输气管道泄漏检测和泄漏点定位对于保障输气管道安全运行和减少泄漏事故造成的危害有重要的意义。各种因素引起的管道腐蚀、突发性的自然灾害、人为破坏管道等都严重威胁着输气管道的安全,因此,输气管道的维护和安全运行已成为重要的研究课题,迫切需要研究输气管道泄漏检测技术和开发泄漏检测灵敏度高、泄漏点定位精度高的输气管道泄漏检测系统。 本文音波检测方法应用于输气管道泄漏检测。首先介绍了输气管道泄漏检测的重要性,管道泄漏检测的一些常用的泄漏检测方法;研究了输气管道泄漏信号的特征和音波测漏检测的基本原理。在试验室环境下搭建了试验管道,选择了适合于高压环境下输气管道泄漏检测的传感器,并在此基础上设计了传感器信号提取电路、模拟信号滤波电路和A/D转换电路。硬件电路中通过在单片机上移植SmallRtos51嵌入式实时操作系统,操作系统可以有效管理检测任务,实现信号采集、数据传输和异常情况处理。微机系统中,通过VisualC++6.0和MATLAB6.5开发环境,实现数字滤波器,FFT频谱分析和数字信号相关等数字信号处理算法对音波泄漏系统进行泄漏的检测和泄漏点的定位。 仿真实验结果表明,压力场环境下的电容传声器可以应用于输气管道泄漏检测。数据采集系统实现了泄漏音波信号的采集和传输。单片机中应用小内核的嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性和实时性。微机系统的软件重点设计了提取和分析管道中的音波泄漏信号的数字信号处理方法,通过实验数据和检测的波形,验证了音波检测方法应用于输气管道泄漏检测的可行性。