管道漏水漏气自动检测器(声波).doc

管道漏水漏气自动检测器地下埋设的供水、供气管道泄露，很难被发现。易造成能源浪费特别是：靠近下水道埋设的水管，其漏水随着下水道排出， 无法发现。笔者利用PROG1 10设计制作了管道漏水检测器。可对地下管道进行分段检测。发现泄露点，以便及时对其进行维修。通过实际测试，漏水量在每小时0.16m时，测漏有效距离在50米左右，漏水量在每小时0.4 m时。有效测试距离在100米左右，漏水量越大，有效测试距离越远。可通过表头偏转角度的大小来大概判断泄露量或泄露点距测试点的距离。经多次使用。效果较好。工作原理：检测器由声波采集放大电路、识别显示电路、电源稳压电路构成。水从地下管道中排出时，与其出口的摩擦力会产生一种连续声波，通过水流和管道传送较远的距离，在距泄露点一定距离的管壁上，利用探头可检测到这种声波，通过HTD换能，输出一个高阻抗的微弱正弦波电压，经G1进行阻抗变换后，由C4耦合给放大器SP386，进行第一级电压放大，然后经C7耦合给运放LM358进行第二级放大，经C8耦合给G2、G3进行放大整流后，在C10两端可得到一个随声波强弱变化的直流电压。通过表头V可直观显示输出电压的大小。控制器PROG110和外围元件及程序软件构成识别显示电路，当C10两端电压1.4V时G5导通，IC5内发光管和三极管导通，P1端输入低电平。说明管道中有水在流动。软件程序使P2输出低电平。流动指示灯LED2发光，如果管道中的水停止流动，C10两端电压通过G5的be结及电压表内阻放电，延时数秒钟后，G5截止，P1输入高电平，P3输出低电平。间断指示灯LED3发光。同时PROG1 10音乐输出端P7输出音乐信号，经G4放大，推动扬声器Y演奏一曲音乐，检测过程结束。如果管道中一直有水在流动，则LED2常亮，但LED3不亮。这时P1端的电平高低一直处于被检测状态。IC3、IC4组成稳压电路，使放大器和控制器的工作电压稳定，且各有独立的电源，保证PROG1 10可靠工作。制作与调试：图中元件对应焊接在印刷电路板上。压电陶瓷片选用HT27DA一1型，电压表V用85Cl型，其余元件如图示。探头用屏蔽线引出，引线不可过长，小于15米为宜。调整C6的容量和R6的阻值，可改变两级放大器的放大量，在无输入信号时调整W，使G3刚好截止，轻微震动探头，C10两端电压应立即上升到8 3V，然后缓慢下降，10秒钟左右降为0V。因使用环境不固定，电源最好采用小型1 2V蓄电池，将元件焊接好后同蓄电池一起固定在机壳内。G1及周边元件最好进行屏蔽。以防干扰。在w的相应位置上钻一小孔，以便在不同的噪声环境中使用时，调整其灵敏度。将电压表头V、LED13和K安装在机壳前面板适当位置，探头用6.5mm插座引出，蓄电瓶的两电极用接线柱引出，固定在机壳后部，便于充电。探头固定架的制作如图3所示，全部采用铁质材料，助声腔底、盖和滑动板用厚度3mm铁板，腔壁用40mm铁管截取20mm长，用环氧树脂胶粘合，在HTD的边缘处用3mm螺钉将其固定在助声腔底部铁板上，应采用单点固定，不可用胶粘合，以保证其灵敏度，在壁上打一个同屏蔽线直径相同的孔，将屏蔽线引出，焊上插头，便于同主机连接，将助声腔上盖用胶粘合，保证助声腔密封良好，助声腔外部用隔音材料包裹，将有助于防止环境噪音的干扰。使用方法：将探头支架固定在被测管道上，或固定在与被测管道直接接触的器材(如阀门、管道支架等)上，接通电源开关K，电路由于加电冲击，C10两端电压会立即上升到83V，然后缓慢下降，这时PROG110将进行1分钟延时，以避开加电冲击，使电路处于稳定状态，1分钟后控制器自动对被测信号进行判断处理。对地下管道测漏时，可分段关闭阀门检测，也可在不影响用户正常用水1的情况下检测。虽然水龙头流水相当于漏水，但不会一直不停地流水，只要有数秒钟间断，LED3就会发光指示，说明是正常用水而不是漏水。不过这样做测试时间会长些，可以第一天晚上固定检测器，第二天早晨观察测试结果，只要fLED2、LED3同时发光，就说明不是管道漏水。对供气管道泄露的测试，使用方法与测漏水相同。软件程序如下(共32步)76 延时6秒，延时完成就执行下一条指令，00 否则就自循环0012 计数器加1，如果计数值等于10就下跳10 5步，否则就执行下一条指令0507 上跳6步0601 P1输入低电平就下跳6步，否则00 就执行下一条指令0620 P2输出低电平08 下跳5步0530 P3输出低电平07 上跳7步0787 P7输出音乐1035秒0788 P7输出音乐2035秒078