1、音波法泄漏檢測原理
　　當輸氣管道的某一點發(fā)生破裂，管內(nèi)氣體會從破裂點流出，導(dǎo)致管內(nèi)氣體的流動參數(shù)發(fā)生變化，泄漏點處的氣體密度減小，壓力降低，泄漏點兩邊相鄰區(qū)域的氣體在壓差的作用下向泄漏點處補充，致使泄漏點相鄰區(qū)域內(nèi)的氣體密度減小，壓力降低，進而遠處的氣體向泄漏點相鄰區(qū)間補充，這種過程依次向管道上下游傳播，從而形成音波在管道內(nèi)的傳播，音波在管內(nèi)介質(zhì)中的傳播速度為聲速。安裝在管道兩端的音波傳感器監(jiān)聽并采集傳來的音波信號，通過對音波信號進行特征量提取，判斷管道是否發(fā)生泄漏。
　　當不銹鋼管件管道處于正常工況時，音波傳感器采集的信號被作為背景噪聲，而管道一旦有泄漏發(fā)生，產(chǎn)生泄漏音波信號和正常工況下的背景噪聲會一同傳到音波傳感器，經(jīng)過泄漏檢測系統(tǒng)的對比和鑒別，做出泄漏判斷。
　　音波法泄漏檢測的關(guān)鍵是尋找到泄漏信號的特征量并將其提取，特征量是將信號進行某種算法的物理量，管道發(fā)生泄漏和沒有發(fā)生泄漏，特征量的值有明顯的區(qū)別。故可以將未發(fā)生泄漏時的特征量值作為閩值，和管線運行時的特征量值作比較，進行泄漏判斷。
　　2、音波法泄漏定位原理
　　輸氣管道發(fā)生泄漏，泄漏音波從泄漏點向不銹鋼三通管道兩端傳播，根據(jù)音波傳播到管道起終點的時間差值和音波在管道中的傳播速度即可確定泄漏點的位置。管道發(fā)生泄漏產(chǎn)生泄漏音波，當首末端的音波傳感器檢測到音波信號出現(xiàn)大的尖峰時，證明泄漏信號傳到了管道兩端，因為傳到管道兩端的為同一信號，只不過傳到兩端的時間不同，因此兩端信號的相似程度很大，做互相關(guān)分析時會出現(xiàn)一個大值點，找到出現(xiàn)大值點的位置也就找到了泄漏音波傳播到首末站傳感器的時間差值。
　　3、基于音波法的測漏系統(tǒng)的組成
　　工程應(yīng)用中，音波測漏系統(tǒng)一般由音波傳感器、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理器、數(shù)據(jù)匯集處理器、GPs接收器和監(jiān)控主機組成。
　　其中的音波傳感器是采集泄漏音波信號的主要部件，它可以捕捉微小的物理震動信號，能敏感地接收到管道中帶有壓力的流體流動的信號。當不銹鋼彎頭管道由于某種原因發(fā)生泄漏時，音波傳感器將會采集到管道破損瞬間的音波信號，并將音波信號傳送到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理器，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理器對信號進行處理并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，打上GPS時間標簽，把數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)匯集處理器。數(shù)據(jù)匯集處理器將整合分析現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理器上傳的數(shù)據(jù)，然后進行一系列的計算，確定泄漏是否真的發(fā)生，并確定泄漏位置?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理器和數(shù)據(jù)匯集處理器都裝有GPS接收器，其時間誤差為±500ns，所有現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理器的監(jiān)控板時鐘都保持同步，以泄漏定位的正確性。基于音波法的泄漏檢測及定位系統(tǒng)的監(jiān)控主機以包括核心數(shù)據(jù)模型處理軟件的服務(wù)器為數(shù)據(jù)處理。音波測漏系統(tǒng)的核心是由大量的對比型數(shù)據(jù)庫及其算法構(gòu)成。系統(tǒng)的警報、監(jiān)控、打印等操作及所有遠程的、現(xiàn)場的參數(shù)設(shè)定和校準都可通過該設(shè)備進行。
　　采用音波法進行泄漏檢測，要高的檢測靈敏度和定位精度的條件是在被測管線的兩端安裝一個音波傳感器。目前可作音波傳感器的傳感元件有麥克風(fēng)、加速度計和動態(tài)壓力傳感器。麥克風(fēng)通常用來探測管壁的音波信號，它在很高的環(huán)境壓力下才能保持很高的靈敏性，麥克風(fēng)由應(yīng)變傳感器、電容傳感器、電感傳感器、晶體傳感器、磁傳感器組成。加速度計是由壓電晶體組成，它可以對振動產(chǎn)生的加速度進行很好的測量，由振動導(dǎo)致的壓電晶體的波動可以產(chǎn)生微小的電流，電流經(jīng)過儀表放大器放大后就可以制作成動態(tài)儀表。動態(tài)壓力傳感器通常是由壓電材料組成，并且可以耦合氣體。