CN100394099C - 管道泄漏信号传感装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于燃气管道、石油传输管道、水管等压力流体管道泄漏点位置确定的管道泄漏信号传感装置。包括压电陶瓷片、隔离振荡膜及密封圈、流体连通管和密封压头，隔离振荡膜和密封圈位于流体连通管一端面，且密封圈位于隔离振荡膜与流体连通管端面之间，密封压头在流体连通管该端与流体连通管机械连接，压电陶瓷片通过压缩弹簧连接安装在隔离振荡膜上。该传感装置既能够保证管道泄漏信号传感装置的灵敏度，使其能够对任何频段的泄漏信号进行检测，同时又保证其不受管道噪声，即管道泄漏信号之外的其它信号的干扰影响，从而保证该传感装置对压力流体管道泄漏信号检测的可靠度，其结构简单，价格低廉，使用方便，效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于燃气管道、石油传输管道、水管等压力流体管道泄漏点位置确定的管道泄漏信号传感装置。
技术背景
埋设在地下的燃气管道、石油传输管道、水管等压力流体管道由于铺设区域广，当管道出现泄漏后，其泄漏点不容易被及时发现，从而造成资源的损失浪费，并可能带来安全隐患及对环境造成污染。
目前，对于管道泄漏点位置的检测定位采用了包括信号处理装置、信号传输装置及控制中心在内的管道泄漏检测监控系统，采用该系统可实时发现管道的泄漏，并确定泄漏点的位置，而泄漏信号的检测主要是依靠压力传感器或超声波传感器。压力传感器以灵敏度较高的压电晶体作为信号检测元件，通过电压信号与压力大小的比较，进行压力传感器的标定。压力传感器主要存在两方面的缺陷：一、压力传感器价格昂贵，增大了管道泄漏检测监控系统的成本；二、压力传感器灵敏度较高，在实际使用中，由于管道内流体自身正常的压力波动会给泄漏信号的检测带来较大的噪声(即泄漏信号之外的其它信号)，从而不利于泄漏信号的检测与处理，容易引起系统的误判。超声波传感器在噪声抑制中有很明显的效果，但超声波传感器受信号频率范围的限制，仅限于超声频段范围的信号检测，对超声频段范围之外的有些泄漏信号起不到检测作用，故也不利于泄漏信号的检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单的管道泄漏信号传感装置，既能够对压力流体管道内任何频段的泄漏信号进行检测，又不会受泄漏信号之外的其它信号的干扰。
本发明所述的管道泄漏信号传感装置包括压电陶瓷片、隔离振荡膜、密封圈、流体连通管和密封压头，隔离振荡膜和密封圈位于流体连通管一端的端面，且密封圈位于隔离振荡膜与流体连通管端面之间，密封压头在流体连通管该端与流体连通管机械连接，并使隔离振荡膜将流体连通管该端的端口封闭，压电陶瓷片通过压缩弹簧连接安装在隔离振荡膜上。
管道泄漏信号传感装置通过流体连通管与压力流体管道连通，密封压头用于将隔离振荡膜和密封圈压紧固定在流体连通管端面，隔离振荡膜一方面用于封闭流体连通管端口，使压力流体管道内的流体不会通过流体连通管泄漏出，另一方面，将压力流体管道内的泄漏信号通过其上的压缩弹簧传递给压电陶瓷片。
密封压头与流体连通管之间的机械连接最好以螺纹连接的方式来实现。
为了便于管道泄漏信号传感装置与压力流体管道的连接，流体连通管另一端设置有外螺纹或焊接有法兰盘。
将该传感装置安装固定于被测压力流体管道上，然后将压电陶瓷片通过导线与信号处理装置连接，即可进行压力流体管道泄漏信号的检测。
当一定压力的流体在管道内传输时，管道内有较弱的声波信号的传播，其频谱为白噪声。当被测管道发生泄漏时，在泄漏点两侧的管道内会产生较强的声波信号，其频谱处在一定范围内。通过泄漏点两测管道上安装的管道泄漏信号传感装置，将检测到的信号通过导线传输至信号处理装置，经信号处理装置进行数据处理后，再将数据通过信号传输装置发送到主控中心，主控中心通过计算处理，即能够实时对所属管网进行泄漏监测和泄漏点位的判断。
本发明由于在压电陶瓷片与隔离振荡膜之间设置有压缩弹簧，通过对不同弹性系数压缩弹簧的选择，使管道泄漏信号传感装置来适应不同的压力流体管道，既能够保证管道泄漏信号传感装置的灵敏度，使其能够对任何频段的泄漏信号进行检测，同时又保证其不受管道噪声，即管道泄漏信号之外的其它信号的干扰影响，从而保证该传感装置对压力流体管道泄漏信号检测的可靠度；压电陶瓷在声波信号频率范围内具有平稳的线性特性，能够对声波信号进行有效的转换；该传感装置，结构简单，价格低廉，使用方便，效果良好。
附图说明
现结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明所述管道泄漏信号传感装置一种具体结构的主视示意图；
图2为本发明所述管道泄漏信号传感装置另一种具体结构的主视示意图。
具体实施方式
如图1所示，该管道泄漏信号传感装置包括压电陶瓷片4、隔离振荡膜2、密封圈6、流体连通管1和密封压头3，隔离振荡膜2由金属或其它复合材料制成，隔离振荡膜2和密封圈6位于流体连通管1一端的端面，且密封圈6位于隔离振荡膜2与流体连通管1端面之间。流体连通管1在该端加工有外螺纹，密封压头3具有内螺纹，密封压头3在流体连通管1该端与流体连通管1通过螺纹进行连接，并将隔离振荡膜2和密封圈6压紧在流体连通管1端面，使隔离振荡膜2将流体连通管1该端的端口封闭。压电陶瓷片4通过压缩弹簧5连接安装在隔离振荡膜2上，即压缩弹簧5两端分别固定在压电陶瓷片4与隔离振荡膜2上，并与压电陶瓷片4和隔离振荡膜2垂直。流体连通管1另一端设置有外螺纹，用于该传感装置与压力流体管道的安装连接。
如图2所示，流体连通管1另一端还可焊接法兰盘7，同样能够用于传感装置与压力流体管道的安装连接。
Claims (4)
1.管道泄漏信号传感装置，包括压电陶瓷片(4)、隔离振荡膜(2)及密封圈(6)，其特征在于：还包括流体连通管(1)和密封压头(3)，隔离振荡膜和密封圈位于流体连通管一端的端面，且密封圈位于隔离振荡膜与流体连通管端面之间，密封压头在流体连通管该端与流体连通管机械连接，并使隔离振荡膜将流体连通管该端的端口封闭，压电陶瓷片通过压缩弹簧连接安装在隔离振荡膜上。
2.根据权利要求1所述的管道泄漏信号传感装置，其特征在于：密封压头(3)与流体连通管(1)通过螺纹进行连接。
3.根据权利要求1或2所述的管道泄漏信号传感装置，其特征在于：流体连通管(1)另一端设置有外螺纹。
4.根据权利要求1或2所述的管道泄漏信号传感装置，其特征在于：流体连通管(1)另一端焊接有法兰盘(7)。
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