Measuring the impulse response of linear systems using an analog correlator

Li, H.W.; Dallabetta, M.J.; Demuth, Howard B.

doi:10.1109/iscas.1994.409301

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“…(2). Li et al (1994), Dallabetta (1996), and Liou (1998) approximated the auto-correlation of the input time series (r xx ) in Eq. (2) by a Dirac delta function when a wide-band signal was injected into the system.…”

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Leak location in pipelines using the impulse response function

Lee

Vítkovský

Lambert

et al. 2007

Journal of Hydraulic Research

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Current transient-based leak detection methods for pipeline systems often rely on a good understanding of the system-including unsteady friction, pipe roughness, precise geometry and micro considerations such as minor offtakes-in the absence of leaks. Such knowledge constitutes a very high hurdle and, even if known, may be impossible to include in the mathematical equations governing system behavior. An alternative is to test the leak-free system to find precise behavior, obviously a problem if the system is not known to be free of leaks. The leak-free response can be used as a benchmark to compare with behavior of the leaking system. As an alternative, this paper uses the impulse response function (IRF) as a means of leak detection. The IRF provides a unique a relationship between an injected transient event and a measured pressure response from a pipeline. This relationship is based on the physical characteristics of the system and is useful in determining its integrity. Transient responses of completely different shapes can be directly compared using the IRF. The IRF refines all system reflections to sharp pulses, thus promoting greater accuracy in leak location, and allowing leak reflections to be detected without a leak-free benchmark, even when complex signals such as pseudo-random binary signals are injected into the system. Additionally, the IRF approach can be used to improve existing leak detection methods. In experimental tests at the University of Adelaide the IRF approach was able to detect and locate leaks accurately. RÉSUMÉLes méthodes courantes de détection de fuite, basées sur le transitoire, pour les systèmes de canalisation reposent souvent sur une bonne connaissance du système-incluant le frottement instationnaire, la rugosité des conduites, la géométrie précise et des micro considérations telles que les evacuations mineures-en l'absence de fuites. Une telle connaissance constitue un obstacle majeur et, même si on en disposait, elle serait impossible à inclure dans les équations mathématiques régissant le comportement du système. Une alternative est d'examiner le système étanche pour en trouver le comportement précis, évidemment un problème si le système n'est pas connu pour être exempt de fuites. La réponse étanche peut être employée comme test-repère pour comparer le comportement du système avec fuite. Comme alternative, cet article utilise la réponse impulsionnelle (IRF) comme un moyen de détection de fuite. L'IRF fournit une relation unique entre un événement transitoire injecté et une réponse mesurée de pression d'une canalisation. Cette relation est basée sur les caractéristiques physiques du système et est utile pour déterminer son intégrité. Des réponses transitoires de formes complètement différentes peuvent être directement comparées en utilisant l'IRF. L'IRF fait ressortir toutes les réflexions du système aux impulsions brusques, favorisant de ce fait une plus grande exactitude dans la localisation de la fuite, et permettant à des réflexions de fuite d'être détectées sans l...

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Section: Deconvolutionmentioning

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“…Mechanical valves need to operate against the high back-pressures of the system and cannot make rapid manoeuvres under these conditions. The use of a commercial solenoid side-discharge valve can produce signals of only 300 Hz bandwidth so that the approximation used in Li et al (1994), Dallabetta (1996), and Liou (1998) cannot be applied.…”

Section: Deconvolutionmentioning

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