地下管线泄漏探测仪

型号：JL-1A

概述

JL-1A地下管线泄漏探测仪通过传感器拾取地下压力管道破损泄漏所产生的振动信号来准确定位泄漏点的位置。

本泄漏检测仪配置了适应不同检测环境的传感器，从而能有效地实现泄漏点的检测与定位。通过选择该检测仪器中配置的16组频段组合中的任何一组频段来检测泄漏信号，以满足不同材质/管径管道、不同工作地段(埋层介质)的泄漏检测需要。为了提高实际检测的效果，本检测仪提供工频降噪的功能以消除工频干扰；提供环境降噪的功能以降低环境干扰对泄漏检测的影响。此外，本检测仪器还为泄漏检测操作者提供了通过视觉显示以及定量数值来判断泄漏大小的功能。因此，全新的JT-1A地下管线泄漏探测仪提供了更加有效的泄漏检测功能和操作方式。

地下管线泄漏探测仪

1.2　注意事项

有关安全警告的注意事项已经由不同标识进行单独列出，如表1.1所示。请您务必仔细阅读、理解并遵守。

表1.1　警告注意标识

在使用本检测仪器前，请务必仔细阅读并注意以下注意事项。

(1)请您遵守本操作手册上有关操作和使用本检测仪器的步骤和说明。

(2)请您仔细阅读并理解本操作手册和检测仪器上的警告和注意事项。

1.2.1　警告事项

警告事项如表1.2所示。

表1.2　警告事项

1.2.2　注意事项

注意事项如表1.3所示。

表1.3　注意事项

1.3　技术参数

JL-1A地下管线泄漏探测仪的技术参数如表1.4、表1.5、表1.6所示。

表1.4　主机技术参数

表1.5　耳机技术参数

表1.6　传感器技术参数

1.4　技术术语

本小节列出了本用户操作手册中用到的专业术语。

1.4.1　滤波器

滤波器的主要功能是允许或者阻止一定频率的信号传输到泄漏检测端(如耳机或者显示屏)。本检测仪器采用两端边界可调带通滤波器来实现上述功能：带通滤波器的通带频率由高通滤波器来实现，阻带频率由低通滤波器来实现。通过选择不同的通带频率和阻带频率就可以实现多种带通滤波。不同的通带阻带范围通常对应着不同的管材、管径、埋层等实际检测条件。

1.4.2　陷波器

陷波器实现阻止某个频率点的信号。在国内，工频频率采用50Hz。电气设备产生的电磁干扰的频率通常为50Hz及其倍频谐波。通过工频陷波器可以降低50Hz及其倍频谐波的干扰信号对探测效果的影响。

1.4.3　小值

传感器获取的信号是泄漏信号与各种环境干扰信号的混合信号。环境干扰信号具有不确定性，而管道泄漏产生的振动信号是连续存在的，且相对稳定。所以，泄漏信号与环境干扰信号的混合信号也表现出时大时小的不确定性。在检测的某个瞬间，如果干扰相对于泄漏信号来说小到可以忽略，此时传感器接收到的信号可认为是泄漏信号，并被称之为小值。JT-1A地下管线泄漏探测仪通过高分辨传感器以及现代数字信号处理技术，能在一段检测时间窗口内准确地捕捉到小值。在一个新的检测时间段内若有更微弱的环境干扰，即对应着一个更接近泄漏信号的小值，那么该小值将替换前一个小值。若后一个小值大于前一个小值，那么前一个小值将保持不变而不会被更新。

在泄漏检测时，稳定的小值的大小与传感器接近泄漏点的距离有对应关系，是对泄漏点进行定位的重要依据。

JT-1A地下管线泄漏探测仪将小值以数字化的形式显示在主机的液晶屏上，在对泄漏进行检测时，随着传感器越来越靠近泄漏，稳定的小值也将越来越大，所获得稳定的小值的极大值的检测点对应着泄漏点的位置。

1.4.4　水平柱状条

水平柱状条用来表示传感器获取的泄漏信号的强度大小。水平条柱状条的长度与信号的强度成比例关系，并且被归一化到00~100。

1.4.5　模式旋钮

泄漏状态与检测条件的多样与复杂决定了管道泄漏检测是多模式的。根据泄漏信号频谱的分布特点，可将检测模式分为低频、中频或者高频模式。例如，主管道上的泄漏由于其管径较大，其产生的泄漏信号通常在低频段，此时采用低频模式并配以较低频段的带通滤波，则能较好地实现泄漏检测。

模式旋钮用于选择适合不同检测状况的检测模式。

2.　仪器组成

JL-1A地下管线泄漏探测仪主要由硬件系统与软件系统(可选)组成。

硬件系统包括用于获取泄漏信号的传感器与控制手柄、用于泄漏信号处理与结果显示的主机部件、以及听音辨别泄漏状态的耳机。硬件系统实现泄漏检测，并通过主机上的液晶显示屏和耳机将泄漏点的信息表达出来。

软件系统包括数据传输线、泄漏信号的数据传输与分析软件。软件系统实现对泄漏信号的传输、处理、显示，并以数字化形式直观地展示过程与结果。

2.1　仪器部件组成

JL-1A地下管线泄漏探测仪的部件组成如表2.1所示。

表2.1　检测仪的部件组成

2.2　硬件组成部件

硬件组成部件包括主机、控制手柄与传感器、耳机以及电池组与充电器。本小节将详细阐述硬件组成部件的规格、性能、连接、位置等特点。

2.2.1　主机

主机是检测仪的主体部件，包括电源、主要接口、液晶显示等。

1. 主机外观

主机外观如图2.1所示。

图2.1　主机外观

2. 液晶显示器

液晶显示器位于检测仪正面面板的中间位置，如图2.2所示。

液晶显示器用于显示泄漏检测信息、滤波控制信息、以及状态信息。显示屏的行到第三行(显示屏的上半部分)用于显示滤波的控制与状态信息，并在该显示区域的右上角显示电池电量、灵敏度大小。显示屏的下半部分用于显示泄漏检测信息。

图2.2　液晶显示器

泄漏信号的强度以水平柱状条的形式按照比例实时在屏幕中的方括号[  ]区域内显示出来。近一段连续的检测时间窗口内，泄漏信号的小值以归一化的数字量形式，显示在液晶显示屏的下方。

3. 操作面板

操作面板分布在液晶显示屏的周围，如图2.3所示。

图2.3　操作面板

(1)高通按钮：用于在阻带频率的600Hz/800Hz/1200Hz/6000Hz中选择。通过循环按下-松开，可以在600Hz-800Hz-1200Hz-6000Hz之间循环选择。

说明：当通过“低通按钮”选择了600Hz通带频率时，通过“高通按钮”循环按下-松开，只能在800Hz-1200Hz-6000Hz之间循环选择。

(2)低通按钮：用于在通带频率的60Hz/200Hz/400Hz/600Hz中选择。通过循环按下-松开，可以在60Hz-200Hz-400Hz-600Hz之间循环选择。

说明：当通过“高通按钮”选择了600Hz阻带频率时，通过“低通按钮”循环按下-松开，只能在60Hz-200Hz-400Hz之间循环选择。

(3)背光按钮：用于显示频背光的开/关切换。通过循环按下-松开，可以打开/关闭液晶显示屏背光。液晶显示对比度在出厂时已经调节到状态，因此白天探测时，建议尽可能不要开启背光，以延长探测仪的续航时间。

(4)陷波按钮：用于陷波器的开/关切换。通过循环按下-松开，可以开启/关闭陷波滤波功能。

(5)灵敏度旋钮：通过顺时针或者逆时针旋转，用以调节本检测仪器对信号的灵敏度，该灵敏度被归一化到00~39。

(6)降噪旋钮：为了满足实际检测场合的需求，通过顺时针打开或者逆时针关闭旋转，本检测仪器能有效降低外界检测环境随机噪音的干扰。

4. 主要接口

主机上的主要接口分布在主机单元的左右侧面。

(1)电源开关：开机/关机开关。开机后，主机开始工作；关机后电源被切断。如图2.4所示。

(3)耳机插孔：用于连接耳机，输出泄漏振动音频信号。如图2.4所示。

(4)信号输入接口：用于连接手柄控制输出端，实现信号输入主机。如图2.4所示。

图2.4　操作面板

2.2.2　控制手柄

控制手柄组件用于连接传感器与主机部件，如图2.5所示。

图2.5　控制手柄

手柄前端安装了高亮度LED灯，既作为仪器的电源指示，又作为夜间检漏时照明使用。

手柄静音开关采用无触点光电式开关，杜绝了机械触点接触时的“咔哒”声对探测的影响。

手柄前端下方设计有扣绳孔，可供操作人员用软绳连接传感器，方便探测时通过手柄轻松提放传感器。

操作人员在探测时按住静音开关接通耳机信号通道。在移动传感器的过程中松开静音开关切断信号传送到耳机，防止过大的声音强度对操作人员听觉的冲击并造成听力损害。手柄静音开关松开时，显示屏上的水平柱状条和小值将消失，直到手柄静音开关再次被按下。

2.2.3　传感器

传感器实现获取管道上的泄漏振动信号，如图2.6所示。

图2.6　传感器

传感器在结构上采用敏感部件与外壳的缓冲联接，可有效降低电缆晃动和环境扰动引起的干扰噪声。该传感器灵敏度高、频响宽、失真小、密封防水、抗冲击、寿命长；为进一步扩展仪器的应用场合，其接口与本系列检测仪的其它型号（如JTCF-3B、JTCF-3C）的传感器一致，可以互换使用。如果配装防风罩，防风效果更佳，传感器体积和重量适中、携带方便。

2.2.4　耳机

耳机用于输出主机的泄漏振动音频信号。JT-1A地下管线泄漏探测仪配置了高保真的立体声耳机，如图2.7所示。

图2.7　听音耳机

耳机扬声器有左右之分。对一部分人来说，左右耳朵对声音的敏感能力不一样，所以请按照耳机上标示的左(L)右(R)戴好耳机。也可以根据实际情况，调换左右扬声器的顺序，来更好地完成听音检测。

2.2.5　电池组与充电器

JT-1A地下管线泄漏探测仪采用了高性能大容量可充电锂离子电池组件，镀金电极，电池组件上有充电接口，如图2.8所示。

图2.8　电池组及充电适配器

仪器配置了自动充电适配器，电池组件既可以装在仪器上由充电器充电，也可以从仪器中取下后脱机充电，拆装方便快捷。

在使用状态下，电池电量始终显示在液晶屏幕的右上方。为防止因过放电而损坏电池，在仪器和电池组件内部均设置了相应的保护电路，确保在电池电量将要耗尽之前，仪器能够自动关机，充电后仪器可继续使用。

3.　使用检测仪

3.1　仪器安装

1. 从仪器箱中取出主机、带有控制手柄的连接线、传感器和耳机，以及肩带和腰带。

2. 将带有控制手柄的连接线与传感器相连。

3. 将带有控制手柄的连接线与主机相连。

4. 将耳机插头插入到主机侧面的耳机插孔中，实现耳机与主机的连接。

5. 调整连接线的长度以满足检漏人员方便的提取传感器；调整肩带或腰带以满足检测时方便舒适的携带。

连接安装完成的探测仪如图3.1所示。

图3.1　探测仪的安装与连接

3.2　使用前检查

请您在使用本机前确保做好以下3步检查工作，以保证检测仪在检测泄漏时达到的工作状态。

1. 检查仪器部件连接

如检查各个部件是否完整，传感器连接是否可靠，肩带是否干净整洁与结实可靠，电池仓盖是否卡紧盖好，等等。

2. 检查电池电量

在开始使用本检测仪器之前，务必检查电池电量，确保仪器的电池电量充足。

检查电池电量，需要打开电源开关，开启主机，此时在显示界面的右上角有电池电量图标，如图3.2所示。

图3.2　工作界面显示电池电量

电池容量图标内的4个填充小格在使用过程会逐渐减少。当电池容量内的小格全部消失时，请立即更换电池仓中的电池，或对电池进行充电。

如果准备到现场进行较长时间的检漏作业，请准备好备用电池，以便及时更换。

3. 检查仪器的运行

将传感器和耳机分别连接到主机，然后进行如下检查：

①打开电源开关，等待几秒钟后，看是否出现等待工作画面；

②按下手柄，戴上耳机，以检查耳机中是否有声音；

③按下手柄，检查水平柱状条是否有变化。

如果在检查中发现任何问题，请查看本使用手册后面“5. 疑难解答”，如果还存在不能解决的问题，请联系本公司。

3.3　开机流程

1. 打开电源开关；

2. 显示屏显示公司名称，显示时间持续5秒；

3. 显示等待工作状态；

4. 若手柄被按下，则显示屏显示检测信号强度水平条；同时显示本次手柄被持续按下过程中信号强度的小值；

5. 手柄松开，信号强度水平条及小值不再显示，该显示区域为。

3.4　开机页面

当打开电源给系统上电时，将出现开机页面，如图3.3所示。

图3.3　开机页面

开机页面显示了公司名称以及。该页面将持续5秒，然后自动切换到等待工作状态的页面。在开机页面持续期间，主机电路将进行初始化，并使电路进入稳定的工作状态，请您耐心等待几秒钟时间。

3.5　等待页面

等待工作页面如图3.4所示。等待工作页面上显示有陷波降噪状态、环境噪声降噪状态、锂电池剩余电量状态，灵敏度状态、滤波区间值显示。

图3.4　等待页面

在等待工作的显示页面下，陷波降噪、环境噪声降噪、锂电池电量、灵敏度、滤波区间状态或值均可以通过面板操作按钮进行设定或改变。在等待工作页面下，反映信号强度的水平柱状条和小值的显示区域没有显示内容，直到控制手柄的静音开关被按下。

3.6　检测页面

基本检测方法：连接好探测仪的各个部件，在所需检测管道的上方路面沿着管道方向放置传感器，戴上耳机，开始检测管道。

进行检测时，将传感器放置在合适的位置，并通过不停地移动传感器，以准确地判断泄漏点的位置。

当手柄的静音开关按下时，反映信号强度的水平柱状条和小值将根据信号的强度显示归一化到0~100的小值数值以及与之对应的柱状条，如图3.5所示。

图3.5　工作页面

手柄的静音开关松开前，小值将记录手柄开关按下以来的信号的小值。手柄松开后再按下，将重新记录一个新的小值（小值原理详见说明书前页小值说明）。

小值是从手柄静音开关按下时开始（一直按下不松开），直至手柄开关松开之前这段时间内，检测点的小连续振动量。因压力管网泄漏信号通常为连续振动量，通过小值检测法排除了环境中非连续、突发的干扰振动量，通过比较各检测点的连续振动量的大小，其中小值大的探测点，距离漏点近。

4.　泄漏探测方法

当埋地压力管道发生泄漏，由于地下管道内部有压力，内外存在压力差，从而导致泄漏水、油、气液体会喷出，在这种情况下，传感器采集到的泄漏声中包括以下几种信号：气液体声、气液体与介质的碰撞声、气液体与管道壁的摩擦声、以及管道的振动声。这几种声音混合在一起，简称为泄漏声。泄漏声音的大小以及频谱分布(音调)会根据管压、埋层介质、管材、管径等因素的不同而不同。

要确定泄漏点，尽管在地下管线泄漏探测仪的帮助下，泄漏声音还会受到地面各种情况的影响。因此，终泄漏声音的确定还需要检测人员对泄漏振动信号辨别的灵敏性。

4.1　沿管线探测

当有充分的资料来指出被检测管线的走向时，采用沿管线探测的方法实现泄漏检测与定位。沿管线探测的方法如图4.1所示。

根据管线走向，从管线上方地面的任何一点(如图4.1中所示A点)开始检测。检测方法与过程如下：

(1)将传感器放置在管线正上方的地面，例如放置在A点。

(2)按下手柄静音控制开关。如果管道存在泄漏，耳机中会有较为明显的连续的泄漏声音。如果管道没有泄漏，耳机中声音很小，或者只有周围环境中的随机突发的声音。

(3)听音检测。放松传感器与手柄之间的连接线，保持传感器固定平稳，

选择周围相对平静的时刻，除了仔细辨别泄漏声音的大小、音频之外，同时观察液晶显示屏中水平柱状条的变化，记住在该点检测到的小值。

(4)松开手柄，沿着管线方向以0.2~1.0米步长移动到其它点(如B、C、D、E点)重复上面(1)~(3)。

(5)对多个检测点中小值大的检测点(如图中C点)周围进行多次检测，以准确实现泄漏定位。

注意：沿着管线检测泄漏时，选择的多个检测点应使得小值经历由小变大、有大变小的过程。如果沿着管线选择的检测点的小值呈现逐渐变小的情况，应该向相反的方向选择检测点。

4.2　定位泄漏点

在实际泄漏检测中，如果管线走向不明确或者管线走向与资料发生偏差时，可以采用以下两步法实现泄漏定位，该方法如

(1)从能够确定的管线上方开始探测泄漏点。例如在图4.2中从A点开始探测。从A点开始沿着直线A-B-C逐步探测到C点，泄漏听音和小值将经历从小到大，从大到小的过程。该过程中小值大的探测点被确定为下一步探测的起始点，如图4.2中的B点。

(2)从B点开始，垂直于AC的方向，沿着B-D-E开始第二步探测。在第二步探测中，泄漏听音大或者小值大的探测点被确定为泄漏点。如图4.2中的D点。

4.3　频散对泄漏定位的影响

泄漏产生的振动信号经过管材、埋层等多种介质传导到地面，通过传感器被探测人员检测与鉴别，以实现泄漏检测。泄漏振动信号经过不同介质的埋层时，信号成分有的被吸收，有的被衰减。终传导到地面的振动信号与泄漏信号相比，在响度和声调上有较大的变化，这就是频散现象。频散是客观存在的物理现象，对此检测时需要采取相应的对策。

针对频散现象，在泄漏探测时要注意一下几点。

首先，在泄漏探测前仔细了解地面的介质状况，确定管线埋层是松软还是紧密坚固。一般来说，松软埋层对泄漏高频声的衰减和吸收明显，坚固埋层有利于高频信号的传输。上述判断有助于在探测前选择合适的带通滤波频段。

其次，在听音探测时，除了留意声音的响度外，还要特别注意声音音调的变化。如果在较小的范围内音调变化明显，则需要对该检测点进一步进行多次检测，以确定是泄漏还是流水，亦或是埋层的突变。JT-1A探测仪设计了阻带和通带独立可调的带通滤波器，通过独立设定高通和低通滤波的通带和阻带频率，可以较为定量地确定泄漏的频谱范围。

第三，由于埋层等介质的复杂状况，在可疑泄漏点附近，可能会出现稍微移动传感器，泄漏声音或小值会突然变大/小。这也可能是频散所造成的。从另外一个角度来说，泄漏声或小值水平条显示为近一段时间内的大值时，传感器不一定处在泄漏点的正上方，这取决于地面、埋层等情况。

5.　疑难解答