高 偉 劉志強
埃德爾集團

　　摘　要：本文介紹了國內外供水管道檢漏所采用的檢漏儀器，特別是數字型檢漏儀的各種功能及在檢漏作業中所起的作用。
　　關鍵詞：檢漏 檢漏儀器 性能分析

1． 前言

　　當供水管道發生漏水時，在漏口附近會產生三種不同的漏水聲音，即漏口摩擦聲、水頭與介質的撞擊聲和水與介質流動的摩擦聲，詳見文獻[1]。這些漏水聲可沿周圍介質向地面傳播，用電子放大檢漏儀從地面拾取漏水聲可對漏水點進行精確定位。其方法為音聽檢漏法，是通過儀器從路面監聽地下供水管道漏口產生的漏水聲來確定漏水點，已被國內外供水行業普遍采用，并取得了顯著的效果。

2． 檢漏儀的工作原理

　　一套檢漏儀主要是由拾音器、主機、耳機和連線組成，其工作原理：拾音器拾取地面的聲音并轉成電信號，通過連線輸入主機，然后主機對電信號進行一系列處理（如放大、濾波等），然后由耳機輸出，人耳就可以聽到處理后的不同聲音。
　　目前國內外流行的檢漏儀的信號處理系統有兩種模式：
　　1） 模擬信號型：主機處理的信號對象為電信號，簡稱模擬機；
　　2） 數字信號型：主機處理的信號對象為數字信號，簡稱數字機。
　　數字機首先把輸入的電信號轉換成數字信號，即A/D轉換，待主機對數字信號進行放大、濾波、存儲等一系列處理后，經D/A轉換，即把數字信號轉換成電信號，并輸出到耳機。眾所周知，數字機比模擬機功能多、效果好。

3． 檢漏儀的性能分析

　　聽漏儀的基本部件是拾音器（也稱麥克風或探頭），從原理分，主要有壓電陶瓷、磁線圈或晶體型，從拾音器使用效果看，基本都過關了。聽漏儀的核心部件是主機，整套儀器的性能好壞主要體現在主機上。下面探討數字型檢漏儀的各種功能在聽漏作業中所起的作用。
3.1 放大功能
　　主機接收到拾音器傳來的信號，首先進行信號放大，一般說來，檢漏儀對信號的放大倍數為80~120dB。放大功能可以把傳到地面的微弱漏水聲放大幾十萬倍，因此，借助檢漏儀我們能聽到漏水聲，從而確定漏水點的位置。
　　由于檢漏儀主機對拾音器所拾取的聲音有幾十萬倍的放大作用，在對漏水聲放大的同時，對各種環境干擾噪音也進行了相應放大，甚至環境噪音會掩蓋漏水聲，因此必須把漏水聲從干擾各種噪聲中篩選出來，這就需要對所采集的聲音進行過濾，也就是濾波。
3.2 濾波功能
　　由于各種聲音都有一定的頻率范圍，而漏水聲的頻率一般在100—5000HZ之間，而能傳到路面上的漏水聲頻率一般在100—800HZ之間，因此，為了能聽到更為純凈的漏水聲，就需要儀器能將頻率在100HZ以下及在800HZ以上的噪音過濾掉，這就是常說的濾波。
　　無論是模擬機還是數字機，都可以進行濾波選頻，即選擇與漏水聲相匹配的頻率，以增強儀器的抗干擾能力。從濾波帶選擇看，有靠人耳聽力選擇頻帶，也有靠儀器顯示頻帶（頻率分析功能）。儀器的濾波性能不同，抗干擾能力就不同，一般說來，檢漏儀濾波種類可為以下三種：
　　1）檔位濾波：一般為2~9檔濾波選擇，每個檔位頻帶寬是固定的，工作時依據人耳聽力判斷所聽漏水聲的頻率范圍，適時選擇合適的濾波檔，以保證聽取較為純凈的漏水聲。這種類型的檢漏儀要求使用者具備一定的檢漏經驗。
　　2）組合濾波：有6檔或9檔組合濾波選擇，可組合幾種甚至幾十種濾波范圍，比檔位濾波的可選擇性更大，濾波范圍也更寬。數字型的具有組合濾波的檢漏儀還可進行頻率分析，儀器能自動提示所聽位置漏水聲的頻率，從而適時選擇濾波范圍。
　　3）無級濾波：可任意選擇頻帶的寬窄，濾波效果最佳，抗環境干擾噪聲最強。該種濾波具有更大的隨意性，可根據現場需要任意選擇寬度不小于50HZ的濾波范圍可最大限度的濾掉噪音。功能顯示見下圖。

3.3 存儲功能
　　在地面聽漏作業時，對每個聽測點的聲音信號大小，儀器可以把每點的信號存起來，以便比較哪一點的聲音信號最強。儀器一般設有1--5--8--20點存儲功能。儀器通過多點存儲值的比較可快速精確定位漏水點。
3.4 雙通道記錄存儲功能
　　目前抗干擾性能最好的儀器具有雙通道記錄存儲功能，它可同時顯示并記錄漏水聲和環境噪聲，儀器能自動區分這兩種聲音的強弱，這樣儀器就從復雜的環境噪聲中自動濾出漏水聲，通過比較漏水聲強弱來找到最強的聲音點，從而確定漏水點位置。具有該功能的儀器抗環境干擾能力強，白天也可正常使用，而且對操作者的經驗要求較低，初學者亦可很容易的對漏水點進行精確定位。功能顯示見下圖。

3.5 連續監測功能
　　由于地下管道漏水聲和用水聲比較相似，如何區分就有一定困難。如果單靠聽力區分，必須長時間連續聽測，人耳長時間聽一種聲音就會使人疲勞，因此靠聽力區分較難。某些數字型檢漏儀禰補了這一不足，可進行3--10--30分鐘或更長時間的連續自動漏水聲的記錄，并實時繪出漏水或短時用水的噪聲曲線，從而能清楚地區分漏水和短時用水，功能顯示見上圖。

4．結語

　　具有雙通道記錄存儲功能的聽漏儀是目前抗干擾最強的儀器，該功能無論對有經驗的聽漏人員，還是對新人都是很方便的，不但可以聽測，還可以比較信號大小，特別是在環境噪聲較大的情況下（如白天），均可精確定位漏水點。解決了只靠聽力來確定漏水點的困難，使檢漏工作變得更加容易。

參考文獻

　　[1] 高偉，談我國供水管道檢漏的主要方法和儀器，《地下管線管理技術及應用》，中國建筑工業出版社，2000年4月。

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