壓縮空氣泄漏、真空系統(tǒng)泄漏、電氣系統(tǒng)局部放電等問(wèn)題，都可能會(huì)導(dǎo)致公司面臨著潛在的停產(chǎn)停工、更換設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。為了提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，使用聲波成像儀進(jìn)行超聲成像是檢測(cè)設(shè)備潛在問(wèn)題的一種有效方式。
通常，這種簡(jiǎn)單易用的技術(shù)使專業(yè)人士能夠以比傳統(tǒng)方法快10倍的速度完成檢測(cè)工作。那么，在選購(gòu)聲波成像儀時(shí)應(yīng)關(guān)注哪些方面呢？
有效的頻率范圍
首先需要考慮的特性是聲像儀的有效頻率范圍。您可能認(rèn)為，頻率范圍越寬，越可以擴(kuò)大收音頻率的范圍。但事實(shí)上，檢測(cè)壓縮空氣泄漏的最有效頻率范圍介于20至30kHz之間。這是因?yàn)椋褂?0至30kHz的頻率范圍有助于將壓縮空氣泄漏與工廠的背景噪音區(qū)分開來(lái)。由于在20-30kHz之間漏風(fēng)噪音和背景噪音之間存在較大差異，因此與更高頻率相比，在該頻率范圍內(nèi)更易檢測(cè)到壓縮空氣的泄漏。
從上圖中，我們可以看到在30至60kHz頻率范圍內(nèi)，壓縮空氣（藍(lán)線）和機(jī)械噪音（黃線）的振幅均呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)，這使得區(qū)分它們十分困難。因此，在20至30kHz范圍內(nèi)工作更有效。
對(duì)于在安全距離內(nèi)檢測(cè)局部放電的用戶，10至30 kHz范圍為最佳。這是因?yàn)檩^高頻率范圍傳播距離較短。為了檢測(cè)室外環(huán)境中高壓設(shè)備的局部放電，需要把聲波成像儀調(diào)至較低頻率、傳播距離更遠(yuǎn)的聲音。
最佳麥克風(fēng)數(shù)量
為了捕捉更安靜的噪音，麥克風(fēng)數(shù)量越多越好。聲波成像儀通常利用數(shù)十個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）麥克風(fēng)收集和區(qū)分聲音。雖然MEMS較小，功耗較低，且十分穩(wěn)定，但是它們本身產(chǎn)生的噪音會(huì)干擾單個(gè)麥克風(fēng)收錄極安靜聲音的能力。這時(shí)，僅需將麥克風(fēng)數(shù)量翻倍便能將信噪比增加到足以消除3分貝無(wú)用噪音的程度。
一個(gè)麥克風(fēng)產(chǎn)生的自噪音可能足以讓系統(tǒng)無(wú)法收錄產(chǎn)生16.5kHz信號(hào)的壓縮空氣泄漏。
擁有32個(gè)麥克風(fēng)的聲波成像儀可以檢測(cè)到某種泄漏，但是由于信噪比仍然太低以至于無(wú)法收錄更安靜的聲音。
相比之下，一個(gè)擁有124個(gè)麥克風(fēng)的聲像儀既能收錄頻率為16.5kHz的泄漏，又能收錄頻率為18.5kHz的泄漏，使其更易檢測(cè)、查明和量化較小的泄漏。
聲音探測(cè)距離
給聲波成像儀增加合適數(shù)量的麥克風(fēng)也能提高從較遠(yuǎn)距離處收錄極安靜噪音的概率。這在檢測(cè)高壓系統(tǒng)時(shí)尤其重要，因?yàn)楦邏壕植糠烹姷臋z測(cè)往往需要在安全距離之外檢測(cè)帶電設(shè)備。隨著聲波成像儀遠(yuǎn)離聲源，聲音信號(hào)的強(qiáng)度顯著下降。解決辦法是增加麥克風(fēng)的數(shù)目：麥克風(fēng)數(shù)目增至4倍基本能使聲音檢測(cè)范圍翻倍。
FLIR Si124
麥克風(fēng)的布局
聲波成像儀上麥克風(fēng)的布局會(huì)影響聲波成像儀確定聲音方向和位置的方式。聲波成像儀從每個(gè)麥克風(fēng)中采集數(shù)據(jù)，測(cè)量信號(hào)的時(shí)間差和相位差，并計(jì)算聲源位置。這些麥克風(fēng)需要被緊緊排列在一起，以確保它們能夠收集到足夠的聲波數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確確定音源的方向。、
麥克風(fēng)的性能
就像頻率一樣，一臺(tái)聲波成像儀能容納的麥克風(fēng)數(shù)量有一個(gè)最佳上限。設(shè)置過(guò)多麥克風(fēng)會(huì)存在潛在弊端：每個(gè)麥克風(fēng)都需要處理功率以便將音頻數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像。因此，增加太多麥克風(fēng)會(huì)使回報(bào)減少。某些制造商通過(guò)降低聲像像素或“聲音”像素的分辨率平衡這一點(diǎn)，但是這會(huì)影響聲波成像儀的整體性能。擁有足夠的聲音像素?cái)?shù)以便從一定距離處可靠地檢測(cè)電暈放電和局部放電并查明其確切來(lái)源，這一點(diǎn)至關(guān)重要。
FLIR Si124擁有124個(gè)麥克風(fēng)和先進(jìn)的處理能力，具有行業(yè)領(lǐng)先的檢測(cè)靈敏度、出色的聲像分辨率和較大的檢測(cè)范圍，很好地平衡了這二者之間的關(guān)系。
智能分析工具
最后一項(xiàng)需要考慮的特性是聲波成像儀的計(jì)算能力和搭載的分析工具及輔助軟件。像FLIR Si124這樣的聲波成像儀提供機(jī)載分析工具、生成簡(jiǎn)單易懂的報(bào)告，并利用AI/web工具進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析。檢測(cè)人員能在檢查期間實(shí)時(shí)對(duì)泄漏嚴(yán)重程度分級(jí)，進(jìn)行泄漏成本分析和局部放電模式分析。一旦完成檢查，檢測(cè)人員僅需連接至Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，將圖像自動(dòng)上傳至FLIR Acoustic Camera Viewer云服務(wù)，以便執(zhí)行進(jìn)一步分析。先進(jìn)的人工智能服務(wù)協(xié)助用戶計(jì)算由壓縮空氣或真空泄漏引起的預(yù)計(jì)年度能源費(fèi)用支出和確定局部放電設(shè)備是否需要維修或更換，還可以用于創(chuàng)建報(bào)告，以便與維護(hù)團(tuán)隊(duì)或客戶共享。
聲學(xué)成像可以檢測(cè)到超聲波的能力，已成為公用事業(yè)組織、工業(yè)制造等行業(yè)用于確定是否存在局部放電以及壓縮空氣泄漏的有效方法。
