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SPIRAXSARCO 便携式超声波疏水阀检测仪 UP100 介绍

更新时间:2025-11-10      浏览次数:15

一、 概述

SPIRAXSARCO UP100 是一款便携式超声波检测设备,主要用于蒸汽系统中疏水阀工作状态的现场检测与故障诊断。该设备通过采集和分析疏水阀运行时产生的超声波信号,辅助判断疏水阀是否存在泄漏、堵塞等异常状况。其设计旨在为蒸汽系统的维护人员提供一种非侵入式检测工具,适用于石油化工、电力、制药、食品加工等工业领域。

二、 工作原理与技术基础

UP100 基于超声波检测原理进行工作。在蒸汽系统中,疏水阀在排放冷凝水或空气时,内部流体运动及部件动作会产生特定频率的声波信号,其中部分信号处于人耳不可闻的超声波范围(通常指20kHz以上频率)。
该设备的核心操作流程包括:

  1. 信号采集:内置压电陶瓷超声波传感器接触疏水阀外部表面或邻近管道,将机械振动转换为电信号。

  2. 信号处理:采集的电信号经过高频放大、滤波及模数转换。设备采用带通滤波器聚焦于38kHz至42kHz频段,以降低环境噪声干扰。

  3. 信号转换:经处理的超声波信号通过外差电路转换为可听声波信号(频率降至2kHz以下),便于操作人员通过耳机听取或观察屏幕波形。

  4. 结果显示:设备同时提供声压强度数值显示及条形图指示,辅助量化判断。

三、 设备组成与结构特点

UP100 采用手持式设计,主要部件包括:

  1. 检测主机

    • 外壳采用ABS工程塑料,具备防滑纹理。

    • 配备LCD显示屏,可显示超声波分贝值、电池状态、操作模式。

    • 控制面板设有力矩开关、频率调节旋钮、音量控制键。

  2. 传感器模块

    • 接触式传感器前端为不锈钢探针,通过磁性座或直接接触固定。

    • 集成信号预处理电路,灵敏度为-65dB±3dB(参考0dB=1V/μbar)。

  3. 音频输出系统

    • 配备3.5mm耳机接口,输出阻抗为16Ω。

    • 内置扬声器,最大输出功率0.5W。

  4. 电源系统

    • 采用2节AA碱性电池供电,标准工况下连续工作时间约30小时。

    • 具备低电压预警功能,电量低于2.2V时提示更换。

四、 技术参数与性能指标

  • 检测频率范围:中心频率40kHz,可调范围±4kHz

  • 声压测量范围:20dB至100dB(参考0dB=0.0002μbar)

  • 测量精度:±2dB(在40kHz标准频率下)

  • 响应时间:小于500毫秒

  • 操作温度:-10℃至50℃

  • 储存温度:-20℃至60℃

  • 整机重量:约300克(不含电池)

  • 防护等级:IP52(防尘、防滴溅)

五、 操作流程与应用方法

  1. 检测前准备

    • 确认被测疏水阀信息,包括类型(机械式/热静力式/热动力式)、工作压力。

    • 检查传感器表面清洁度,确保无油污或锈迹影响信号传导。

  2. 现场检测步骤

    • 开启设备并进行传感器校准(部分型号支持)。

    • 将传感器贴合于疏水阀阀体或下游管道振动显著位置。

    • 调节频率旋钮至与设备工作频率匹配(通常设定为40kHz)。

    • 通过耳机听取声音特征,同时观察显示屏数值变化。

  3. 状态判断依据

    • 正常状态:间歇性超声波信号,对应疏水阀周期性排放。声压值呈现规律波动,典型范围在40dB至70dB。

    • 泄漏状态:持续性高频超声波信号,声压值稳定在较高水平(通常大于75dB)。

    • 堵塞状态:超声波信号显著减弱或消失,声压值持续低于30dB。

    • 空气积聚:不规则爆裂声信号,声压值波动幅度增大。

六、 应用场景与限制条件

UP100 适用于以下典型场景:

  1. 蒸汽主管线、分汽缸疏水阀群定期巡检

  2. 热交换设备、伴热管线疏水阀故障排查

  3. 蒸汽系统能效评估中的泄漏点定位

设备使用存在以下限制:

  • 不适用于真空蒸汽系统或背压过高工况

  • 外部强电磁场环境可能干扰信号采集

  • 管道保温层过厚(超过80mm)会衰减信号强度

  • 需操作人员具备蒸汽系统及疏水阀工作原理知识

七、 维护与校准

  1. 日常维护

    • 使用后清洁传感器接触面,避免刮擦晶体元件。

    • 长期不用时取出电池,存放于干燥环境。

  2. 性能验证

    • 可采用标准超声波发声器(40kHz)进行基础验证。

    • 建议每12个月由授权服务点进行整机校准。

  3. 故障处理

    • 无信号输出时检查传感器连接线是否破损。

    • 读数漂移可能因电池电量不足导致。

八、 技术演进与行业定位

相较于早期听棒或振动检测仪,UP100 的技术特点体现在:

  • 将声波信号转换为可量化参数,降低对操作人员经验的依赖。

  • 便携设计支持单人现场操作,提升检测效率。
    在工业检测仪器领域,该设备属于专用型声学检测工具,其技术路线区别于红外热成像或内窥镜等检测手段。

九、 总结

SPIRAXSARCO UP100 便携式超声波疏水阀检测仪通过非接触式声学检测方式,为蒸汽系统疏水阀状态评估提供了一种现场检测手段。设备基于超声波原理,结合信号处理技术,将疏水阀工作特性转换为可听声波与量化指标。在实际应用中,需结合疏水阀类型与工况综合判断检测结果。


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