АКУСТИЧЕСКИЙ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ
ACOUSTIC LEAK DETECTOR FOR PIPELINES

Изобретение относится к испытанию трубопроводов с использованием звуковых колебаний.
Известен акустический течеискатель, содержащий пьезопреобразователь, блоки усилителей, блок выделения огибающий, блок полосовых фильтров, блок визуальной и слуховой индикации, патент RU 2042123. Указанный течеискатель снабжен блоком компрессии сигнала и блоком гетеродинного преобразования высокочастотного сигнала акустической эмиссии, что не обеспечивает достаточной помехозащищенности течеискателя.
Известно также устройство для обнаружения течи, патент RU 2117271. Указанное изобретение содержит последовательно включенные микрофон, усилитель, пороговый элемент и индикатор. Устройство снабжено ограничителем амплитуды по минимуму, селектором импульсов по длительности, частотно-импульсным детектором, а также амплитудным детектором и фильтром низкой частоты. Устройство не обеспечивает достаточной эффективности при поиске утечек в трубопроводах, проложенных под землей: в магистралях тепло- и водоснабжения. Это связано с тем, что микрофон улавливает посторонние шумы, возникающие от проходящего транспорта, ветра и иных причин.
Целью изобретения является снижение влияния шумов на уровень полезного акустического сигнала.
Эта цель достигается тем, что акустический течеискатель снабжен синтезатором звука, к входам которого подключены генератор звуковых частот и блок памяти минимального значения амплитуды сигналов, поступающих в микрофон.
На фиг.1 изображен спектр сигналов, в котором имеются сигналы от утечек и от помех.
На фиг.2 изображен тот же спектр сигналов, на который наложена гистограмма минимального уровня сигналов, поступающих в микрофон.
На фиг.3 изображена блок-схема акустического течеискателя.
Основная проблема акустического течеискателя состоит в том, чтобы выделить сигнал утечки из большого количества посторонних шумов и помех, поступающих в микрофон, фиг.1.
Заявляемый акустический течеискатель имеет последовательно соединенные микрофон 1, усилитель 2, блок полосовых фильтров 3, блок памяти 4, амплитудный детектор 5 и блок памяти 6 минимального значения амплитуды поступающих сигналов. К блоку 6 подключен синтезатор звука 7, к одному из входов которого подключен генератор звуковых частот 8. К выходу синтезатора звука подключен индикатор звука 9. Задача состоит в том, чтобы выделить шум утечки из большого количества посторонних шумов и помех. Проблема состоит в том, что при увеличении усиления усиливались и шумы помех. Заявляемое изобретение устраняет этот недостаток.
Акустический сигнал с помощью микрофона 1 преобразуется в электрический, усиливается в усилителе 2 и подвергается частотной селекции в блоке полосовых фильтров 3. Выделенные блоком полосовых фильтров 3 сигналы поступают в блок памяти 4 соответственно каждой полосе частот. В каждой полосе частот с помощью амплитудного детектора 5 выделяется минимальное значение сигнала.
На фиг.1 изображен спектр шумов, поступающих в микрофон. В этом спектре имеются шумы утечки и помех. После обработки в амплитудном детекторе 5 информация о шуме утечки - в значении по минимуму интенсивности шума утечки - изображена в виде заштрихованных сегментов. Минимальный уровень сигнала показывает интенсивность постоянного шума - утечка является причиной постоянного шума. Информация из амплитудного детектора 5 поступает в блок памяти 6, на основе которой формируется огибающая минимальных значений амплитуд сигналов. Такое ограничение снизу позволяет выделить полезный сигнал. Синтезатор звука 7 формирует сигнал из огибающей минимального значения амплитуд сигналов и звуковых колебаний, поступающих из генератора звуковых частот 8. Таким образом, на выходе синтезатора звука 7 получается амплитудно-модулированный сигнал, который поступает в индикатор звука 9. На основе заявляемого изобретения разработан акустический течеискатель для поиска дефектов в трубопроводах тепло- и водоснабжения.