CN103267616A - 可恢复式空气导管管路泄漏探测装置及方法 - Google Patents

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蒋彦龙
王合旭
潘家辰
施红
沈平
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Abstract

一种可恢复式空气导管管路泄漏探测装置及方法，属高温高压气体泄漏探测领域。该装置依次由若干检测单元（5）组成，每个检测单元（5）对应一个泄漏监测区；检测单元（5）由中心导线（1）、金属外壳（2）、沿中心导线（1）紧密填充于金属外壳（2）之中的热敏介质组成；当监测区温度高于预警值时热敏介质融化并与中心导线（1）、金属外壳（2）导通，当监测区温度低于预警值时，热敏介质重新固化并绝缘；不同的热敏介质具有不同的导通电阻。监测中心导线（1）与金属外壳（2）之间的电阻值，以确定是否存在空气导管（7）泄漏，并确定泄漏区域。本发明响应迅速块、简单可靠、识别度高、定位准确、热敏介质具有可恢复性。

Description

可恢复式空气导管管路泄漏探测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种可恢复式空气导管管路泄漏探测装置及方法，属高温气体泄漏探测领域。
背景技术
空气管理系统是环境控制系统的重要子系统之一，其作用是负责完成受控空间内的压力、温度、湿度、供气量、空气品质等参数的调控及电子设备的冷却。空气导管是空气管理系统的重要组成部分，是连接气源和用气系统之间的桥梁和纽带，穿插在发动机短舱、吊挂、机翼、机身、翼身整流罩等多个区域，同时由于空气导管内流动有高温高压气体，热应力及机械应力耦合因素较多，一旦应力集中引起管道形变和疲劳破裂而导致管路泄漏，就会影响下游供气子系统的正常工作，同时也会给管路周围的结构和部件带来安全隐患。因此除了对空气导管进行强度校核并采取必要的应力补偿措施外，在空气导管周围布置一套响应迅速、简单可靠、识别度高、定位准确、可恢复式的泄漏探测装置很有必要。
目前对高温空气导管泄漏监测方法主要有：（1）温度测量法：即在易损耗和易泄漏部位布置温度传感器，通过温度变化感应来判断是否泄漏。这种方法的监测线路十分复杂，并存在监测盲区、易产生误警报，不满足简单可靠的要求；（2）压力测量法：即在高温气体导管的不同位置设置压力传感器，通过压力变化感应来判断是否泄漏。这种方法适用于大泄漏量的监测，存在监测盲区，另外当泄漏量较小时，则会产生信号迟滞现象，不满足响应迅速、识别度高的要求；（3）感温电缆法：即在高温气体导管周围布置感温电缆，通过感温电缆内部短接产生的电信号变化来进行泄漏检测。这种方法中用到的感温电缆在温度过高短接之后结构不可恢复，不满足可恢复式的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种响应迅速、简单可靠、识别度高、定位准确、可恢复式的空气导管管路泄漏探测装置及方法。
一种可恢复式空气导管管路泄漏探测装置，其特征在于：探测装置依次由若干检测单元组成，每个检测单元对应一个空气导管管路泄漏监测区；上述每个检测单元均由中心导线、金属外壳、沿中心导线紧密填充于金属外壳之中的热敏介质组成；当监测区温度高于预警值时热敏介质融化并与中心导线、金属外壳导通，当监测区温度低于预警值时，热敏介质重新固化并与中心导线、金属外壳恢复绝缘；不同的热敏介质具有不同的导通电阻；上述不同检测单元中的热敏介质的导通电阻各不相同；上述不同检测单元中的中心导线依次串联，不同检测单元中的金属外壳依次串联。
所述可恢复式空气导管管路泄漏探测装置的探测方法，其特征在于包括以下过程：（1）、将可恢复式空气导管管路泄漏探测装置固定在空气导管周围，每个检测单元对应一个空气导管管路泄漏监测区；（2）、监测中心导线与金属外壳之间的电阻值，以确定是否存在空气导管泄漏，并确定泄漏区域；所述的空气导管若发生两处或多处泄露，则泄露区域对应的监测单元会同时导通，这样对应导通的热敏介质在监测回路中形成并联，由于不同热敏介质导通阻值各不相同，并联后的阻值也具有可识别性，根据电路监测到的阻值来定位出所有的泄露区域。
所述的恢复式空气导管管路泄漏探测装置，其特征在于：上述若干检测单元为一整体结构，即不同检测单元中依次串联的中心导线为一根中心导线， 不同检测单元中依次串联的金属外壳为一个金属外壳。
本探测装置适合应用于广泛使用空气导管的机载系统中，与现有的其他飞机高温空气导管泄漏监测装置相比，本发明涉及空气导管管路泄漏探测装置具有响应迅速、简单可靠、识别度高、定位准确、可恢复式等优点。
附图说明
图1为探测装置示意图；
图2为探测装置安装图；
图中的标号名称： 1、中心导线，2、金属外壳，3、热敏介质A1、4热敏介质A2、，5、监测单元ai，6、热敏介质Ai，7、空气导管，8、绝热层，9、绝热层开孔，10、环形安装架，11、泄露探测装置。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种可恢复式空气导管管路泄漏探测装置，包括中心导线1、金属外壳2、热敏介质A1、热敏介质A2、热敏介质Ai,监测单元ai，其中监测单元ai详图如图2所示。热敏介质A1、热敏介质A2和热敏介质Ai都沿中心导线1紧密填充在金属外壳2之中。
所述的可恢复式空气导管管路泄漏探测装置以正弦波的形式通过环形安装架固定在空气导管7周围，相邻的环形安装架10之间的探测装置部分为一个监测单元，每个监测单元下的空气导管绝热层8开有一个通孔9与之对应。
所述的泄漏探测过程为：中心导线1和金属外壳2接入监测回路中；当监测单元ai所处环境温度低于预警温度时，其中热敏介质Ai呈固态，并与中心导线1、金属外壳2绝缘；当空气导管管路发生泄漏，泄漏位置附近环境温度高于预警温度时，泄漏位置对应监测单元ai中的热敏介质Ai会融化导通，监测回路产生电信号。
所述的不同监测单元ai中填充的不同热敏性质的热敏介质Ai在融化导通时的电阻值不同，当空气导管发生泄漏，不同的泄漏位置会导致监测回路中产生不同幅值的电信号，由此可定位空气导管故障段。
所述的空气导管7若发生两处或多处泄露，则泄露区域对应的监测单元ai会同时导通，这样对应导通的热敏介质Ai就在监测回路中形成并联，由于不同热敏介质导通阻值各不相同，并联后的阻值也具有可识别性，可根据电路监测到的阻值来定位出所有的泄露区域。
该装置适合应用于飞机高温空气导管泄露探测，与其他飞机高温空气导管泄漏探测装置相比，具有响应迅速、简单可靠、识别度高等优点；通过选用预警温度一致但热敏特性不同的特殊热敏介质，又可以同步实现装置可恢复、管路泄漏定位等功能，这对于保障飞行安全，提高飞机运行派遣率具有十分重要的意义。

Claims (3)

1.一种可恢复式空气导管管路泄漏探测装置，其特征在于：
探测装置依次由若干检测单元（5）组成，每个检测单元（5）对应一个空气导管管路泄漏监测区；
上述每个检测单元（5）均由中心导线（1）、金属外壳（2）、沿中心导线（1）紧密填充于金属外壳（2）之中的热敏介质组成；当监测区温度高于预警值时热敏介质融化并与中心导线（1）、金属外壳（2）导通，当监测区温度低于预警值时，热敏介质重新固化并与中心导线（1）、金属外壳（2）恢复绝缘；不同的热敏介质具有不同的导通电阻；
上述不同检测单元（5）中的热敏介质的导通电阻各不相同；
上述不同检测单元（5）中的中心导线（1）依次串联，不同检测单元（5）中的金属外壳（2）依次串联。
2. 根据权利要求1所述的恢复式空气导管管路泄漏探测装置，其特征在于：上述若干检测单元（5）为一整体结构，即不同检测单元（5）中依次串联的中心导线（1）为一根中心导线， 不同检测单元（5）中依次串联的金属外壳（2）为一个金属外壳。
3. 利用权利要求1所述可恢复式空气导管管路泄漏探测装置的探测方法，其特征在于包括以下过程：
（1）、将可恢复式空气导管管路泄漏探测装置固定在空气导管（7）周围，每个检测单元（5）对应一个空气导管管路泄漏监测区；
（2）、监测中心导线（1）与金属外壳（2）之间的电阻值，以确定是否存在空气导管（7）泄漏，并确定泄漏区域；所述的空气导管（7）若发生两处或多处泄露，则泄露区域对应的监测单元会同时导通，这样对应导通的热敏介质在监测回路中形成并联，由于不同热敏介质导通阻值各不相同，并联后的阻值也具有可识别性，根据电路监测到的阻值来定位出所有的泄露区域。
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