[发明专利]一种管道泄漏检测装置及检测方法

说明书

本发明提出的是一种管道泄漏检测装置及检测方法，所述管道泄漏检测装置的结构包括声发射采集装置，干燥机(7)，储气罐，空气压缩机(9)；所述储气罐包括第一储气罐(8‑1)，第二储气罐(8‑2)；空气压缩机(9)的出气端与第一储气罐(8‑1)的进气端相连，第一储气罐(8‑1)的出气端与干燥机(7)的进气端相连；所述声发射采集装置包括第一声发射传感器(1‑1)，第二声发射传感器(1‑2)；本发明的管道泄漏检测装置能够利用声发射信号来检测管道是否泄漏。

技术领域

本发明涉及一种管道泄漏检测装置及检测方法，属于管道泄漏检测技术领域。

背景技术

管道作为一种经济、高效的运输方式之一，在日常生产和生活中起到越来越重要的作用；供水和天然气输送等是社会的基本需求，管道对人类健康和经济发展至关重要；然而，管道在实际使用过程中，如果管道本身由于质量问题存在泄漏点，当将管道安装到实际应用环境中后，很容易造成所输送资源的泄漏，这不仅影响资源运输，而且还会造成能源浪费、环境污染，严重的甚至威胁人民生命财产安全。

为了避免或减少管道泄漏事故的发生，管道泄漏检测技术应运而生，在过去的几十年里，已经提出很多管道泄漏检测方法；根据测量和分析方法的不同，管道泄漏检测方法可以分为直接检测方法和间接检测方法；直接检测方法包括气体泄漏检测方法、光纤电缆检测方法、探地雷达检测方法等，间接检测方法包括质量平衡检测方法、压力波检测方法等；然而，现有的检测方法在管道泄漏检测方法对应用环境的要求较高，现有的检测方法很难适用于检测不同类型的管道。

声发射(AE)技术作为一种动态无损检测技术，因其高灵敏度和非破坏性而引起广泛关注；管道泄漏信号是一种复杂的非线性和非平稳信号，并且受多种因素的影响，如泄漏孔径大小、内部压力和传感器布置方式等；此外，管道运行环境恶劣，采集到的信号往往受多种噪声的干扰；常用的管道泄漏信号处理方法有小波变换(WT)、经验模态分解(VMD)、局部均值分解(LMD)等，但小波变换需要选择小波基函数和设置分解层数，并且还会发生能量泄漏，经验模态分解、局部均值分解在分解过程中会产生模态混叠和端部效应等。

2014年，Dragomiretskiy和Zosso提出了一种新的信号分处理方法，称为变分模态分解(VMD)；它通过求解最小化约束变分模型的最优解来确定所分解分量的中心频率和带宽，从而实现非线性和非平稳信号的分解；然而，它的分解结果受分解数K和惩罚项α的影响，如果这两个参数设置不当，则分解结果将会受到严重影响；因此现有技术中还没有一种能够利用声发射信号来检测管道是否泄漏的检测装置或检测方法。

发明内容

本发明提出的是一种管道泄漏检测装置及检测方法，其目的旨在提供一种利用声发射信号来检测管道是否泄漏的检测装置及方法。

本发明的技术解决方案：一种管道泄漏检测装置，其结构包括声发射采集装置，干燥机7，储气罐，空气压缩机9；所述储气罐包括第一储气罐8-1，第二储气罐8-2；空气压缩机9的出气端与第一储气罐8-1的进气端相连，第一储气罐8-1的出气端与干燥机7的进气端相连；所述声发射采集装置包括第一声发射传感器1-1，第二声发射传感器1-2。

进一步地，所述声发射采集装置还包括第一前置放大器2-1，第二前置放大器2-2，声发射主机3；第一声发射传感器1-1的信号输出端与第一前置放大器2-1的信号输入端连接，第一前置放大器2-1的信号输出端与声发射主机3的第一信号输入端连接；第二声发射传感器1-2的信号输出端与第二前置放大器2-2的信号输入端连接，第二前置放大器2-2的信号输出端与声发射主机3的第二信号输入端连接。

进一步地，一种管道泄漏检测装置，其结构还包括模拟待测管道，模拟待测管道上有泄漏孔球阀4；所述泄漏孔球阀4出口处设置不同孔径的螺栓来模拟不同尺寸的泄漏情况。

进一步地，利用一种管道泄漏检测装置进行管道泄漏检测的方法，该方法包括如下步骤：