超声波定向探头检测漏洞

当一个系统中存在较大漏孔（10^-3Pa·m³/s以上）时，气体就会穿过漏孔形成湍流。这种湍流在漏孔附近产生频率大于20kHz的连续宽带超声波，在空气中传播。气体从漏孔中出来，产生的超声波的中心频率f=β^v_d。其中，v为射流速度；d为漏孔直径；β为系数，一般取0.2。射流速度v与漏孔两端压差成正比，压差变大且漏孔直径变小，频率峰值向高频段移动。发射的声功率与射流速度v的8次方成正比，发射的声压衰减量与传播距离成正比，同时要考虑空气的吸收。

像无线电定向器获得无线电方位的方法一样，超声波检漏仪采用一种定向的超声波探头，在离漏孔较远的地方（30m）进行扫查，探测漏孔发出的超声波信号。由于超声波的方向性很强，因此调整探头的方向，便可以找到输出最大值，此时探头所指的被检件位置便为漏孔的位置。为了提高定向能力，探头上可以安装一个抛物面反射器，并且利用外差法将这种超声波转换成人耳能听到的声音。超声波漏孔探测器对声音的调制如图9.5-3所示，声音强度的变化由指示仪表指示出来。

图9.5-3 超声波漏孔探测器对声音的调制

检漏仪具有固定波段频率选择模式，它通常设计成对30～40kHz信号频率范围有响应。当周围环境噪声较大时，可以调整频率，从而大大减少噪声的干扰。

检测中噪声干扰的来源主要有：

1）内部流体流动时的湍流流动噪声。(www.xing528.com)

2）系统上由于机械摩擦产生的机械噪声。

3）由空气传播的噪声。

4）金属冲击或碰撞声。

5）传感器电路接收到的电噪声。

超声波检漏是在流过漏孔的气流为湍流时实现的。当漏孔较小、流过漏孔的气流为粘滞流甚至分子流时，超声波检漏是无能为力的。因此，超声波检漏的最小可检漏率都大于10^-2Pa·m³/s。