CN101349604A - 一种管道实时压力测试监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管道实时压力测试监控装置及方法，装置包括设置有弹性机构的压力实时感应装置和测量装置，所述压力实时感应装置和测量装置相互连接。方法通过将管道实时压力测试监控装置安装于管道内部，通过弹性机构实时感应压力的大小变化，即通过弹性机构随压力的变动产生不同弹性形变来感应压力的大小变化，再通过测量装置实时测量弹性机构的弹性形变情况，得出管道内部压力的实时变化情况。本发明不但结构简单、安装方便、而且安全性能高、适用于对整个管件系统监控。

Description

一种管道实时压力测试监控装置及方法

技术领域

本发明属于管道安全测试领域，特别是涉及一种通过对管道内部压力的测试监控实现管道安全测试评估的装置，以及该装置的应用方法。

技术背景

塑料管道(包括煤气管、油管、水管)的安全运行问题，涉及到石油石化企业生产、市民安全及社会稳定等问题。近些年来，塑料管道在安装与使用中技术发展较快，企业、城市及国家的现代化通讯、信息技术飞速发展，但是，针对塑胶管道系统中管件因安装、使用各方面因素造成的介质流失、气体中毒、可燃气体爆炸等重大安全预警问题有待进一步解决。

中国专利申请号为200410019452.0公开了一种原油管道停输状态下的泄露检测定位装置，在管道始端设置加压泵，在始端和末端设置压力变送器，通过对管道两端的压力信息采集与处理发现渗漏和盗油情况，这种设置不但造价高，而且信息反应比较滞后。

中国专利申请号为200610047572.0的中国专利公开了一种在役管道腐蚀、渗漏安全监测预警系统及控制方法，通过压力和流量传感器对压力和流量进行数据收集并处理分析。这种设置使用的装置造价比较高昂。

一般情况下，在管道与管道的连接处发生介质渗漏的几率远远大于每节管道中间的泄露，在直通、弯头或者是三通与管道连接处，因密封不好或是安装过程中的环境影响，都会造成介质泄露，带来很多问题，对管道连接处介质渗漏的检测监控非常的重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过感应管道内部压力的变化来评估管道是否渗漏的管道实时压力测试监控装置。

本发明的另一目的在于提供一种管道实时压力测试监控方法。

为了实现发明目的一，采用的技术方案如下：

一种管道实时压力测试监控装置，包括设置有弹性机构的压力实时感应装置和测量装置，所述压力实时感应装置和测量装置相互连接。

上述技术方案中，所述弹性机构采用弹簧体，所述测量装置包括电阻棒和电阻测量电路，弹簧体环绕在电阻棒外围，且弹簧体的上下端通过导体与电阻棒接触，导体作为电阻测量电路的输入端。

本发明还设置有壳体和弹簧体防护罩，壳体和弹簧体防护罩构成密闭空间，弹簧体设置在该密闭空间内部并与弹簧体防护罩紧密连接。

进一步的，弹簧体防护罩与壳体之间设置有密封圈。

所述电阻测量电路包括电阻测量仪表，所述电阻测量仪表通过电线与弹簧体两端的导体连接。由于本发明是设置在管道内部，所以通过电线连接外部的电子测量仪表。

为了实现发明目的二，采用的技术方案如下：

一种管道实时压力测试监控方法，将管道实时压力测试监控装置安装于管道内部，通过弹性机构实时感应压力的大小变化，即通过弹性机构随压力的变动产生不同弹性形变来感应压力的大小变化，再通过测量装置实时测量弹性机构的弹性形变情况，得出管道内部压力的实时变化情况。

上述技术方案中，所述测量装置测量弹性机构的弹性形变通过电阻棒及电阻测量电路实现，通过弹性机构与电阻棒及电阻测量电路的连接，将弹性机构的弹性形变转化为电阻棒的长度大小变化，再由电阻测量电路实时测量出电阻值的变化。

所述管道实时压力测试监控装置安装在连接管道的管件内部。

本发明的测试监控方法具体步骤为：

a、将管道实时压力测试监控装置通过电热熔安装在管道内壁，压力实时感应装置和测量装置开始工作；

b、弹性机构受压产生弹性形变，该弹性形变随介质压力的大小变化而变化，且弹性形变的变化使得弹性机构上下端的导体与电阻棒的接触点不断变化；

c、电阻测量电路实时测量电阻棒上输出的电阻值的大小；

d、通过电阻值的大小变化得知管道内部压力的变化，并根据压力的大小变化生成预警信号。

本发明通过对检测到的信息接收、处理，可以及时得到介质渗漏等安全信息，能实时检测监控输送油、天然气和水等管道在弯头、三通等各处实时的压力变化，确定是否有渗漏现象发生，以及测试安装过程中有无渗漏现象，在塑料管道安装及使用过程中对整个管件系统的测试监控、并在出现介质泄漏时立刻报警，以便及时决策、及时维护、及时抢修，防患于未然。

本发明通过弹簧、电阻及测量电路就可实现，不但结构简单、安装方便、而且安全性能高、适用于对整个管件系统监控。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明的结构如附图1所示，由电线1、底座2、壳体3、电阻棒4、弹簧5、铜片6、密封圈7、防护罩8组成，底座2、壳体3、防护罩8构成密闭的系统，壳体3和防护罩8之间通过密封圈7保证密封性，使得密闭系统内部不会受管道的流体所影响，电阻棒4、弹簧5、铜片6、电线1构成本发明的关键部分，起到实时感应管道内部压力变化，并将该压力变化情况传达出来的作用。

作为一个实施例，本发明的装置整体高为12mm，上端直径为10mm，相对于管道的体积非常小，不会影响到介质的输送。

本发明的工作原理是：

通过缠绕于电阻棒4上的弹簧5的受压弹力函数f＝kx及所受压力F＝ps进行分析；当F＝f时，得出计算公式x＝ps/k，其中k表示弹簧的弹性系数，x为弹簧受压下降的高度，即弹性变量，s为受压活塞的面积，p为要测试监控的介质压强；

当压力实时感应装置受压时，弹簧、密封圈与防护罩一起受压下降；当p保持稳定时，根据计算公式x＝ps/k，得出x值，此x值为标准值，测量装置根据此时x值转换的电阻值反应出所受压力的正常标准；

当上述p增加或减小时，F随着大于或者小于f，x值也呈正比例变化，测量装置输出的电阻值反映出所受压力与正常标准有出入，测量装置根据电阻值波动生成预警信号，在把预警信号通过有线或无线的方式发送给信息显示装置。工作人员根据预警信号对管道做出修理。

如附图2所示，通过上述弹性装置实时感应压力的大小变化，并根据压力的大小产生弹性形变，测量装置通过测量弹性形变的大小变化从而测量压力的大小变化，并与压力正常值比较，生成预警信号。

所述管道压力测试监控方法的具体步骤为：

a、将电源接入管道实时压力测试监控装置，并将该装置通过电热熔等方法置于管道接头内壁，压力实时感应装置和测量装置开始工作；

b、弹簧体受压产生弹性形变，并随介质压力的大小变化而变化；

c、测试电路实时测试电阻棒上输出的电阻值的大小；

d、电阻值——弹性形变——介质压力三者的变化相互关联且成比例，通过测量电阻值的大小变化便可测量介质压力的大小变化；

e、管道实时压力测试监控装置根据压力的大小变化生成预警信号。

本发明通过对检测到的信息接收、处理，可以及时得到介质渗漏等安全信息，能实时检测监控输送油、天然气和水等管道在弯头、三通等各处实时的压力变化，确定是否有渗漏现象发生，以及测试安装过程中有无渗漏现象，在塑料管道安装及使用过程中对整个管件系统的测试监控、并在出现介质泄漏时立刻报警，以便及时决策、及时维护、及时抢修，防患于未然。本发明安装方便、安全性能高、适用于对整个管件系统监控。

Claims (9)

1、一种管道实时压力测试监控装置，其特征在于：包括设置有弹性机构的压力实时感应装置和测量装置，所述压力实时感应装置和测量装置相互连接。

2、根据权利要求1所述的管道实时压力测试监控装置，其特征在于：所述弹性机构采用弹簧体，所述测量装置包括电阻棒和电阻测量电路，弹簧体环绕在电阻棒外围，且弹簧体的上下端通过导体与电阻棒接触，导体作为电阻测量电路的输入端。

3、根据权利要求2所述的管道实时压力测试监控装置，其特征在于：还设置有壳体和弹簧体防护罩，壳体和弹簧体防护罩构成密闭空间，弹簧体设置在该密闭空间内部并与弹簧体防护罩紧密连接。

4、根据权利要求3所述的管道实时压力测试监控装置，其特征在于：弹簧体防护罩与壳体之间设置有密封圈。

5、根据权利要求4所述的管道实时压力测试监控装置，其特征在于：所述电阻测量电路包括电阻测量仪表，所述电阻测量仪表通过电线与弹簧体两端的导体连接。

6、一种采用权利要求1所述管道实时压力测试监控装置的管道实时压力测试监控方法，其特征在于：将管道实时压力测试监控装置安装于管道内部，通过弹性机构实时感应压力的大小变化，即通过弹性机构随压力的变动产生不同弹性形变来感应压力的大小变化，再通过测量装置实时测量弹性机构的弹性形变情况，得出管道内部压力的实时变化情况。

7、根据权利要求6所述的管道实时压力测试监控方法，其特征在于：所述测量装置测量弹性机构的弹性形变通过电阻棒及电阻测量电路实现，通过弹性机构与电阻棒及电阻测量电路的连接，将弹性机构的弹性形变转化为电阻棒的长度大小变化，再由电阻测量电路实时测量出电阻值的变化。

8、根据权利要求6所述的管道实时压力测试监控方法，其特征在于：所述管道实时压力测试监控装置安装在连接管道的管件内部。

9、根据权利要求7或8所述的管道实时压力测试监控方法，其特征在于，具体步骤为：

a、将管道实时压力测试监控装置通过电热熔安装在管道内壁，压力实时感应装置和测量装置开始工作；

b、弹性机构受压产生弹性形变，该弹性形变随介质压力的大小变化而变化，且弹性形变的变化使得弹性机构上下端的导体与电阻棒的接触点不断变化；

c、电阻测量电路实时测量电阻棒上输出的电阻值的大小；

d、通过电阻值的大小变化得知管道内部压力的变化，并根据压力的大小变化生成预警信号。

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