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生的振動信號來準確定位泄漏點的位置。

本泄漏檢測儀配置了適應不同檢測環(huán)境的傳感器，從而能有效地實現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/管徑管道、不同工作地段(埋層介質)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

有關安全警告的注意事項已經由不同標識進行單獨列出，如表1.1所示。請您務必仔細閱讀、理解并遵守。

表1.1　警告注意標識

在使用本檢測儀器前，請務必仔細閱讀并注意以下注意事項。

(1)請您遵守本操作手冊上有關操作和使用本檢測儀器的步驟和說明。

(2)請您仔細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　技術參數

JL-1A地下管線泄漏探測儀的技術參數如表1.4、表1.5、表1.6所示。

表1.4　主機技術參數

表1.5　耳機技術參數

表1.6　傳感器技術參數

1.4　技術術語

本小節(jié)列出了本用戶操作手冊中用到的專業(yè)術語。

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到泄漏檢測端(如耳機或者顯示屏)。本檢測儀器采用兩端邊界可調帶通濾波器來實現上述功能：帶通濾波器的通帶頻率由高通濾波器來實現，阻帶頻率由低通濾波器來實現。通過選擇不同的通帶頻率和阻帶頻率就可以實現多種帶通濾波。不同的通帶阻帶范圍通常對應著不同的管材、管徑、埋層等實際檢測條件。

1.4.2　陷波器

陷波器實現阻止某個頻率點的信號。在國內，工頻頻率采用50Hz。電氣設備產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代數字信號處理技術，能在一段檢測時間窗口內準確地捕捉到小值。在一個新的檢測時間段內若有更微弱的環(huán)境干擾，即對應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關系，是對泄漏點進行定位的重要依據。

JT-1A地下管線泄漏探測儀將小值以數字化的形式顯示在主機的液晶屏上，在對泄漏進行檢測時，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度大小。水平條柱狀條的長度與信號的強度成比例關系，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雜決定了管道泄漏檢測是多模式的。根據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果顯示的主機部件、以及聽音辨別泄漏狀態(tài)的耳機。硬件系統(tǒng)實現泄漏檢測，并通過主機上的液晶顯示屏和耳機將泄漏點的信息表達出來。

軟件系統(tǒng)包括數據傳輸線、泄漏信號的數據傳輸與分析軟件。軟件系統(tǒng)實現對泄漏信號的傳輸、處理、顯示，并以數字化形式直觀地展示過程與結果。

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、控制手柄與傳感器、耳機以及電池組與充電器。本小節(jié)將詳細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

主機是檢測儀的主體部件，包括電源、主要接口、液晶顯示等。

1. 主機外觀

主機外觀如圖2.1所示。

圖2.1　主機外觀

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)域內顯示出來。近一段連續(xù)的檢測時間窗口內，泄漏信號的小值以歸一化的數字量形式，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/關切換。通過循環(huán)按下-松開，可以打開/關閉液晶顯示屏背光。液晶顯示對比度在出廠時已經調節(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/關切換。通過循環(huán)按下-松開，可以開啟/關閉陷波濾波功能。

(5)靈敏度旋鈕：通過順時針或者逆時針旋轉，用以調節(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閉旋轉，本檢測儀器能有效降低外界檢測環(huán)境隨機噪音的干擾。

4. 主要接口

主機上的主要接口分布在主機單元的左右側面。

(1)電源開關：開機/關機開關。開機后，主機開始工作；關機后電源被切斷。如圖2.4所示。

(3)耳機插孔：用于連接耳機，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，實現信號輸入主機。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。

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

手柄前端下方設計有扣繩孔，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接通耳機信號通道。在移動傳感器的過程中松開靜音開關切斷信號傳送到耳機，防止過大的聲音強度對操作人員聽覺的沖擊并造成聽力損害。手柄靜音開關松開時，顯示屏上的水平柱狀條和小值將消失，直到手柄靜音開關再次被按下。

2.2.3　傳感器

傳感器實現獲取管道上的泄漏振動信號，如圖2.6所示。

圖2.6　傳感器

傳感器在結構上采用敏感部件與外殼的緩沖聯接，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；為進一步擴展儀器的應用場合，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。如果配裝防風罩，防風效果更佳，傳感器體積和重量適中、攜帶方便。

2.2.4　耳機

耳機用于輸出主機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，如圖2.7所示。

圖2.7　聽音耳機

耳機揚聲器有左右之分。對一部分人來說，左右耳朵對聲音的敏感能力不一樣，所以請按照耳機上標示的左(L)右(R)戴好耳機。也可以根據實際情況，調換左右揚聲器的順序，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部均設置了相應的保護電路，確保在電池電量將要耗盡之前，儀器能夠自動關機，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、帶有控制手柄的連接線、傳感器和耳機，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相連。

4. 將耳機插頭插入到主機側面的耳機插孔中，實現耳機與主機的連接。

5. 調整連接線的長度以滿足檢漏人員方便的提取傳感器；調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，開啟主機，此時在顯示界面的右上角有電池電量圖標，如圖3.2所示。

圖3.2　工作界面顯示電池電量

電池容量圖標內的4個填充小格在使用過程會逐漸減少。當電池容量內的小格全部消失時，請立即更換電池倉中的電池，或對電池進行充電。

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

3. 檢查儀器的運行

將傳感器和耳機分別連接到主機，然后進行如下檢查：

①打開電源開關，等待幾秒鐘后，看是否出現等待工作畫面；

②按下手柄，戴上耳機，以檢查耳機中是否有聲音；

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，請聯系本公司。

3.3　開機流程

1. 打開電源開關；

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度水平條；同時顯示本次手柄被持續(xù)按下過程中信號強度的小值；

5. 手柄松開，信號強度水平條及小值不再顯示，該顯示區(qū)域為。

3.4　開機頁面

當打開電源給系統(tǒng)上電時，將出現開機頁面，如圖3.3所示。

圖3.3　開機頁面

開機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。在開機頁面持續(xù)期間，主機電路將進行初始化，并使電路進入穩(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行設定或改變。在等待工作頁面下，反映信號強度的水平柱狀條和小值的顯示區(qū)域沒有顯示內容，直到控制手柄的靜音開關被按下。

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，開始檢測管道。

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

當手柄的靜音開關按下時，反映信號強度的水平柱狀條和小值將根據信號的強度顯示歸一化到0~100的小值數值以及與之對應的柱狀條，如圖3.5所示。

圖3.5　工作頁面

手柄的靜音開關松開前，小值將記錄手柄開關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按下時開始（一直按下不松開），直至手柄開關松開之前這段時間內，檢測點的小連續(xù)振動量。因壓力管網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

當埋地壓力管道發(fā)生泄漏，由于地下管道內部有壓力，內外存在壓力差，從而導致泄漏水、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)會根據管壓、埋層介質、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泄漏檢測與定位。沿管線探測的方法如圖4.1所示。

根據管線走向，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。如果管道存在泄漏，耳機中會有較為明顯的連續(xù)的泄漏聲音。如果管道沒有泄漏，耳機中聲音很小，或者只有周圍環(huán)境中的隨機突發(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)周圍進行多次檢測，以準確實現泄漏定位。

注意：沿著管線檢測泄漏時，選擇的多個檢測點應使得小值經歷由小變大、有大變小的過程。如果沿著管線選擇的檢測點的小值呈現逐漸變小的情況，應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

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

針對頻散現象，在泄漏探測時要注意一下幾點。

首先，在泄漏探測前仔細了解地面的介質狀況，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的變化。如果在較小的范圍內音調變化明顯，則需要對該檢測點進一步進行多次檢測，以確定是泄漏還是流水，亦或是埋層的突變。JT-1A探測儀設計了阻帶和通帶獨立可調的帶通濾波器，通過獨立設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，由于埋層等介質的復雜狀況，在可疑泄漏點附近，可能會出現稍微移動傳感器，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