CN100460812C

CN100460812C - 用于确定通道内障碍位置的方法和装置

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Publication number: CN100460812C
Application number: CNB2004800434541A
Authority: CN
Inventors: R·苏特哈尔
Original assignee: Prysmian Cables and Systems Ltd
Current assignee: Prysmian Cables and Systems Ltd
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2009-02-11
Anticipated expiration: 2024-10-12
Also published as: WO2005114103A1; DK1598637T3; CN101002068A; IL179368A0; ES2366093T3; EP1747423A1; ATE510184T1; AU2004319936B2; US7204126B2; DK1747423T3; US20050265687A1; US7469573B2; US20070245807A1; EP1598637B1; ZA200609529B; EP1598637A1; AU2004319936A1; EP1747423B1

Abstract

一种确定通道(15，313)内堵塞(192，392)位置的方法，其中所述通道具有第一端和第二端。所述方法包括将密封装置(200)吹入到所述通道内以形成与堵塞(192，392)相邻的密封，然后将气体从第一端吹入通道内，对从所述第一端吹入到所述通道内的所述气体进行至少一个测量，并通过所述至少一个测量确定所述第一端和所述密封装置之间的距离D。

Description

用于确定通道内障碍位置的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种确定由管道或导管限定的通道内堵塞或障碍位置的方法和装置，并且所述管道或导管具体地但是并不排他地是通过吹气将光纤安装在其内的管道或导管。

背景技术

吹光纤安装可包括包含空导管或管的光纤电缆，其中通过采用压缩空气进行吹气而将光纤单元安装在所述管或导管内。从EP0108590中可得知，在预安装的电缆内沿着通道通过吹气而将光纤安装。在光纤单元被吹入之前，电缆通常已经安装了很长时间，并且光纤单元经常是由电缆安装者外的其它人来安装。因此，安装光纤单元的人很可能不知道电缆的长度。另一个问题就是，该电缆在安装的过程中可能受到损坏，以至于管中的一根或多根至少被部分地堵塞，从而不能使得光纤单元通过此堵塞之处。

可选地，吹光纤安装可包括预安装管，沿着该管能通过吹气而安装光纤电缆或光纤单元。在US5645267和US6311953中披露了用于将光纤电缆安装到预安装管内的方法。上述问题，即如何获知管的长度以及在管内造成堵塞的损坏，同样地适用于这种形式的吹光纤安装。

申请人在欧洲专利申请03253191.5和04253025.3中已经提出了确定预安装管道的长度以及预安装光纤电缆内管长度的问题。

通过吹气将光纤单元或者光纤电缆安装在其内的管道或管遭到的损坏将导致出现以下两个问题：

1)光纤单元/光纤电缆会在损坏的某点处受到阻碍；和

2)由于管道或管横断面的减小而造成通过管道或管的气流量减小，从而阻碍了光纤单元或光纤电缆进行成功地安装。

已知的是，通过沿着管吹送一小段光纤单元，例如150mm，来检测光纤电缆内管的内部损坏。测试样通常具有卷边于其前端的倒圆卷边，以降低管壁对其产生阻碍的可能性。如果测试样成功地吹过所述管，那么可得知，用于安装光纤单元的管处于良好的安装状态。如果测试样不能从管的一端出现，那么可得知，存在造成堵塞的损坏。然而，这不能够确定堵塞的位置。该位置通过安装光纤单元直到其到达堵塞处才能被确定。然后，通过参考位于吹气头上的长度指示器才能确定堵塞的位置。

本发明的目的在于提供一种在毋需尝试安装光纤单元或光纤电缆的情况下，用于确定吹光纤安装的管道或管内堵塞位置的方法和装置。

发明内容

本发明提供了一种在具有第一端和第二端的通道内确定堵塞位置的方法，所述方法包括将密封装置吹入所述通道内以形成与所述堵塞相邻的密封，然后将气体从所述第一端吹入所述通道内，对从所述第一端吹入到所述通道内的所述气体进行至少一个测量，并且通过所述至少一个测量来确定所述第一端和所述密封装置之间的距离D。

附图说明

为了可以很好地理解本发明，现在将参照附图对仅以示例给出的其实施例进行说明。

图1为光纤电缆和用于确定电缆内管长度的光纤电缆长度确定装置的示意图；

图2为用在吹光纤安装中的光纤电缆的横断面示意图；

图3为适用于安装在图2中的光纤电缆内的光纤单元的横断面示意图；

图4为图1中所示装置变型的示意图；

图5为密封装置的轴向横断面图；

图6为图1的变型，表示用于确定光纤电缆内管的堵塞位置的光纤长度确定装置；

图7为光纤管道系统和用于确定该管道系统长度的光纤管道系统长度确定装置的示意图，并且还包括示出了在该管道系统内堵塞的放大；

图8为图7中装置的变型示意图。

具体实施方式

参照图1至3，所示的光纤电缆10与用于确定导管或管14(图2)长度的光纤电缆长度确定装置12相连，其中所述长度确定装置12沿着光纤电缆的长度延伸。管14在安装光纤单元之前是空的。

正如下面更详细说明的那样，光纤长度确定装置12适用于确定管14内的堵塞或障碍的位置。

光纤电缆10可为任意适当的类型，包括至少一条限定了通道15的管14，其中光纤单元可以通过吹气沿所述通道15安装。图2示出了适当的电缆结构的例子。图2示出的电缆10包括封闭于MDPE内鞘16和HDPE外鞘17内的7根管14。铝制防水层18可设于管14和内鞘16之间。还可设置剥离绳19。例如，正如US4952021所披露的那样，管14可由聚乙烯制成，具有载碳径向内表面以提高导电性。另一例子可为衬有低摩擦硅材料的聚乙烯管。可采用的市场上买到的光纤电缆的例子为由Radius Plastics Limited提供的MiniGlide^TM和MicroGlide^TM吹光纤系统和由Emtelle International Limited提供的MHT FibreFlow(商标名)系列。

有许多种适于通过吹气安装的光纤单元。这些对于本领域技术人员是已知的，并且包括增强性能的光纤单元(EPFU)，例如由Pirelli集团的公司制造和销售的

SM2F、SM4F和SM8F EPFU。图3示出了

SM2F系列的EPFU 20的横断面。EPFU20包括覆盖有表面改性剂的树脂鞘22，所述改性剂包括通过降低EPFU的摩擦系数来增强EPFU的吹送能力的玻璃珠24。鞘22容纳有一定数量的光纤26(这里为两根)和一根剥离绳28，它们都嵌入到与鞘22相比较软的材料的基体29内。

系列EPFU的名义外径在1.2到1.4mm范围内，其吹送距离在500到1000m范围内，并且通常包括2根到8根光纤。

光纤电缆长度确定装置12包括壳体30，用于容纳压缩空气的已知容积V1的压缩空气缸32形式的蓄压器安装于其中。压缩空气缸32连接到出口管34，所述出口管34延伸至连接器36。连接器36可为任意的适当类型，它用于建立与电缆10内的管14的上游端38的密封连接。隔离阀40和压力计42安装到位于缸32和连接器36之间的出口管34内。

进口管44连接到压缩空气缸32上。进口阀46设置于进口管44内，所述进口管44在其上游端处具有连接器48，通过此连接器48，所述进口管可与用于提供加压空气以将压缩空气缸32充填的装置50相连。该装置50，例如可为建筑物中的送风管线系统、便携式压缩机或者大容积的气缸，它们中的任一都便于用在特殊的测量任务和环境下。阀40、46可为任何适于控制气态流体流动的类型的阀。类似地，管34、44可为任何适于在系统工作压力下输送压缩空气的类型，并且压力计42可为任何适用于压缩空气的并且能够检测在装置的工作范围内压力改变的类型。

在使用中，连接器36连接到光纤电缆10的管14的上游端或第一端38，而光纤电缆10的下游端或第二端52覆盖有压力保持安全盖54，例如由英国West Drayton，Middlesex的John Guest Ltd提供的NC711-02和NC712-02端部止挡。这些端部止挡是设计用于电信业的塑料端盖。特别地，该端盖包括塑料体，塑料体带有一个或多个设计用于安装在特殊直径管14上的O形环。该塑料体具有可旋转的端部，并且该端部的旋转使得O形环牢固地夹于管14上。

进口阀46打开，而隔离阀40关闭，并且压缩空气缸32充压缩空气达到预定压力P₁(例如10Bar-1000Kn/m²)。一旦达到所需的压力，进口阀44便关闭，隔离阀40打开，从而将压缩空气释放到管14内。一旦进口阀46下游的系统内的压力P₂稳定后，压力P₂便由压力计42确定。

系统内的空气可被认为是理想气体，并且由于从实践角度出发其温度在从压缩空气缸释放之前和之后是一个常量，所以波意尔(Boyle)定律适用。因此

PV＝n

这里：

P＝压力

V＝容积

n＝常量

从该关系式中，可确定

P₁V₁＝P₂V₂

这里：

P₁＝缸压力

V₁＝缸容积

P₂＝在压缩空气从缸32释放后，进口阀46和保持盖54之间的压力

V₂＝进口阀46和保持盖54之间的容积

由于

\frac{P_{1} V_{1}}{P_{2}} = V_{2},

因此可以通过从容积V₂中减去已知的缸容积V₁来确定管14的容积V_t。将要理解的是，该计算并未考虑到(i)位于进口阀46和压缩空气缸32之间的进口管44的容积，(ii)位于压缩空气缸和连接器36之间的管34的容积，(iii)隔离阀40的容积或者(iv)压力计42的容积。然而，就例如可为500m至1000m或者更长的管14的容积V_t而言，这些容积都是可以忽略不计的并且可以不考虑。显然，如果需要的话也可以确定这些未知的容积并且将它们与V₁相加，从而得到更精确的结果，但是出于实用目的，并不必须对此进行考虑。

由于通道15的直径，即管14的内径d，可容易地由测量确定，并且管14的容积V_t已经被确定，因此可以确定管的长度L_t，由于

V_{t} = \frac{{πd}^{2}}{4} L_{t},

因此

\frac{{4 V}_{t}}{{πd}^{2}} = L_{t}

或者

\frac{4 (V_{2} - V_{1})}{{πd}^{2}} = L_{t}

将要理解的是，已知压力P₁和P₂，容积V₁和管14的直径d，安装者就可容易地进行确定管长度L_t时所必须的计算。然而，理想的是为装置12装备内设的计算装置装置，从而可计算长度并且将结果显示给安装者。为此，可提供如图4所示的改进装置100。

在改进的装置100中，与相关于装置12所描述的那些部件等同的部件用相同的附图标记表示，但是增加了100，并且将不再对其进行任何详细的说明。

装置100包括压力传感器160，它可位于任何能够检测压力P₁和P₂的适当位置处。压力传感器160提供指示检测到压力的信号，并通过输入/输出接口164将该信号传送给计算模块162，输入/输出接口可以包括模数(a/d)转换器。输入/输出接口164连接到随机存取存储器(RAM)166，来自压力传感器160的信号可存储在RAM166中，以便处理器(CPU)168访问。计算模块162还包括只读存储器(ROM)170，已知参数例如压缩空气缸18的容积V₁被存储在ROM170中。CPU168将数字数据输出到输入/输出接口164，所述输入/输出接口164与显示装置相连，而该显示装置例如可为LCD174。计算模块还可设置有输入装置，例如键盘176，通过该输入装置，安装者可输入数据，例如管14的直径。键盘176通过输入/输出接口164连接到RAM166，CPU 168可从这里访问由用户输入的数据。

计算模块162由电池单元178供电，并且键盘176可包括开/闭开关(未示出)，从而计算模块162可被关闭以保存电池电力。适当的转换器(未示)可以设置在电池单元178和需要电能的计算模块162的部件之间，从而每一部件接收所需形式的电能。

ROM 170将存储适当的用于操作计算模块162的软件，所述软件包括用于根据被接收并存储于RAM 166和ROM 170内的数据来确定管14长度L_t的算法。该算法通常包括这样的步骤，即在LCD上为安装者产生执行过程中每一阶段的提示(即，充填缸32、132，打开隔离阀40、140，输入管直径d)。更复杂的系统可允许安装者选择要采用的测量单元。

将要理解的是，已经简要地对计算模块162的部件进行了说明，并且还可包括其它部件。然而，这些附加的部件和执行适当的算法对于本领域技术人员而言是显而易见的并且因此不对其进行任何详细的说明。

将要理解的是，计算模块162的各部件可设置在壳体130内或其上。可选择地，可设置具有用于建立与压力传感器160电连接的电缆的单独装置。作为另一选择，可设置包括除了传感器160外的计算模块162所有特征的手持式单元。在这种情况下，安装者仅需输入从压力计42、142读取的压力P₁、P₂以及管14的直径d，就可使管长度L_t显示在LCD174上。然后，可将适当的算法存储到ROM 170中，以控制该单元，为用户提供输入必要数据的提示，并且执行必要的计算。

在实施例中，仅示出了一个压缩空气缸32、132。然而，如果需要的话，可设置两个或更多个缸。设置两个或更多个缸可为测试更长的光纤电缆提供足够的容积。这将避免不得不在高的气压下工作以在较小的容积提供充足的气体。通过在多缸之间设置适当的连接和阀装置，可提供变容积的蓄压器以用于测试不同长度的电缆。因此，在一种模式下，容积V₁可由一个缸来提供，以用于测量较短的电缆，而在第二种模式下，容积V₁可由两个或更多个缸来提供，以测量相对较长电缆的长度。

将要理解的是，装置12、100提供了在安装光纤单元之前快速并容易地确定管14长度的装置。因此，安装者可确保可用光缆单元的长度是足够的，并且可设置吹气过程的参数以确保对光纤单元进行可靠地安装。所述装置的另一特征是：在来自缸32、132的压缩空气已经释放后，通过观察压力计42、142可以确定安装的完整性。如果压力P₂没有稳定，而是连续下降，这表明空气发生了泄漏。这可能是连接不好或者管14中的缺陷所造成的结果。如果在管内存在缺陷，那么这有可能严重地限制光纤单元吹送距离，并且如果有空间可用的话，安装者因此可选择使用另一管14，或者不得不考虑沿着安装路线将电缆破开，从而安装可接合在一起的多段光纤单元。

缸32、132的容积V₁和压力P₁可根据所述装置使用的场合而进行选择。将要理解的是，上面所提到的数字10Bar完全是示例性质的，并且必要的只是在考虑到压力计42、142和/或压力传感器162的分辨率以及测量所想要的精度的情况下，确保在缸内有足够量的气体以产生从P₁到P₂的可测量的压力改变。

如上所述，在确定管的长度L_t时，没有考虑管、阀和压力计各自的容积。对于实际使用，这些容积对于结果的影响是无关紧要的。在对原型装置12的测试中已经发现，计算长度L_t的精度可为95％。95％的精度被认为是提供了一个在实际中足以代表管通道实际长度的值。

根据本发明的一个方面，光纤电缆长度确定装置12、100可用于确定光纤电缆10的管14内的堵塞位置。现在将具体参照图5和6对这个方面进行说明。图6基本上与图1对应，只是图6示出了与管14内的堵塞192相关的特征。

在确定光纤电缆10的长度之前或之后，可对管14进行测试从而了解是否存在任何会防碍光纤单元成功安装的堵塞或障碍。首先，通过已知的吹头例如Pirelli’s

吹头沿着将要进行测试的管14吹送测试样(未示出)。该测试样优选地是将要安装到管14内的光纤单元12的一小段长度，例如150mm。优选地，将倒圆的卷边卷曲于测试样的前端。对于其外径在1.0到1.3mm范围内的光纤单元而言，该卷边的直径可大约等于2.4mm。采用卷边的目的在于减小通道15壁对测试样的阻碍的可能性。

优选地，在沿着管吹测试样之前，将端部止挡190(图6)安装在将要进行测试的管14的下游端52内。该端部止挡190与图1所示压力保持盖54的不同之处在于，它可以透气。端部止挡190的目的在于抓住测试样。该端部止挡可为由英国的Ipswich的Factair Ltd提供的陶瓷端部止挡。

通过使用由吹头或者长度确定装置提供的压缩空气将测试样吹入管14内。优选的吹气压力大约为10Bar。如果管14内没有堵塞或障碍，那么测试样将到达端部止挡190。然后，安装者将知道管是否畅通以用于安装。如果是的话，那么将进行安装。

如果测试样由于某种形式的堵塞192不能到达端部止挡190，那么将使用装置12、100来确定管内堵塞的位置。首先，将例如图5所示的密封装置200插入到管14的上游端38。然后将吹头与管的上游端38相连，从而沿着管吹密封装置200，直到它抵达堵塞192。通常，使用大约10Bar的压力沿着管来吹密封装置200。优选地，将吹气压力保持约10分钟。密封装置200将被挡在堵塞192和测试样(未示出)的后面，并且应该在堵塞位置处将通道15密封。将压力保持10分钟的目的在于确保密封装置200恰恰位于堵塞192的后面。

图5示出了密封装置200的目前优选的形式。该密封装置200包括中空的圆筒形部件202，该部件具有限定了圆形的轴向延伸凹槽204的环形壁。该凹槽204的一端被具有轴向中心尖头208的弯曲端壁206所封闭。圆筒形部件202优选地是整体塑料模制品。目前优选的形式是由UV稳定的PVC塑料溶胶制成，并且具有以下特性：

比重：在20℃时为1.15-1.20

硬度：70-75肖氏A(Shore A)

抗拉强度：15MN/m²

摩擦系数：1.2-1.5(静摩擦)

1.3-1.8(滑动摩擦)

对于内径为3.5mm的管14而言，圆筒形部件202的优选尺寸为：长5-8mm，外径为3.5-3.6mm。

将要理解的是，还可采用许多其它形式的密封装置，并且密封装置的尺寸和特性可根据特定的用途进行选择。

当密封装置200就位时，切断供气，并且将密封装置后的通道15放空到大气。目前，优选的是放空大约15分钟。

接下来，将光纤长度确定装置12、100以与该装置用于确定电缆10长度时的相同方式连接到管14的上游端38。然而，不需要安装端盖54。这是因为，密封装置200取代了端盖。然后以与其用于确定电缆10长度时的相同方式操作装置12、100。将要理解的是，用于确定电缆上游端38到密封装置200的距离D的方法与确定电缆长度时的方法完全相同，除了在该例子中，所确定的长度不是电缆长度Lt，而是从上游端38到密封装置200的距离D。

因此，关系式

\frac{{4 V}_{t}}{{πd}^{2}} = D

或者

\frac{4 (V_{2} - V_{1})}{{πd}^{2}} = D

是适用的。

以与确定管14长度L_t时相同的方式，是否考虑管、阀和压力计各自的容积并不重要，这些容积对于确定到堵塞192的距离D不可能重要。

图7示出了用于确定管道系统310长度的装置312。管道系统310用于光纤电缆的吹装。用于光纤电缆吹装的管道可长达5km，并且此管道的典型内径为20、25、33和40mm。沿着这种管道被吹送的光纤电缆直径通常为13到25mm。虽然光纤电缆长度确定装置12、100可用于确定这种管道的长度，但是它的使用受到限制，因为需要提供足够的气缸容积V₁以在将要测量长度的管道内产生明显的压力改变。用于确定管道系统长度的装置312，虽然不局限于这种用途并且能够用于确定光纤电缆内管14的长度，但是它是用来能够测量容积比光纤电缆内的管14的典型容积更大的管道的长度。

参照图7，光纤管道系统310与光纤管道系统长度确定装置312相连。该管道系统310在安装光纤电缆之前是空的。管道系统310限定了通道313，沿着此通道，通过吹气安装光纤电缆。

光纤电缆管道系统长度确定装置312包括压力气体供给装置316的壳体或支承314。该装置316包括设有压力计和流量计的压缩机。装置316被构造成接收大气压的空气，并提供预定流量和压力的加压空气。一种适当的市场上可购得的装置是例如由英国的Ipswich的Factair有限公司生产。

装置316在出口侧与流量阀320的进口侧相连。流量阀320在出口侧与压力计322相连，并且在更靠下游处与管道系统310的上游端324相连。

管道系统310包括若干段管道326，这些管道326通过气密性连接器328相互连接起来。在附图中，两段管道326由单个气密性连接器328连接起来。然而，将要理解的是，管道系统310可包括通过适当数目的气密性连接器相连的三段或更多段管道，或单段管道。适当的气密性连接器328安装到管道系统的端部324，以允许通过管330与长度确定装置312相连。优选地是布置成这样，即管330可连接到用于连接多段管道的那种类型的气密性连接器328。然而，将要理解的是，特殊设计的或者其他方面不同的连接器布置也可用于将管330连接到管道系统310的端部324。

管道系统可包括管道326和由北爱尔兰Newry的Radius PlasticsLtd或者苏格兰Hawick的Emtelle UK有限公司提供的连接器328。适当的连接器还可由以色列的Plasson有限公司提供。

管道系统310在没有敷设光纤电缆的情况下安装，并且可以任何传统的和便利的方式安装和就位。随后，通过沿着管道吹光纤电缆而安装光纤电缆线路。在安装光纤电缆线路之前，安装者可利用长度确定装置312确定管道系统310的长度。

为了确定管道系统310的长度，长度确定装置312通过管330和气密性连接器328与管道系统相连。管道系统310的另一端332用压力保持盖334盖住。

在管道系统310与长度确定装置312相连并且端部332被盖住的情况下，启动供气装置316的压缩机。一旦压缩机以预定工作状态运行后，流量阀320便打开从而允许压缩空气从压缩机流入管道系统310。该空气以由流量装置316确定的恒压P₁和流量V_f流入管道系统310。流量阀是一个简单的开/关阀。它不具有任何的压力/流量调节功能，并且足够大从而不会阻碍空气从装置316的流动。

当流量阀320开启时，操作者开始对管道系统310的充气进行计时，同时观察压力计322。当压力计322指示已达到预定压力P₂时，流量阀320将被关闭并且计时过程将停止。在流量阀320关闭的情况下，可对压力计322进行监控，以确定管道系统310是否气密；压力计322的压力下降则表明管道系统发生了泄漏。

操作者利用充气时间t_f确定管道系统310的长度。已知由装置316提供的压缩空气的流量V_f和计时过程停止时达到预定压力P₂所花费的时间t_f，操作者就能够确定已经被泵送到管道系统310内的空气的容积V₁(V₁＝t_f·V_f)。管道326的直径d_d已知，或者可被测量，那么已知d_d和容积V₁，就可确定管道系统的长度L_d。

为了确定管道系统的长度L_d，系统内的空气可被认为是理想气体，并且由于从实际出发空气温度将为常量，所以波意尔(Boyle)定律适用。因此：

PV＝n

这里：

P＝压力

V＝容积

n＝常量

从该关系式中，可确定：

P₁V₁＝P₂V₂

这里：

P₁＝从供气装置316输送的空气的压力

V₁＝泵送入管道系统内的空气容积

P₂＝流量阀320关闭时的预定压力

V₂＝流量阀320和保持盖334之间的容积

并且

V_{2} = \frac{P_{1} V_{1}}{P_{2}}

容积V₂与管道系统310的容积V_d近似。将要理解的是，这并没有考虑流量阀320和连接器328之间的管路的容积，因此，

然而，就例如为5km长的管道系统310的容积V_d而言，该容积是微小并且可忽略不计。明显地，可以确定此未知量，从而对其进行考虑以达到更为精确的结果，但是为了实用性，通常没有考虑的必要。

由于管道系统的内径d容易通过测量被确定，并且管道系统的容积V_d已经被确定，因此可以确定管道系统的长度L_d，因为：

V_{d} = \frac{{πd}^{2}}{4} L_{d}

并且，因此

\frac{{4 V}_{d}}{{πd}^{2}} = L_{d}

将要理解的是，已知压力P₁和P₂、容积V₁和管道系统310的直径d，那么安装者就可容易地执行必要的计算来确定管道系统的长度L_d。作为由安装者计算长度L_d的选择，可提供这样一种曲线图，即对应于不同的管道直径，绘制特定压力P₂和流量V_f下的时间对长度的曲线，从而安装者可参考时间从曲线图中简单地读出长度值。作为另一种选择，可提供查找表，它允许安装者由时间t_f、流量V_f、压力P₂和管道系统直径d来确定管道系统的长度。

在用于确定管道系统长度的优选装置412中，其中将参照图8对所述装置进行如下的说明，计时过程和管道系统长度的确定将自动地通过长度确定装置执行，该装置设有内置的计算装置。

在描述图8所示的优选装置412时，相关于装置312所描述的部件具有相同的附图标记，仅仅是增加了100，并且不再对其进行任何详细的说明。

装置412包括压力传感器460，该传感器可位于能够检测管道系统410内的气体压力的任何适当位置处。该位置可为供气装置416下游的任何位置处。优选地，压力传感器安装在壳体414内，在流量阀420下游。正如以下将更为详细说明的，如果压力传感器检测到来自流量阀420下游某一位置处的管道系统压力，那么它能用于确定管道系统的长度并且监控管道系统内的压力以检查气体的泄漏。

在装置412中，安装到壳体414上的连接器461通过一小段管道426与管道系统410的上游端424相连。

压力传感器460如图所示位于压力计422的下游处。将要理解的是，在此实施例中，压力计422可被省去。然而，对于操作者而言，有利的是能够观察到压力，因此此压力计可以保留。可选地，可设置显示器(未示出)以示出由压力传感器460检测到的压力。

压力传感器460提供了指示所检测到压力的信号，并将此信号通过输入/输出接口464传送到计算模块462，所述输入/输出接口可包括模数(a/d)转换器。输入/输出接口464连接到随机存取存储器(RAM)466，其中来自压力传感器460的信号可存储在RAM466中，以便处理器(CPU)468的访问。计算模块还具有只读存储器(ROM)470，其中操作程序和数据被存储在所述ROM470中。CPU468将数字数据输出到输入/输出接口464，所述输入/输出接口与显示装置474相连，而该显示装置例如可为LCD。计算模块还可设置有输入装置，例如键盘476，通过该输入装置，操作者可输入数据，例如管道426的直径。键盘476通过输入/输出接口464连接到RAM 466。由操作者输入和保存在RAM 466中的数据可被CPU访问。

计算模块462可由电池单元478供电，该电池单元可被充电。可将适当的转换单元设置在电池单元478和需要电能的计算模块部件之间，从而每一部件接收所需形式的电能。可选地，计算模块462可被设计成由交流电源供电，例如英国可用的240V交流电。

ROM 470将存储适当的用于操作计算模块462的软件，所述软件包括用于根据接收并存储到RAM 466的数据和ROM 470内保存的数据来确定管道系统410的长度L_d的算法。更复杂的系统可允许安装者选择要采用的测量单元。

为了对管道系统410的供气计时，可为计算模块462提供计时器，未示出。可选地，可利用CPU的内部时钟。计时过程可通过提供适当的键或开关来启动，从而当流量阀420开启时，操作者可启动供气过程的计时。可选地，计时过程可自动启动，例如通过来自流量阀420的表示流量阀420已经开启的信号来启动。流量阀420可配置有微开关或者类似物，以提供该阀已经开启的指示。

在计时过程进行时，来自计时器的脉冲收集于寄存器内从而允许确定时间。正如和计时过程的启动那样，可通过人工的方式进行终止。可选地，当来自压力传感器460的压力信号表示已达到预定压力时，可由CPU指令计时过程的终止。

ROM可包含以查找表形式的数据，允许从对时间的测量中确定管道系统的长度。所述数据可以是上述曲线表示的映射。可选地，流量装置416允许的流量和适合管道系统的预定压力也可存储于ROM中。在这种情况下，CPU可根据适当的算法运行，以利用以下关系式通过参考存储的数据和测量的时间确定管道系统的长度L_d。

V_{1} = t_{f} \cdot V_{f}, V_{2} = \frac{P_{1} V_{1}}{P_{2}} = V_{d}

和

\frac{{4 V}_{d}}{{πd}^{2}} = L_{d}

CPU 468将确定的长度L_d输出到LCD 474，以显示给操作者。

计算模块462可被设计成监控管道系统410内的压力，以确定是否有气体泄漏。如果压力下降到低于P₂的水平，那么表明发生了泄漏。如果检测到泄漏，那么将通过显示器474或者光源，例如LED，以可视的方式通知安装者，和/或以声音的方式通知安装者。

将要理解的是，计算模块462的部件和电路已经简略地说明过了，并且还可包括其它部件。然而，这些附加部件和执行适当的算法都对于本领域技术人员而言是显而易见的，因此这里不再作任何详细的说明。

应该注意的是，需要小心选择压力P₂，该压力为管道系统充气的预定压力。重要的是，气体流量和供给压力P₁基本上为常量。当气体被导入到管道系统内时，由流量装置416设定的流量将保持恒定，直到管道系统内的压力达到一定水平。一旦达到此压力水平，那么气体流量将开始减少，这样预定压力P₂必须在该压力水平以下。

为了更加精确地确定长度，理想地是可考虑光纤单元或电缆将要安装于其内的通道内壁的摩擦系数。这是因为，所述壁的摩擦属性可影响通道内的气体流动，因此，也会对将通道充气至预定压力P₂所花的时间产生影响。

设想的是，用于确定至少代表将通过吹气来安装光纤单元或电缆的通道或管道长度的长度确定装置可包括这样一个单元，该单元包括恒定压力和流量装置，其中所述恒定压力和流量装置接收供给的加压气体并以基本恒定的压力和流量提供输出。该单元优选地包括计算模块，该计算模块能根据指示气体从流量装置供给到通道或管道的时间段t_f的信号来确定通道或管道的长度L_d。优选地，流量装置包括限定了具有预定直径的口或者孔的部分，从而确保恒定的流量。该单元还可包括关于图7和图8所述的压力计和/或开/关阀。设想的是，该单元设置有适当的进口装置，它允许与加压气体供给装置例如压缩机相连。

特别地是参照图7的放大部分，与用于确定光纤电缆长度的装置12、100的方式一样，光纤管道系统长度确定装置312、412可用于确定管道内堵塞392的位置。如前所述，优选的第一步骤为吹送测试样使其穿过管道，以发现是否存在堵塞。如果测试样从管道的端部出来，那么可认为在管道中没有堵塞，并且可进行光纤电缆或单元的安装工作。如果测试样没有出现，那么就可确定出现了堵塞，并且采用光纤管道系统长度确定装置312、412来确定堵塞的位置。以与前述相同的方式，沿着管道吹入密封装置200，以在堵塞后面形成密封。预期的是，在这种情况下，由于涉及较大的容积，因此供气和放空过程的持续时间将更长。

一旦密封装置200就位于堵塞392之后，并且密封装置和管道的端部324之间的通道313已经适当的放空之后，则将装置312、412连接到端部324，并且以相同的方式执行确定管道系统长度的上述程序。关系式

V_{d} = \frac{{πd}^{2}}{4} L_{d}

是适用的

其中

V_d＝流量阀和密封装置200之间的通道313的容积，以及

L_d＝D＝端部324和密封装置200之间的距离。

在用于确定堵塞位置的上述每一步骤中，首先将测试样顺着管/管道吹送，以确定是否存在堵塞。这是可取的，尽管不是必须的。相反，密封装置可起到测试样和密封的双重作用。将要理解的是，如果沿着管/管道吹入密封装置并且它在端部处出来，那么这表明没有堵塞。然而，目前优选形式的密封装置相对较软并且能够发生明显程度的变形，因此它可能挤过堵塞。恰好存在于堵塞192、392后面的测试样将防止密封装置200挤过堵塞。然而，将要理解的是，其它形式的密封装置也可容易地制造，它能起到测试样和密封的双重作用。

将要理解的是，装置12、100、312、412提供了确定通过吹气安装光纤单元或光纤电缆的管或管道长度的可能性。同时，通过相关的步骤，在发现存在堵塞时，通过采用相同的方法能确定堵塞的位置；区别在于：不是确定管或管道两端之间的长度，而是确定管或管道的一个端部与堵塞之间的长度。因此，优点是采用相同的装置和方法以提供两个相关问题的解决方案。就装置的使用和操作者的培训方面而言，这提高了效率。

虽然在原则上，任何适当的气体都可用于执行上述的方法，但是优选的气体是压缩空气。

虽然已经参照在管道和导管内的安装对本发明进行了说明，但是应该理解的是，本发明的方法和装置可用于适合于通过吹气安装光纤电缆或光纤单元的任何类型的通道，例如其内部由中空电缆限定的通道。

Claims

1.一种确定通道(15，313)内堵塞(192，392)位置的方法，其中所述通道具有第一端和第二端，所述方法包括将密封装置(200)吹入到所述通道内，以在所述堵塞(192，392)附近形成密封，然后从所述第一端把气体吹入到所述通道内，进行至少一个关于所述从第一端吹进通道中的气体的测量，并利用所述至少一个测量确定所述第一端和所述密封装置之间的距离D。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述密封装置(200)包括塑料密封元件。

3.如权利要求1或2所述的方法，还包括在将所述密封装置吹入所述通道后，使所述通道在所述第一端放空到大气，从而在所述第一端和所述密封装置之间，所述通道内压力为大气压。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述通道用于安装光纤电缆或光纤单元，并且还包括在将密封装置吹入到所述通道内的所述步骤之前，将所述光纤电缆或光纤单元的测试样吹入到所述通道内以确定堵塞的存在。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述测试样具有安装在其前端处的倒圆顶部。

6.如权利要求4所述的方法，还包括将可透气的端部止挡安装到所述通道的所述第一和第二端之一上，其中该安装端部止挡的所述第一和第二端中的一个与所述测试样要被吹入到通道内的所述第一端和第二端中的那一端相反。

7.如权利要求1所述的方法，还包括提供容纳处于第一压力P₁下的气体的第一容积V₁，其中将气体从所述第一端吹入到所述通道内的所述步骤包括将所述气体释放到第二容积V₂中，其中所述第二容积V₂包括位于所述第一端和所述密封装置之间的所述通道，进行至少一个测量的所述步骤包括在所述气体从所述第一容积V₁释放后测量第二气体压力P₂，该压力P₂为所述第二容积V₂内的压力，通过参考所述第一压力P₁、第二压力P₂和所述第一容积V₁来确定所述第二容积V₂，并且通过参考所述第二容积V₂确定所述距离D。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述第二容积包括位于所述第一端和所述密封装置之间的所述通道以及所述第一容积V₁。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述第二容积由以下关系式确定：

\frac{P_{1} V_{1}}{P_{2}} = V_{2} .

10.如权利要求7所述的方法，其中所述距离D由以下关系式确定：

D = \frac{4 (V_{2} - V_{1})}{{πd}^{2}},

这里d为所述通道的直径。

11.如权利要求7所述的方法，其中所述第一容积V₁包括由蓄压器限定的容积V_p。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一容积V₁等于所述蓄压器的所述容积V_p。

13.如权利要求7所述的方法，其中所述第二容积V₂和/或所述距离D由计算模块确定。

14.如权利要求1所述的方法，其中将气体从所述第一端吹入到所述通道内的所述步骤包括使加压气体以基本恒定的压力P₁和基本恒定的流量V_f流入到所述通道内，所述进行至少一个测量的步骤包括：确定所述通道内达到预定气体压力P₂所花费的时间t_f，通过参考所述时间t_f确定所述距离D。

15.如权利要求14所述的方法，还包括通过参考所述流量V_f和所述时间t_f来确定容积V_d，所述容积V_d至少接近于由位于所述第一端和所述密封装置之间的所述通道所限定的容积。

16.如权利要求15所述的方法，还包括通过将所述流量V_f乘以所述时间段t_f来确定从所述第一端流入所述通道内的所述气体的容积V₁，并且从以下关系式确定所述容积V_d：

\frac{P_{1} V_{1}}{P_{2}} = V_{d} .

17.如权利要求16所述的方法，其中所述距离D由以下关系式确定：

D = \frac{4 (V_{d})}{{πd}^{2}}

这里d为所述通道的直径。

18.如权利要求15所述的方法，其中所述容积V_d由计算模块确定。

19.如权利要求14所述的方法，包括通过参考查阅特定通道直径和所述预定压力P₂下的长度-时间曲线而得的所述时间段t_f来确定所述距离D。

20.如权利要求14所述的方法，其中所述距离D由计算模块确定。

21.一种确定通道(15)内堵塞(192)位置的方法，其中所述通道(15)具有第一端和第二端，该方法包括：

通过沿着所述通道吹密封装置(200)，以使所述堵塞附近形成密封；

将具有已知容积V₁的蓄压器(32，132)与通道的第一端(38)相连；

从所述蓄压器(32，132)将气体在已知压力P₁释放到所述通道内；

在所述释放气体后，确定位于所述第一端和所述密封之间的那部分所述通道(15)内的气体压力P₂；

通过参考所述已知容积V₁、已知压力P₁和确定的压力P₂，来确定所述那部分所述通道的容积V₂；

通过参考所述确定的容积V₂和所述通道的直径来确定至少代表位于所述第一端和所述密封之间的距离D的长度。

22.一种确定通道(313)内堵塞(392)位置的方法，其中所述通道(313)具有第一端和第二端，该方法包括：

通过沿着所述通道吹密封装置(200)，以使该密封(200)与所述堵塞相邻；

使压缩机与通道的所述第一端相连；

从所述压缩机以基本上恒定压力P₁和基本上恒定流量V_f将气体供给到所述通道内，直到在所述第一端和所述密封之间的所述通道内存在预定的压力P₂；

确定所述气体被供给到所述通道内所持续的时间段t_f；

通过将所述流量V_f乘以所述时间段t_f确定泵送气体的容积V₁从而确定表示由位于所述第一端和所述密封之间的所述通道限定的容积的容积V_d，关系式为：

\frac{P_{1} V_{1}}{P_{2}} = V_{d};

和

通过参考所述容积V_d和所述通道直径确定至少代表位于所述第一端和所述密封之间距离的距离D。