Wat betekent correlatie en hoe vindt u een waterlek door correlatie?

In de waterlekdetectie worden correlaties gebruikt voor de meting van het voortplantingstijdverschil van geluidsgolven via microfoons. Lekkend water of perslucht uit een defecte pijpleiding produceert een geluid. De geluidsgolven die tijdens het proces ontstaan, verspreiden zich in beide richtingen in de pijpleiding met een bepaalde snelheid.

De basisprincipes van correlatie – parameters voor een meting – formule

Formel Korrelation

D = afstand tot het lek

L = totale afstand, leidinglengte tussen de meetpunten, kan met een meetwiel worden nagemeten

v = geluidssnelheid in m/s, waarde is gewoonlijk gebaseerd op empirische waarden

Het (voortplantings-)tijdverschil T wordt gemeten in milliseconden (ms).

Twee microfoons (sensoren) kunnen worden aangesloten op de lekkende leiding, bijvoorbeeld op een brandkraan of schuif. Ze detecteren het geluid dat door het uittredende water of de perslucht wordt gegenereerd en sturen het door naar de correlator.

 

Video met voorbeeldgegevens

De optimale omstandigheden voor de berekening van de correlator

Het vermoedelijke lek moet zich tussen de twee microfoons bevinden en de lengte van de waterleiding tussen de microfoons moet bekend zijn. De correlator meet het verschil tussen twee tijdstippen, de aankomst van het geluid bij sensor 1 en de aankomst van het geluid bij sensor 2. Dit betekent dat de tijd die nodig is voor het geluid om de microfoon te bereiken wordt gemeten. Snelheid en voortplantingstijdverschil zijn de variabelen die nodig zijn om de exacte positie van het lek te berekenen.

 

Grafiek met voorbeeldgegevens

Schaubild Korrelation mit Beispieldaten

Let op: Als L/2 als het resultaat wordt weergegeven, is het voortplantingstijdverschil 0 en bevindt het lek zich precies in het midden van de meetafstand.

Waarop moet worden gelet?

Voor metalen buizen is een grotere afstand van de microfoons mogelijk dan bij kunststof buizen. Dit hangt samen met het feit dat het geluid zich beter kan verspreiden in metalen leidingen dan in kunststof leidingen. Hierbij geldt dus: bij kunststof leidingen korte afstanden van de microfoons kiezen, bij metalen leidingen kunnen de microfoons over een langere afstand worden geplaatst.

Wat gebeurt er als het lek zich buiten onze meetafstand bevindt? 

– Lees hiervoor het tweede deel van onze miniserie over het onderwerp correlatie: Correlatie in het dagelijks werk.