阅读说明：本技术 管道测漏装置的声音产生部件、管道测漏装置及测漏方法 (Sound generating component of pipeline leakage detection device, pipeline leakage detection device and leakage detection method ) 是由 陈震 陈波 杨追 肖跃飞 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种管道测漏装置的声音产生部件、管道测漏装置及测漏方法,其中,声音产生部件包括液体泵、第一压力罐、气泵、第二压力罐和三通阀；液体泵连通于第一压力罐；第一压力罐连通于三通阀的第一进口端；气泵连通于第二压力罐；第二压力罐连通于三通阀的第二进口端；三通阀的出口端用于连通待测管道；由于液体介质和气体介质均输入待测管道,水气混合后所产生的声音信号较为独特,不容易被周围环境的其他声源干扰,且水气混合后所产生的声音信号的强度值较大,故采用本装置的声音产生部件进行管道渗漏点定位时,定位精度会更高。(The invention discloses a sound generating component of a pipeline leakage detection device, the pipeline leakage detection device and a leakage detection method, wherein the sound generating component comprises a liquid pump, a first pressure tank, an air pump, a second pressure tank and a three-way valve; the liquid pump is communicated with the first pressure tank; the first pressure tank is communicated with a first inlet end of the three-way valve; the air pump is communicated with the second pressure tank; the second pressure tank is communicated with a second inlet end of the three-way valve; the outlet end of the three-way valve is used for communicating a pipeline to be tested; because liquid medium and gaseous medium all input the pipeline that awaits measuring, produced sound signal is comparatively unique after the aqueous vapor mixes, is difficult to be disturbed by other sound sources of surrounding environment, and the intensity value of produced sound signal is great after the aqueous vapor mixes, so when the sound of adopting this device produces the part and carries out the location of pipeline leakage point, positioning accuracy can be higher.)

管道测漏装置的声音产生部件、管道测漏装置及测漏方法

技术领域

本发明涉及地下管道探测领域，具体涉及一种管道测漏装置的声音产生部件、管道测漏装置及测漏方法。

背景技术

随着科学技术的发展，城市地下管道(如水管)也日渐增加，大量且走向复杂的地下管道在出现渗漏时需要对渗漏点进行定位，目前地下管道的定位是业内难题，没有通用的解决方案；尤其是水管的渗漏若不及时进行定位修复造成大量水资源浪费。

现有的水管测漏方法大多采用声波探测器于地面上进行探测，并根据探测结果来定位渗漏点；这种方式比较粗糙，定位精度不高，且容易被周围环境的其他声源干扰。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种管道测漏装置的声音产生部件、管道测漏装置及测漏方法，旨在解决现有的渗漏点定位方式比较粗糙，定位精度不高，且容易被周围环境的其他声源干扰的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种管道测漏装置的声音产生部件，包括液体泵、第一压力罐、气泵、第二压力罐和三通阀；

所述液体泵连通于所述第一压力罐；所述第一压力罐连通于所述三通阀的第一进口端；所述气泵连通于所述第二压力罐；所述第二压力罐连通于所述三通阀的第二进口端；所述三通阀的出口端用于连通待测管道。

优选的，还包括第一压力感应器、第一启停控制器、第二压力感应器和第二启停控制器；

所述第一启停控制器和所述液体泵电性连接；所述第一压力感应器连接于所述第一压力罐的内部；所述第一启停控制器和所述第一感应器电性连接；

所述第二启停控制器和所述气泵电性连接；所述第二压力感应器连接于所述第二压力罐的内部；所述第二启停控制器和所述第二感应器电性连接。

优选的，还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第一时间继电器和第二时间继电器；所述第一压力罐和所述三通阀之间连通所述第一电磁阀；所述第二压力罐和所述三通阀之间连通所述第二电磁阀；

所述第一时间继电器和所述第一电磁阀电性连接；所述第二时间继电器和所述第二电磁阀电性连接。

优选的，还包括第一单向阀和第二单向阀；所述第一单向阀连通于所述第一电磁阀和所述三通阀之间；所述第二单向阀连通于所述第二电磁阀和所述三通阀之间。

优选的，还包括空气过滤器；所述空气过滤器连通于所述气泵的进气端。

本发明还提供一种管道测漏装置，包括上述声音产生部件，还包括声音探测部件，所述声音探测部件包括声音探测器；所述声音探测器用于探测所述声音产生部件于待测管道内产生的声音信号。

本发明还提供一种管道测漏方法，应用于如上述任一项所述的管道测漏装置的声音产生部件；所述管道侧漏方法包括：

控制所述第一压力罐内的液体介质和所述第二压力罐内的气体介质输入待测管道，以使所述待测管道内产生声音信号。

优选的，所述声音产生部件还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第一时间继电器和第二时间继电器；所述第一压力罐和所述三通阀之间连通所述第一电磁阀；所述第二压力罐和所述三通阀之间连通所述第二电磁阀；

所述第一时间继电器和所述第一电磁阀电性连接；所述第二时间继电器和所述第二电磁阀电性连接；

所述控制所述第一压力罐内的液体介质和所述第二压力罐内的气体介质输入待测管道之前，还包括：

通过调节所述第一时间继电器的动作时间来设置所述液体介质的输出持续时间和输出间隔时间，调节所述第二时间继电器的动作时间来设置所述气体介质的输出持续时间和输出间隔时间。

优选的，所述控制所述第一压力罐内的液体介质和所述第二压力罐内的气体介质输入待测管道，以使所述待测管道内产生声音信号，包括：

控制所述第一压力罐内的液体介质和第二压力罐内的气体介质彼此交错或同时输入待测管道，以使所述待测管道内产生声音信号。

优选的，所述控制所述第一压力罐内的液体介质和所述第二压力罐内的气体介质输入待测管道，以使所述待测管道内产生声音信号之后，还包括：

探测声音信号，其中，所述声音信号由所述液体介质和所述气体介质于所述待测管道的渗漏点振动而产生；

根据所述声音信号确定所述待测管道的渗漏点的位置。

本发明至少具备以下技术效果：

通过上述技术方案，将第一压力罐内的液体介质(水)和第二压力罐内的气体介质(空气)同时输入待测管道，液体介质和气体介质在待测管道内流动，当液体介质和气体介质流动至渗漏点时，会于渗漏点泄露并引起振动从而产生声音信号。

管道测漏装置产生声音信号后即可被声音探测部件探测到，根据声音信号的强度和频率即可判断渗漏点的位置(此为现有技术，这里不再赘述)。

由于第一压力罐和第二压力罐均连通于待测管道，即液体介质和气体介质均输入待测管道，液体介质和气体介质混合后(即水气混合)所产生的声音信号较为独特(单一的水流振动而产生的声音信号和单一的气流振动而产生的声音信号在外部周围环境中比较常见)，更加不容易被周围环境的其他声源干扰，抗干扰能力强；且水气混合后所产生的声音信号的强度值比单一介质在待测管道内产生的声音信号大，故采用本声音产生部件进行管道渗漏点定位时，定位精度会更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一种管道测漏装置的声音产生部件的结构示意图；

图2为本发明一种管道测漏方法的第一实施例的流程示意图；

图3为本发明一种管道测漏方法的第二实施例的部分流程示意图；

图4为本发明一种管道测漏方法的第三实施例的部分流程示意图；

图5为本发明一种管道测漏方法的第四实施例的部分流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种管道测漏装置的声音产生部件、管道测漏装置及方法。

请参考附图1，附图1为本发明一种管道测漏装置的声音产生部件的结构示意图。

如附图1所示，一种管道测漏装置的声音产生部件，包括液体泵、第一压力罐、气泵、第二压力罐和三通阀。

液体泵连通于第一压力罐；第一压力罐连通于三通阀的第一进口端；气泵连通于第二压力罐；第二压力罐连通于三通阀的第二进口端；三通阀的出口端用于连通待测管道。

通过上述技术方案，液体泵连通于外部水源(如水桶)，液体泵工作将水输送并储存至第一压力罐，气泵的进口端还设置有空气过滤器，用以过滤空气中的杂质，气泵将空气加压并储存至第二压力罐；将第一压力罐内的液体介质(水)和第二压力罐内的气体介质(空气)同时输入待测管道，液体介质和气体介质在待测管道内流动，当液体介质和气体介质流动至渗漏点时，会于渗漏点泄露并引起振动从而产生声音信号。

管道测漏装置产生声音信号后即可被声音探测部件探测到，根据声音信号的强度和频率即可判断渗漏点的位置(此为现有技术，这里不再赘述)。

由于第一压力罐和第二压力罐均连通于待测管道，即液体介质和气体介质均输入待测管道，液体介质和气体介质混合后(即水气混合)所产生的声音信号较为独特(单一的水流振动而产生的声音信号和单一的气流振动而产生的声音信号在外部周围环境中比较常见)，更加不容易被周围环境的其他声源干扰，抗干扰能力强；且水气混合后所产生的声音信号的强度值比单一介质在待测管道内产生的声音信号大，故采用本声音产生部件进行管道渗漏点定位时，定位精度会更高。

此外，如附图1所示，本管道测漏装置的声音产生部件还包括第一压力感应器、第一启停控制器、第二压力感应器和第二启停控制。

第一启停控制器和液体泵电性连接；第一压力感应器连接于第一压力罐的内部；第一启停控制器和第一感应器电性连接。

通过上述技术方案可稳定第一压力罐内的压力，进而使得液体介质能更加稳定地输出于待测管道。具体的：当第一压力感应器测量到第一压力罐内的压力高于第一压值时，第一压力感应器发送停止信号至第一启停控制器，第一启停控制器在收到停止信号后控制液体泵停止工作；当第一压力感应器测量到第一压力罐内的压力低于第二压值时，第一压力感应器发送启动信号至第一启停控制器，第一启停控制器在收到启动信号后控制液体泵开始工作。

上述第一压值大于第二压值，具体取值应参考具体的使用情况(待测管道越长，取值越大)，本实施例中，第一压值优选为5mpa，第二压值优选为4mpa。

第二启停控制器和气泵电性连接；第二压力感应器连接于第二压力罐的内部；第二启停控制器和第二感应器电性连接。

通过上述技术方案可稳定第二压力罐内的压力，进而使得气体介质能更加稳定地输出于待测管道。具体的：当第二压力感应器测量到第二压力罐内的压力高于第三压值时，第二压力感应器发送停止信号至第二启停控制器，第二启停控制器在收到停止信号后控制气泵停止工作；当第二压力感应器测量到第二压力罐内的压力低于第四压值时，第二压力感应器发送启动信号至第二启停控制器，第二启停控制器在收到启动信号后控制气泵开始工作。

上述第三压值大于第四压值，具体取值应参考具体的使用情况(待测管道越长，取值越大)，本实施例中，第三压值优选为5mpa，第四压值优选为4mpa。

此外，如附图1所示，本管道测漏装置的声音产生部件还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第一时间继电器和第二时间继电器；第一压力罐和三通阀之间连通第一电磁阀；第二压力罐和三通阀之间连通第二电磁阀。

第一电磁阀和三通阀之间连通有第一单向阀，第一单向阀的流动方向为从第一电磁阀流向三通阀；第二电磁阀和三通阀之间连通有第二单向阀，第二单向阀的流动方向为从第二电磁阀流向三通阀。

通过设置单向阀可防止待测管道内的高压水或高压空气回流，使整个装置工作更加稳定。

第一时间继电器和第一电磁阀电性连接；第二时间继电器和第二电磁阀电性连接。

通过上述技术方案，可将液体介质呈脉冲式输入待测管道，并将气体介质呈脉冲式输入待测管道。脉冲式的液体介质和脉冲式的气体介质于待测管道内流动时产生的声音信号更加独特易辨别，大大提升了抗外界噪音干扰的能力，从而提升本测漏装置的工作效率。

此外，通过第一时间继电器和第二时间继电器可调节液体介质的脉冲频率和气体介质的脉冲频率；具体的：通过设置第一时间继电器的动作时间即可调节第一电磁阀的通断频率(即第一电磁阀的开启持续时间和第一电磁阀的开启间隔时间)，从而调节液体介质的输出持续时间和输出间隔时间；通过设置第二时间继电器的动作时间即可调节第二电磁阀的通断频率(即第二电磁阀的开启持续时间和第二电磁阀的开启间隔时间)，从而调节气体介质的输出持续时间和输出间隔时间。

通过上述技术手段即可控制液体介质和气体介质的混合比例，从而产生不同频率的声音信号。

在实际操作中，操作者可调节多个不同的脉冲频率，并实时比较探测到的声音信号，找到最易辨别的声音信号对应的脉冲频率，或者找到音色最为独特的声音信号对应的脉冲频率，均能够大大增加声音信号的可辨识度，抗外界噪音干扰的能力更强，从而提升管道测漏装置的定位效果。

此外，本发明还提出一种管道测漏装置，管道测漏装置包括如上的声音产生部件，管道测漏装置还包括声音探测部件，声音探测部件包括声音探测器；声音探测器用于探测声音产生部件于待测管道内产生的声音信号。

声音探测部件还包括耳机，耳机和声音探测器电性连接；管道测漏装置产生声音信号后即可被声音探测部件探测到，根据声音信号的强度和频率即可判断渗漏点的位置。

具体的：操作者在实际使用过程中，操作者手持声音探测器(手持式声音探测器)进行移动探测，在探测到声音信号后声音探测器会实时将声音信号传输至耳机，操作者佩戴耳机后即可实时判断目前探测的地点下方是否存在渗漏点，具体的，即声音信号的强度值越大或者声音信号的音色或频率较为独特，目前探测的地点下方存在渗漏点的概率越大；多次移动探测后，找到声音信号的强度值最大的地点，并标记为待测管道的渗漏点。

此外，本管道测漏装置还包括主机；声音探测器和耳机均与主机电性连接。声音探测器将探测到的声音信号实时传输至主机，主机实时分析声音信号的强度值，并将分析结果传送至耳机，操作者佩戴耳机即可实时接收分析结果。

举例说明，操作者佩戴耳机并手持声音探测器一边移动一边进行声音探测，声音探测器将探测到的声音信号实时传输至主机，主机将声音探测器于目前探测地点探测到的声音信号的强度值以数值播报的方式实时播放于耳机，相比操作者自己听力判断的方式，这种数值播报的方式更加直观且精准，不依赖于操作者的经验，降低了本管道测漏装置的使用门槛。

同时，本管道测漏装置还包括显示器；显示器与主机电性连接。通过设置显示器，在声音探测器将探测到的声音信号实时传输至主机之后，主机还能将将声音探测器于目前探测地点探测到的声音信号的强度值以数值显示的方式实时显示于显示器(手持式显示器，便于携带，随时观测)，结果更加直观，也不容易出错。

本发明还提出一种管道测漏方法，如附图2所示，本方法应用于上述管道测漏装置的声音产生部件；在本方法的第一实施例中，本方法包括如下步骤：

步骤S110：控制所述第一压力罐内的液体介质和所述第二压力罐内的气体介质输入待测管道，以使所述待测管道内产生声音信号。

具体的，液体泵连通于外部水源，液体泵工作将水输送并储存至第一压力罐，气泵将空气加压并储存至第二压力罐；控制第一压力罐内的液体介质和第二压力罐内的气体介质输入待测管道。

液体介质和气体介质在待测管道内流动，当液体介质和气体介质流动至渗漏点时，会于渗漏点泄露并引起振动从而产生声音信号。

产生声音信号后即可根据声音信号确定渗漏点，具体确定方法请参考上文，这里不再赘述。

由于液体介质和气体介质均输入待测管道，水气混合后所产生的声音信号较为独特(单一的水流振动而产生的声音信号和单一的气流振动而产生的声音信号在外部周围环境中比较常见)，更加不容易被周围环境的其他声源干扰，且水气混合后所产生的声音信号的强度值较大，故采用本方法进行管道渗漏点定位时，定位精度会更高。

如附图3所示，在发明提出的一种管道测漏方法的第二实施例中，基于本方法的第一实施例，在本方法的第二实施例中，所述声音产生部件还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第一时间继电器和第二时间继电器；所述第一压力罐和所述三通阀之间连通所述第一电磁阀；所述第二压力罐和所述三通阀之间连通所述第二电磁阀。

所述第一时间继电器和所述第一电磁阀电性连接；所述第二时间继电器和所述第二电磁阀电性连接。

基于本方法的第一实施例，步骤S110之前，本方法的第二实施例还包括如下步骤：

步骤S210：通过调节所述第一时间继电器的动作时间来设置所述液体介质的输出持续时间和输出间隔时间，调节所述第二时间继电器的动作时间来设置所述气体介质的输出持续时间和输出间隔时间。

通过上述技术方案，可将液体介质呈脉冲式输入待测管道，并将气体介质呈脉冲式输入待测管道。脉冲式的液体介质和脉冲式的气体介质于待测管道内流动时产生的声音信号更加独特易辨别，大大提升了抗外界噪音干扰的能力，从而提升本测漏装置的工作效率。

此外，通过第一时间继电器和第二时间继电器可调节液体介质的脉冲频率和气体介质的脉冲频率；具体的：通过设置第一时间继电器的动作时间即可调节第一电磁阀的通断频率(即第一电磁阀的开启持续时间和第一电磁阀的开启间隔时间)，从而调节液体介质的输出持续时间和输出间隔时间；通过设置第二时间继电器的动作时间即可调节第二电磁阀的通断频率(即第二电磁阀的开启持续时间和第二电磁阀的开启间隔时间)，从而调节气体介质的输出持续时间和输出间隔时间。

通过上述技术手段即可控制液体介质和气体介质的混合比例，从而产生不同频率的声音信号。

在实际操作中，操作者可调节多个不同的脉冲频率，并实时比较探测到的声音信号，找到最易辨别的声音信号对应的脉冲频率，或者找到音色最为独特的声音信号对应的脉冲频率，均能够大大增加声音信号的可辨识度，抗外界噪音干扰的能力更强，从而提升管道测漏装置的定位效果。

如附图4所示，在发明提出的一种管道测漏方法的第三实施例中，基于本方法的第二实施例，步骤S110包括如下步骤：

步骤S310：控制所述第一压力罐内的液体介质和第二压力罐内的气体介质彼此交错或同时输入待测管道，以使所述待测管道内产生声音信号。

具体的，由前文可知，通过第一时间继电器和第二时间继电器可调节液体介质的脉冲频率和气体介质的脉冲频率；那么液体介质和气体介质输入待测管道的方式有两种，一种是同时输入，一种彼此是交错输入。

举例说明，通过调节第一时间继电器的动作时间，使得第一电磁阀的开启时间为3秒，使得第一电磁阀的关闭时间为1秒，通过调节第二时间继电器的动作时间，使得第二电磁阀的开启时间为1秒，使得第二电磁阀的关闭时间为3秒；且第一时间继电器和第二时间继电器同时启动，则此时液体介质和气体介质是同时输入待测管道的，且液体介质的输出持续时间为3秒，液体介质的输出间隔时间为1秒，气体介质的输出持续时间为1秒，气体介质的输出间隔时间为3秒。

通过调节第一时间继电器的动作时间，使得第一电磁阀的开启时间为3秒，使得第一电磁阀的关闭时间为1秒，通过调节第二时间继电器的动作时间，使得第二电磁阀的开启时间为1秒，使得第二电磁阀的关闭时间为3秒；且第一时间继电器和第二时间继电器分时启动，使得第一电磁阀的关闭时间点刚好对应第二电磁阀的开启时间点；则此时液体介质和气体介质是彼此交错输入待测管道，且液体介质的输出持续时间为3秒，液体介质的输出间隔时间为1秒，气体介质的输出持续时间为1秒，气体介质的输出间隔时间为3秒。

液体介质和气体介质同时输入待测管道以及液体介质和气体介质彼此交错输入待测管道会产生不同频率的声音信号，可供操作者根据实际情况具体选择，定位效果更佳。

如附图5所示，在发明提出的一种管道测漏方法的第四实施例中，基于上述本方法的任一实施例，步骤S110之后，还包括如下步骤：

步骤S410：探测声音信号，其中，所述声音信号由所述液体介质和所述气体介质于所述待测管道的渗漏点振动而产生。

具体的，如上文所述，可使用声音探测器进行声音探测；实际使用过程中，操作者手持声音探测器(手持式声音探测器)进行移动探测。

步骤S420：根据所述声音信号确定所述待测管道的渗漏点的位置。

具体的，声音探测器在探测到声音信号后实时将声音信号传输至耳机，操作者佩戴耳机后即可实时判断目前探测的地点下方是否存在渗漏点，具体的，即声音信号的强度值越大或者声音信号的音色或频率较为独特，目前探测的地点下方存在渗漏点的概率越大；多次移动探测后，找到声音信号的强度值最大的地点，并标记为待测管道的渗漏点。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。