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水聽(tīng)器測(cè)漏水聲:多因素影響下距離探究【大禹電子】
水聽(tīng)器作為基于聲學(xué)原理的管道泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備,其有效探測(cè)距離受管道材質(zhì)、泄漏聲波特性及環(huán)境噪聲等多重因素影響,需結(jié)合具體場(chǎng)景綜合評(píng)估。
管道材質(zhì)直接影響聲波傳導(dǎo)半徑。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,鋼管中泄漏聲波的傳導(dǎo)半徑可達(dá)60米,且聲音辨識(shí)度高,類似水燒開(kāi)的持續(xù)噪聲;而塑料管道因材質(zhì)阻尼較大,聲波衰減顯著,傳導(dǎo)半徑通常縮短至數(shù)米。這種差異源于鋼管對(duì)聲波的低吸收特性與塑料管道的高能量損耗。
泄漏聲波特性決定頻段覆蓋范圍。水聽(tīng)器通過(guò)捕捉泄漏點(diǎn)產(chǎn)生的次聲波至低頻聲波(20Hz—2.5kHz),可覆蓋管道全生命周期的泄漏特征頻段。例如,漏口摩擦聲頻率集中在300—2500Hz,水頭撞擊聲為100—800Hz,介質(zhì)摩擦聲則低至25—275Hz。現(xiàn)代水聽(tīng)器采用壓電陶瓷或光纖傳感技術(shù),頻響范圍覆蓋10Hz—10kHz,采樣率達(dá)100kHz以上,確保對(duì)微弱信號(hào)的精準(zhǔn)捕獲。
環(huán)境噪聲與定位算法優(yōu)化探測(cè)效能。在復(fù)雜場(chǎng)景中,水聽(tīng)器通過(guò)時(shí)差定位算法(TDOA)與互相關(guān)算法消除背景噪聲。例如,某型號(hào)設(shè)備采用雙探頭同步采集聲波信號(hào),將300米監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的定位誤差控制在±0.1米以內(nèi)。實(shí)際工程中,該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)大管徑管道1000米范圍內(nèi)的連續(xù)監(jiān)測(cè),誤報(bào)率低于0.5%。
典型應(yīng)用場(chǎng)景下的距離參數(shù)。在供水管道監(jiān)測(cè)中,IP68防護(hù)等級(jí)的水聽(tīng)器可耐受-20℃—60℃極端溫度及100bar靜壓,通過(guò)磁吸安裝實(shí)現(xiàn)非開(kāi)挖部署。結(jié)合LoRa/NB-IoT低功耗傳輸技術(shù),單次充電續(xù)航超2年,確保長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)回傳穩(wěn)定性。
大禹電子產(chǎn)品主要四大類:工控儀表、工業(yè)傳感器、海洋設(shè)備、超聲波換能器。產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景:超聲波測(cè)距,監(jiān)測(cè)水位/流速/流量/泥位/水深等,水下通信/定位/避障。
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水聽(tīng)器與換能器:功能定位差異及技術(shù)要點(diǎn)解析【大禹電子】
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