壓差的作用下向泄漏點(diǎn)處補(bǔ)充，致使泄漏點(diǎn)相鄰區(qū)域內(nèi)的氣體密度減小，壓力降低，進(jìn)而遠(yuǎn)處的氣體向泄漏點(diǎn)相鄰區(qū)間補(bǔ)充，這種過(guò)程依次向管道上下游傳播，從而形成音波在管道內(nèi)的傳播，音波在管內(nèi)介質(zhì)中的傳播速度為聲速。安裝在管道兩端的音波傳感器監(jiān)聽(tīng)并采集傳來(lái)的音波信號(hào)，通過(guò)對(duì)音波信號(hào)進(jìn)行特征量提取，判斷管道是否發(fā)生泄漏。
　　當(dāng)不銹鋼管件管道處于正常工況時(shí)，音波傳感器采集的信號(hào)被作為背景噪聲，而管道一旦有泄漏發(fā)生，產(chǎn)生泄漏音波信號(hào)和正常工況下的背景噪聲會(huì)一同傳到音波傳感器，經(jīng)過(guò)泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的對(duì)比和鑒別，做出泄漏判斷。
　　音波法泄漏檢測(cè)的關(guān)鍵是尋找到泄漏信號(hào)的特征量并將其提取，特征量是將信號(hào)進(jìn)行某種算法的物理量，管道發(fā)生泄漏和沒(méi)有發(fā)生泄漏，特征量的值有明顯的區(qū)別。故可以將未發(fā)生泄漏時(shí)的特征量值作為閩值，和管線運(yùn)行時(shí)的特征量值作比較，進(jìn)行泄漏判斷。
　　2、音波法泄漏定位原理
　　輸氣管道發(fā)生泄漏，泄漏音波從泄漏點(diǎn)向不銹鋼三通管道兩端傳播，根據(jù)音波傳播到管道起終點(diǎn)的時(shí)間差值和音波在管道中的傳播速度即可確定泄漏點(diǎn)的位置。管道發(fā)生泄漏產(chǎn)生泄漏音波，當(dāng)首末端的音波傳感器檢測(cè)到音波信號(hào)出現(xiàn)大的尖峰時(shí)，證明泄漏信號(hào)傳到了管道兩端，因?yàn)閭鞯焦艿纼啥说臑橥恍盘?hào)，只不過(guò)傳到兩端的時(shí)間不同，因此兩端信號(hào)的相似程度很大，做互相關(guān)分析時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)大值點(diǎn)，找到出現(xiàn)大值點(diǎn)的位置也就找到了泄漏音波傳播到首末站傳感器的時(shí)間差值。
　　3、基于音波法的測(cè)漏系統(tǒng)的組成
　　工程應(yīng)用中，音波測(cè)漏系統(tǒng)一般由音波傳感器、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理器、數(shù)據(jù)匯集處理器、GPs接收器和監(jiān)控主機(jī)組成。
　　其中的音波傳感器是采集泄漏音波信號(hào)的主要部件，它可以捕捉微小的物理震動(dòng)信號(hào)，能敏感地接收到管道中帶有壓力的流體流動(dòng)的信號(hào)。當(dāng)不銹鋼彎頭管道由于某種原因發(fā)生泄漏時(shí)，音波傳感器將會(huì)采集到管道破損瞬間的音波信號(hào)，并將音波信號(hào)傳送到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理器，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，打上GPS時(shí)間標(biāo)簽，把數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)匯集處理器。數(shù)據(jù)匯集處理器將整合分析現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理器上傳的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行一系列的計(jì)算，確定泄漏是否真的發(fā)生，并確定泄漏位置?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理器和數(shù)據(jù)匯集處理器都裝有GPS接收器，其時(shí)間誤差為±500ns，所有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理器的監(jiān)控板時(shí)鐘都保持同步，以泄漏定位的正確性?；谝舨ǚǖ男孤z測(cè)及定位系統(tǒng)的監(jiān)控主機(jī)以包括核心數(shù)據(jù)模型處理軟件的服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理。音波測(cè)漏系統(tǒng)的核心是由大量的對(duì)比型數(shù)據(jù)庫(kù)及其算法構(gòu)成。系統(tǒng)的警報(bào)、監(jiān)控、打印等操作及所有遠(yuǎn)程的、現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)設(shè)定和校準(zhǔn)都可通過(guò)該設(shè)備進(jìn)行。
　　采用音波法進(jìn)行泄漏檢測(cè)，要高的檢測(cè)靈敏度和定位精度的條件是在被測(cè)管線的兩端安裝一個(gè)音波傳感器。目前可作音波傳感器的傳感元件有麥克風(fēng)、加速度計(jì)和動(dòng)態(tài)壓力傳感器。麥克風(fēng)通常用來(lái)探測(cè)管壁的音波信號(hào)，它在很高的環(huán)境壓力下才能保持很高的靈敏性，麥克風(fēng)由應(yīng)變傳感器、電容傳感器、電感傳感器、晶體傳感器、磁傳感器組成。加速度計(jì)是由壓電晶體組成，它可以對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生的加速度進(jìn)行很好的測(cè)量，由振動(dòng)導(dǎo)致的壓電晶體的波動(dòng)可以產(chǎn)生微小的電流，電流經(jīng)過(guò)儀表放大器放大后就可以制作成動(dòng)態(tài)儀表。動(dòng)態(tài)壓力傳感器通常是由壓電材料組成，并且可以耦合氣體。