Moderní metoda odhalování úniků plynu pomocí ultrazvuku

Princip ultrazvukové detekce úniku plynu z potrubí

Úniky plynů z průmyslových potrubí a tlakových systémů představují nejen bezpečnostní riziko, ale i významné provozní ztráty. Vedle tradičních metod detekce, jako jsou snímače koncentrace plynu nebo infračervené kamery snímající ve MWIR spektru, se v posledních letech stále častěji prosazuje ultrazvuková detekce. Její hlavní výhodou je rychlá lokalizace i velmi malých úniků a možnost detekce v prostředí, kde nejsou jiné metody účinné.

Jak ultrazvuková detekce funguje?

Při úniku plynu z tlakového potrubí (i malou netěsností) vzniká vysokofrekvenční turbulence, která generuje zvukové vlny, často v oblasti nad hranicí slyšitelnosti lidského ucha – tedy ultrazvuk (>20 kHz). Tato turbulence je důsledkem náhlého rozdílu tlaku mezi vnitřkem potrubí a okolním prostředím.

Ultrazvukové detektory (většinou ruční přístroje) tyto vlny zachycují pomocí citlivých piezoelektrických mikrofonů nebo směrových snímačů. Detekovaný signál je pak analyzován:

• Frekvenčně – hledá se charakteristické spektrum typické pro plyn unikající malou štěrbinou.

• Intenzitně – s rostoucím tlakem a velikostí úniku roste i intenzita ultrazvuku.

• Směrově – některé přístroje umožňují přesné zaměření směru úniku díky směrové citlivosti.

Ultrazvukové detektory FLIR řady Si-x jsou vybaveny pokročilým polem MEMS mikrofonů a využívají algoritmy zpracování signálu k detekci, směrování a vizualizaci těchto ultrazvukových emisí v reálném čase. Výsledkem je akustický obraz, který umožňuje uživateli doslova „vidět zvuk“ úniku přímo na displeji.

Jaké plyny lze detekovat?

Velkou výhodou ultrazvukové metody je, že není závislá na typu plynu – detekuje se samotný akustický projev úniku, nikoliv chemické složení. Díky tomu lze tímto způsobem detekovat široké spektrum plynů, například:

• Stlačený vzduch

• Kyslík

• Dusík

• Argon

• Helium

• Metan a další hořlavé plyny

• Oxid uhličitý (CO₂)

Podmínky detekce

Úspěšnost detekce závisí na několika faktorech:

Faktor	Vliv
Tlak plynu	Čím vyšší přetlak v potrubí, tím silnější je akustický projev úniku.
Velikost netěsnosti	Větší netěsnosti produkují intenzivnější signál.
Okolní hluk	Silný hluk (např. v průmyslových halách) může maskovat signál. Proto je výhodou (a nezbytností) použití směrových nebo frekvenčně selektivních mikrofonů. Produkty FLIR řady Si-x dokáží díky inteligentnímu zpracování signálu filtrovat běžný provozní hluk.
Vzdálenost	S rostoucí vzdáleností od úniku klesá intenzita signálu. V praxi lze detekovat úniky na vzdálenost až několika desítek metrů.

Ultrazvukové detektory FLIR řady Si-x (Si1 resp. Si2) přináší revoluci do detekce netěsností – umožňuje rychlou, bezkontaktní a přesnou identifikaci úniku plynu na základě ultrazvukového signálu. Díky své univerzálnosti a jednoduchosti použití je ideálním nástrojem pro efektivní řízení údržby a snižování energetických ztrát v jakémkoli moderním průmyslovém provozu.