[发明专利]一种基于次声波的输气管道泄漏检测装置及检测方法

权利要求书

1.基于次声波的输气管道泄漏检测方法，其特征在于：采用基于次声波的输气管道泄漏检测装置，具体步骤如下：

1）计算机泄露阀关闭，控制上游次声波发生装置发射固定频率的次声波，下游次声波接收装置接收采集经输气管道传播的次声波并将采集的次声波传输给计算机，计算机对采集的次声波进行滤波处理得到正常工况下，无泄露发生的次声波幅值的衰减图；

2）计算机控制泄露阀打开至预设口径，控制上游次声波发生装置发射步骤1）相同的固定频率次声波，下游次声波接收装置接收采集经输气管道传播的次声波并将采集的次声波传输给计算机，计算机对采集的次声波进行滤波处理得到预设泄露口径的次声波幅值的衰减图；

3）通过步骤2）预设泄露口径的次声波幅值的衰减图得到预设泄露口径的次声波衰减幅值，再绘制出次声波衰减幅值对泄露口径的曲线，再拟合出次声波衰减幅值对泄露口径的数学表达式；

4）检测实际工况的次声波衰减幅值，根据步骤3）次声波衰减幅值对泄露口径的数学表达式计算出实际工况的泄露口径；

其中计算机对采集的次声波进行滤波处理为计算机将次声波信号进行去噪处理，去噪过程如下：

对原始信号进行低通滤波预处理操作；

利用小波变换将预处理后的含噪信号转换到二维空间；

对多维尺度含噪信号进行滤波，获取所需的小波系数；

对所有有效信号逆变换至一维空间，完成信号去噪，实现信号重构；

基于次声波的输气管道泄漏检测装置，包括压力传感构件、温度传感构件、次声波发生装置（3）、次声波接收装置（5）、泄露阀（4）和计算机，压力传感构件（1）、温度传感构件（2）、次声波发生装置（3）、次声波接收装置（5）均设置在输气管道上，次声波发生装置（3）位于次声波接收装置（5）的上游，泄露阀（4）设置在输气管道且位于次声波发生装置（3）和次声波接收装置（5）之间，压力传感构件、温度传感构件、次声波发生装置（3）、次声波接收装置（5）、泄露阀（4）均与计算机连接。

2.根据权利要求1所述基于次声波的输气管道泄漏检测方法，其特征在于：压力传感构件包括压力传感器（1）和压力传感器，温度传感构件包括温度传感器（2）和温度传感器，压力传感器（1）和温度传感器（2）设置在次声波发生装置（3）处，压力传感器和温度传感器设置在次声波接收装置（5）处。

3.根据权利要求2所述基于次声波的输气管道泄漏检测方法，其特征在于：还包括无线发射/接收器（6）和无线发射/接收器，压力传感器（1）、温度传感器（2）和次声波发生装置（3）通过无线发射/接收器（6）外接计算机（7），压力传感器、温度传感器和次声波接收装置（5）通过无线发射/接收器外接计算机（7）。

4.根据权利要求1所述基于次声波的输气管道泄漏检测方法，其特征在于：次声波发生装置（3）包括信号发生模块、功率放大模块、扬声器，信号发生模块用于产生频率为20Hz以下的正弦信号，功率放大模块用于将正弦信号进行功率放大并将放大信号传递给扬声器。

5.根据权利要求1所述基于次声波的输气管道泄漏检测方法，其特征在于：次声波接收装置（5）包括依次连接的电容式传感器、前置放大器和低通滤波电路。