基于超声波原理的防渗层渗漏定位模型研究

作     者：陈亚宇 马天行 陈月 毕士君 李文举 陈鑫宇 孟彩茹 CHEN Yayu;MA Tianhang;CHEN Yue;BI Shijun;LI Wenju;CHEN Xinyu;MENG Cairu

作者机构：河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 河北建设集团安装工程有限公司河北保定071000 河北维立方科技有限公司河北唐山063000 

出 版 物：《声学技术》 (Technical Acoustics)

年 卷 期：2023年第42卷第2期

页      面：213-218页

学科分类：07[理学] 082403[工学-水声工程] 08[工学] 070206[理学-声学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51807047) 河北省省级科技计划资助项目(20373901D) 

主　　题：垃圾填埋场 渗漏检测 超声波定位 小波分析 损伤概率成像 

摘      要：为解决运营前垃圾填埋场防渗层渗漏定位问题,提出了基于超声波散射特性的高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)膜渗漏检测方法。根据超声波通过渗漏位置发生散射导致能量衰减的特性,利用小波分析提取有无渗漏时超声波能量密度参数,依据两种状态下参数定义损伤指数,结合损伤成像实现对HDPE膜渗漏位置定位。实验通过压电片铺设在HDPE膜表面形成检测网络,任意波形发生器控制压电片产生特定超声波信号,采用一发多收方式对检测区域进行扫描。实验结果表明:HDPE膜有、无渗漏的损伤指数至少相差100倍,差异明显。实验实现了模拟渗漏的定位,单渗漏点的最大定位误差为8.4 mm,双渗漏点最大定位误差为13.7 mm,定位误差在可接受范围内。