一种高性能实用电子听漏仪.pdf

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1、2010年第29卷第3期传感器与微系统(TransducerandMierosystemTechnologies)99一种高性能实用电子听漏仪孔德明(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要：在对检漏工作实际需求分析的基础上，设计并实现了一种高性能实用电子听漏仪。该听漏仪综合应用了提高信噪比、提高放大电路增益、截断高频有害噪声、在功放级电路设置反馈等多项技术，在提高听音分辨力的同时，使得听音分辨力和抑制噪声达到较好的平衡。此外，微控制器控制的带通滤波器实现了在常见泄漏声信号的频段之间切换。仿真结果显示：带通滤波器的输出符合设计指标；样机测试表明：听

2、漏仪的听音分辨力好，听音噪声得到了有效抑制，达到了用户提出的设计要求。关键词：听漏仪；信噪比；噪声抑制；信号滤波中图分类号：TB524文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)03-0099-03Practicalhigh·performanceleakagelisteningdetectorKONGDe-ming(CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Aleakageliste

3、ningdetectorwithhighperformanceandpracticalityisdesignedanddevelopedbasedonthepracticalrequirementfromleakagedetecting．SeveralfunctionalpartssuchasJFETfollower，highgainpreamplifier，lowpassfilterandfeedbackcircuitareintegratedintothedetectortobothimprovelisteningrecognitionandachievea

4、appreciablebalancebetweenlisteningrecognitionandnoisesuppression．Bandpassfilter(BPF)underthecontrolofMCUcaneasilyswitchamongthecommon—usedfrequencyband．SimulationshowsthattheBPFmeetsthedesignedrequirements．Testontheprototypedetectorindicatesthatthesyslemoperatesexcellentlybothinliste

5、ningrecognitionandnoisesuppression，whichcompletelysatisfiestherequirementspecification．Keywords：leakagelisteningdetector；signal—noiseratio；noisesuppression；signalfiher0引言1系统设计与结构电子听漏仪在管网普查、漏点确认等场合有着广泛应地下供水管线存在裂缝、孔、洞等破损时，就会发生泄用。在听漏操作中，电子听漏仪对噪声的抑制能力和对各漏。在管内压力作用下，管道内的水通过裂缝、孑L或洞向外种声音的分辨能

6、力(听音分辨力)是影响实际听漏效果的喷射，与泄漏点的管壁摩擦产生振动声波；管道内的水在流主要因素。当对噪声的抑制能力较强时，电子听漏仪会丧出管道时伴随着压力的释放，进入管外介质(空气、泥沙失对管漏较小、频率较高的声音的辨识能力。相反，若提高等)时产生新的冲击摩擦，在向外喷射的过程中产生涡流、对不同频率声音的分辨能力，更多的噪声将同时进入听漏附壁等现象，就有不同频率的声音产生。操作者的耳朵。由于管网普查时听漏操作通常会持续l一电子听漏仪的输入除了传感器接收到的泄漏信号之2h，过多的本机噪声会使人产生听觉疲劳，以致降低了听外，还有本机及环境干扰，即噪声。这些噪声可以

7、看成白噪漏效果。针对电子听漏仪在噪声抑制和听音分辨力方面的声，频谱分布均匀，能量较小；而泄漏信号的频谱相对集中，矛盾，在与管道检测服务厂家展开合作并在长期分析总结且能量较大。由泄漏产生的声音信号除了沿着管道向两侧检漏人员的需求基础上，设计并实现了一种高性能电子听传播之外，同时也通过埋管土层进行传播。借助于听音棒漏仪。该新型听漏仪采取多种措施对信号的放大、滤波以等简易设备就可在管线上方的地面、地表设施、检修井内的及音频输出进行了处理，在提高听音分辨力的同时，较好地阀门等处听到泄漏声。但是，城市的快速发展，管道泄漏检抑制了噪声，使得噪声抑制能力和听音分辨力达到了较好

8、测的环境已经严重恶化，电