CN104359629A - 泄漏的检测和定位 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泄漏的检测和定位。其中，一种用于对引导或包含流体的装置(3)中的泄漏进行检测和定位的设备(1)，所述设备(1)具有：至少一个可布置在装置(3)附近的软管(2)，该软管能让流体中所含有的至少一种组分渗透；至少一个可连接到软管(2)上的传感器(8)；以及，可连接到软管(2)上的输送装置(14)。传感器(8)被设计成用于产生测量信号，该测量信号取决于所获取的、流体中所含有的至少一种组分的浓度(K)，并且输送装置(14)被设计成用于生成软管中具有流速的体积流量。分析装置(17)与输送装置(14)和传感器(8)连接，使得在考虑流速的情况下可对测量信号进行分析以确定泄漏位置。

Description

泄漏的检测和定位

本发明涉及用于对引导或包含流体的装置中的泄漏进行检测和定位的设备和方法。

在工业设备或其它地方提供此类设备和方法来对引导或包含流体的装置，例如特别是容器、储槽、器皿、管路或管道进行监测，这是很普遍的。如果流体，不管是气体还是液体，有潜在危害的话，为了保护环境或为了工业安全可规定使用所述监测系统。

这种类型的已知设备包括布置在待监测装置附近的集流管或软管。软管或集流管允许至少分段地让流体中所含有的待检测组分渗透，所述待检测组分在下文中也简单地称之为物质或原料。一旦发生泄漏，所述组分就会从装置中流出并由于渗透性差异的缘故而扩散到集流管或软管中。然后从这里用泵将组分输送到被设计成用于检测组分的传感器。

此类设备和方法的基本原理是众所周知的，且早在以前就是众多改进实施形式的研究对象。

例如从DE 10 2005 023 255 A1中已知一种集流管，其用于监测并定位设备的泄漏，其由不允许待监测物质渗透的原料构成。集流管具有大量开口，这些开口用烧结金属材质形成的过滤元件封闭。待监测物质可通过过滤元件扩散并到达集流管内部以便检测。

从DE 196 17 359中已知一种设备，其用于对引导有机物的装置进行检验，特别是检验石油管道、垃圾堆或类似位置处的泄漏，该设备具有选择性地让待检测物质渗透的软管。所述软管布置在所述装置附近。此外，在软管的径向方向上还布置了多个相互间隔开来的传感器，其通过导电线与分析单元连接。

DE 100 60 976 A1公开了另一种具有可渗透集流管的、用于识别并定位泄漏的设备，所述集流管上连接有压力泵。该设备具有多个用于对流出的物质进行检测的传感器。此外，例如铝材质的牺牲阳极被布置在已知位置作为标识，即在这些位置出现了可检测的氢。

DE 10 2007 005 693 A1描述了一种生产集流管(其用于识别并定位在发生泄漏时流出到集流管周边环境中的物质)的方法并且还描述了用该方法制造的集流管。集流管具有多个开口，这些开口用可渗透的弹性材料，特别是用硅橡胶来封闭。

用DE 24 31 907 C3中已知的方法可将物质或组分从其渗透进集流管中的位置检测出来。该位置与泄漏位置一致，物质在该位置从装置的监测段流出。为此借助于连接到集流管上的泵将渗透进集流管的物质连接至集流管上的传感器，如有必要连同集流管中的载气引入一同连接至集流管上的传感器。在流速已知时，可根据在接通泵直至物质到达传感器所需要的时间间隔来检测物质渗透进集流管的位置，从而检测设备零部件上的泄漏位置。

基于现有技术，本发明的任务在于提供一种经过改进的设备或经过改进的方法，以便对引导或包含流体的装置中的泄漏进行检测和定位。

就设备而言，该任务通过一种用于对前述类型的引导或包含流体的装置中的泄漏进行检测和定位的设备得以实现，且所述装置具有如权利要求1所述的其它特征。

本发明有利的实施形式是从属权利要求的描述对象。

用于检测和定位引导或包含流体的装置中的泄漏的设备具有：至少一个布置在所述装置附近的软管，该软管可让流体中所含有的至少一种组分渗透；至少一个连接到软管上的传感器；以及，至少一个可连接到软管上的输送装置。传感器被设计成用于产生测量信号，所述测量信号取决于所获取的、流体中所含有的至少一种组分的浓度。所述输送装置被设计成用于生成软管中具有流速的体积流量。分析装置与输送装置和传感器连接，使得在考虑流速的情况下可对测量信号进行分析以确定泄漏位置。

本说明书中的流体既可以是气体状态，又可以是液体。相应地，在流体中所包含的组分是液体物质或气体物质。引导或包含流体的装置例如是管、管道、储槽或容器。从广义上来说所述装置可以仅仅是其中安装有工业设备的区域。为此例如可将软管埋在地下，以便提前将某些区域中的污染显示出来。

当从装置(例如从管或容器)中排出的气体、蒸汽或液体的浓度很低时，根据本发明的设备也能将其检测出来。其中，物理测量原理的基础在于，用于检测的软管是密闭的，但是至少能让待检测的液体组分或气体组分渗透，从而使得这些组分由于渗透性差异经过一段时间的扩散后进入软管。

例如可将软管沿着待监测的管路敷设。若是要对例如容器进行大面积监测，则要提供的是，将软管蜿蜒敷设在该区域。无论哪种情况都要将可连接到软管的输送装置设计成用于将软管中的气柱或液柱输送到传感器。如果已知软管中体积流量的流速，则可根据直到可用传感器检测到组分所经历的时间间隔推断出泄漏位置。

由于物理扩散过程基本上独立于待检测组分的化学特性，因此借助根据本发明的设备可在多种不同应用中检测各种物质。包含所述组分的流体例如能够以液体形式或蒸汽形式进入软管。在其它情况下，待检测的组分为溶解在流体中的物质。软管可以布置在地面上或布置在地下。如果待监测的是管道，则特别可将软管也敷设在海底或地下水位以下。

在扩散一段时间后，软管内化学物质的浓度分布大体上与和在软管周边环境中的浓度分布一致对应。换言之，在软管内的分布对应于在紧邻软管的周边环境中的、和位置相关的浓度分布图。因此，在软管内会产生扩展的液体试样或气体试样，其可靠地描述了软管的周边环境的化学组成。所述液体试样或气体试样可借助输送装置引入至少一个传感器中，从而使得可检测一种或多种组分。

软管优选具有多个堆叠布置的可渗透层，其中可渗透层中的至少一层被构造用于可选择性地让流体中所含有的至少一种组分渗透。此类具有可选择性渗透层的结构特别是在如下环境中是有利的，即在这种环境中还有其它物质，这些物质由于其化学性质和/或物理性质可能会加大借助至少一个传感器来检测所观察组分的难度。因此通过可选择性渗透层或膜可阻止会影响到测量的这种浓度的物质进入软管。所述方法在任何情况下都有可能提高测量灵敏度，原因在于可使用高度专业化的方法来进行检测。

在本发明的一个优选实施例中，软管具有三个渗透层。布置在外层和内层之间的中间层被设计用于可选择性地让流体中所含有的至少一种组分渗透。中间层不让载气，特别是在空气泄漏时。此外，中间层还被构造成液体的阻挡层，但是可以高渗透许多分子。因此所述分子由于浓度差所致可移动到软管内部。为此例如外层由可渗透的并且鲁棒的塑料网所组成。这样一来，外层就为中间层提供了保护，该中间层构成扩散层。此外，外层还能在有压力驱动系统时提供所需的抗压强度。在一个可能的实施例中，内层为穿孔的内管，该内管被用于中间层的支撑件。中间层优选为一种涂覆在内层上的涂层。

有利的是，软管由一种塑料材料或多种塑料材料制成。这种实施形式是典型的替代方式且成本低，这种替代物对各种化学物质都有足够的抵抗力。

特别优选的是将多个传感器沿软管长度分散布置在软管内。换言之就是在所述实施例中传感器不仅在端部侧布置到软管处，而且还彼此有间隔地布置在软管内。此种布置特别适合用于监测扩展的装置，如管路或类似装置。这种长的软管或监测段被证明不利的是，一开始扩散进软管的组分在泵运行时又会从软管中扩散出来。其结果是扩散进软管内部的组分的浓度降低，所述组分必须被输送远得足以使其到达传感器中的一个为止。所述距离在这种实施形式中会被缩短，所述实施形式具有多个在径向上彼此有间隔的传感器。

在一个可能的实施例中，可将用于分析流体中所含组分组成的流体分析器连接到软管上。所述流体分析器被设计成用于获取和检测多种化学物质，从而使得对软管中所输送的流体的组成进行准确分析成为可能。

输送装置优选具有一个或多个连接到软管上的泵。在一个可能的实施例中提出的是，将输送装置构造成抽吸泵，并且将其在端部侧布置到在出口区域的软管处。特别是在监测段较短时，此类实施形式会为软管提供足够的抽吸能力，所述软管被布置成闭环。在监测段较大或软管较长时被证明有益的是，将至少一个构造成压力泵的输送装置布置在输入侧，即在端部侧布置到软管入口处，以确保足够的传输性能。在本发明的改进方案中提出的是，在入口处布置压力器皿，该压力器皿储存受压力作用的载流或载气。为了输送所述组分可将载流从压力器皿中导出，如有必要可将其导入软管中以便辅助泵。

在使用空气作为载流的实施例中提出的是，在入口处布置空气过滤设备，该空气过滤设备用于在将流体柱输送到软管中时过滤被引入的空气。

在本发明有利的实施例中设置了可连接到软管上的储液罐，该储液罐含有组分。该储液罐还特别含有载流，例如压缩空气，还含有已知混合比的组分。储液罐在端部侧布置到软管入口处，即布置在与出口相对的端部位置处，其中出口具有布置在那里的至少一个传感器。在用载气冲洗软管或激活泵时，将可预先给定量的组分有目的地引入软管，以便至少一个传感器产生确定的测量幅值。用这种方式来构造检测泄漏的设备，该设备被设计成用于单独且自相一致地检查其正常运行。引入已知剂量的组分一方面是用于检验为检测目的而布置的至少一个所述传感器运行方式的正确性。另一方面，这样产生的测量幅值(“测试峰值”)标识了软管的端部，从而可确保对布置在至少一个传感器和储液罐之间的整个软管部分进行了检验。为此借助所述参数可检验体积流量的流速，并由此可检测出泵的性能。由于组分是按已知浓度引入的，因此可获取浓度的减少并从而可推断出软管的紧密度。因此从这一点上看自我检测是可能的。

在另一个实施例中，可连接在软管上的储液罐中存储了另一物质，该物质虽然不与待检测组分一致，但是可以由至少一个传感器检测出来。根据各种可能的实施例其为一种检验物质，特别是氢气、丁烷或丙烷。因此，可将该检验物质引入软管入口，以便在测量时将与软管或监测段的总长相对应的经过时间标识出来。

优选将传感器构造成用于检测挥发性有机物或无机气体。根据可能的实施例，可检测的物质包括碳氢化合物及其衍生物，特别是原油、柴油、煤油；卤代烃、乙醇、酮、酯、氮化合物、无机气体，特别是氯气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢；导电液体，特别是盐水；酸和/或碱液。为了检验此类物质优选将传感器构造成电化学传感器或红外线传感器以获取吸收光谱。

特别优选的是，在所述装置或另一装置附近布置多个软管，这些软管可让流体中所含有的至少一种组分渗透，并且可以连接到至少一个传感器上以及连接到输送装置，从而使得借助于传感器可产生测量信号(该测量信号取决于流体中含有的至少一种组分的浓度)，而且借助于泵可产生具有流速的体积流量。因此各个软管构成在工业设备中同一装置或不同装置上的不同监测段。各个软管优选固定敷设，并可通过阀的布置在必要时可连接到输送装置上并且可连接到被构造用于检验组分的传感器上。由此可借助同一测量传感器或可借助同一分析装置来依次检验不同的监测段。因此建议集中监测和检验，其中不可避免的是，借助相应的软件使传感器或分析装置与和不同监测段相对应的不同检测通道分别匹配。

在另一个实施例中，设置有外围网络结构以分析并存储测量数据。在任何情况下，分析装置都具有连接到至少一个传感器的连接接口，其中所述连接接口被构造成用于将模拟测量信号转换成与之对应的数字测量数据。

此外，为了集中获取数据还设置了存储单元，以便存储所获取的测量数据，所述存储单元具有连接网络的无线或有线网络接口。特别地，该网络接口可以是网站界面且所述网络可构造成互联网的一部分或者构造成局部网络(局域网，LAN)。还提供特别实现以TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)为基础的协议作为可靠的网络协议。借助此类网络接口可通过另一个控制单元或分析单元来进行远程监控，这些单元例如构造成计算机，特别是笔记本电脑。

在存储单元上优选安装有测量结果的数据库。如有必要可调用测量结果来进行后续分析。此外，分析装置还包括显示器，其特别是用于显示被图形化处理的测量数据或测量结果。为此提出的是，将测量数据中的趋势确定出来并用相应图形进行描述，从而使得操作人员能提前识别泄漏。

就方法而言，所述任务通过具有权利要求11所述的额外特征的方法得以实现，所述方法被用于对前述类型的引导或包含流体的装置中的泄漏进行检测和定位。

用于检测和定位引导或包含流体的装置中的泄漏的方法基本上涉及前述设备的特定应用，从而使得首先要参考这方面的实施形式。

在用于检测和定位引导或包含流体的装置中的泄漏的方法中，将至少一个软管布置在所述装置附近，该软管可让流体中所含有的至少一种组分渗透。至少一个传感器和至少一个泵连接在软管上。该泵在软管中生成具有流速的体积流量并通过软管将流体输送给传感器，该传感器会产生测量信号，所述测量信号取决于所获取的、流体中含有的至少一种组分的浓度。分析装置在考虑流速的情况下对测量信号进行分析以确定泄漏位置。

根据本发明的方法能够将从正在泄露的装置中漏出的气体、蒸汽和/或液体检测出来，而且具有很高的灵敏度。为了检验装置的泄露要用载流，例如清洁的空气来对其进行冲洗，如有必要需定期进行冲洗。由于在测量周期之间软管是没有压力的，因此待检测组分每隔一定时间就会因浓度差扩散进软管中，并由此在泄露位置构成一个区域，在该区域中组分的浓度会大大提高。以可预先给定的周期性时间间隔，借助泵把软管中的流体酸输送到至少一个传感器以获取测量信号，该测量信号取决于组分浓度。

在测量期间，至少一个传感器通常只将较低的信号电平显示出来，该信号电平与沿着软管的一般浓度分布图对应。在通过以下区域时，其中由于泄漏的缘故在所输送的流体中的组分浓度被提高，因此显示相应的上升。然后所生成的测量信号的振幅会剧烈增大，所述振幅也称为“泄漏尖峰”。

测量信号具有取决于流体中所含有的至少一种组分的浓度的振幅，并且一旦在第一时间窗中的振幅值超过第一可预先给定的阈值则发出警报。第一时间窗对应于将最初位于软管中的流体酸完全替换所需要的时间。同时相对于底层信号选择第一阈值，所述底层信号取决于至少一种所述组分从软管的反扩散。这就表明了当组分通过软管在至少一个传感器的方向上被输送时，在泄漏位置一开始进入软管的组分至少部分地重新从软管中漏出。因此在优选的实施例中提出的是，将相应的测量通道构造成使得根据运行时间来选择第一阈值。所产生的警报表明设备区域中有泄漏。

优选将预先给定量的至少一种组分或检测物质从上述储液罐中导入软管。根据各种实施例，检验物质是检验气体，特别是氢气、丁烷或丙烷。提出的是，在每次冲洗之前允许在软管入口处进入已知浓度的很少量的检验物质或组分。用这种方式引入的确定量的组分或检验物质，在测量时如有必要则借助载流输送通过整个软管的长度，其中到达至少一个传感器的时间在运行方式正确时会位于狭窄的预期范围内。因此在运行方式正确时可预料到的是，在第二时间窗定义的预期范围中记录下人工创建的“测试峰值”形式的、具有被增大的振幅的测量幅值。与此有偏差则表明可能出现了错误。如果预期的“测试峰值”没有位于第二时间窗，则可表明输送装置出了问题，所述输送装置仅生成具有被降低的流速的体积流量。否则，被减小的振幅也可表明软管泄漏。

优选地，当第二时间窗中的振幅低于第二可预先给定的阈值时发出警告。因此如已描述的，这表明设备出了问题，即其软管泄漏或泵坏了，抑或输送装置坏了。为此，所发出的警告涉及系统警报，这种警报表明设备的组件出了问题。

在本发明的改进实施形式中提出的是，对第二时间窗内或第二时间窗外的“测试峰值”的到达时间或位置进行分析，以便推断出流动参数(比如流速和/或压力)的平均值。对预先给定的极限值来说，要对平均值进行监控，以便当记录的偏差超过极限值时，也同样发出警告或系统警报。

优选地，将测量的测量信号存储在存储装置中。在时间上将各种与不同测量相对应的测量信号进行外推(extrapoliert)。换言之就是将当前测量的测量数据与上次测量的测量数据进行比较，以识别数据中的可能偏差。通过将测量数据进行时间外推，可将自身尚且运行良好的组件已经显现的故障识别出来。因此有可能的是，将某一时刻的可能故障识别出来，在该时间还没有对正确的运行方式造成损害。

在本发明的改进实施形式中提出的是，将多个可渗透的软管(所述软管被布置在引导流体或包含流体的装置或另一装置附近)依次连接到至少一个输送装置和至少一个传感器，以便对由软管定义的监测段进行检验。特别还提出的是，对许多分别由软管中的一个所定义的监测段依次进行检验。

下面将参考附图来详细分析本发明可能的实施例。图中显示：

图1以示意图形式示出了一种装置，该装置具有根据本发明的可能实施例的、用于进行泄漏检测和定位的设备；

图2示出了用于进行泄漏检测和定位的设备的三层软管；

图3示出了根据时间测得的组分浓度的分布图。

彼此相对应的部件在所有图中都用同一参考标记进行标识。

图1以示意图形式示出了用于检测并定位泄漏的设备1的结构。所述设备1包括软管2，所述软管沿着引导流体的装置3敷设，所述装置例如在这里被实现成管路。特别将这里示出的装置3设计成输送原油的管道。

因此，为了检验装置3的泄漏构造了软管2，该软管可让挥发性有机物渗透。通过阀5将储液罐4和过滤设备6连接到软管2的入口7。所述过滤设备6被用于过滤空气，其在示例性示出的实施形式中作为载流引入软管中，以便在将位于软管2中的流体酸或气体酸输送到布置在出口9区域的传感器8中时，致使对软管2进行冲洗。

在储液罐4中存储了已知浓度的检验物质。该检验物质可在入口侧进入软管2，以便在测量时用确定的方式生成测量幅值，该幅值用作标志。

为了将传感器8连接到所述软管2，或连接到另一软管10而设置了其它阀11，其中软管10在图1中只示意性示出，其还定义了另一监测段。由软管2、10定义的各个监测段可依次借助同样在出口侧布置的测量设备来进行检验。特别是在出口侧设置了用于获取被输送的体积流量的测量仪12和压力测量仪13。

此外，还在出口侧布置有输送装置14，该输送装置被构造成抽吸泵。输送装置14被设计成用于在软管2、10中生成体积流量，其中体积流量具有流速，该流速可由测量仪12来获取。

冷却装置15用于对被输送的流体进行冷却。布置在下游的流体分析器16被设计成用于对流体的化学组成进行分析。

分析装置17与传感器8、测量仪12、压力测量仪13、输送装置14以及流体分析器16连接。由于传感器8、测量仪12和压力测量仪13提供的是模拟测量信号，因此在这些仪器以及分析装置17的计算机单元18之间布置有连接接口19，该连接接口被设计成用于将模拟的输入信号转换成数字的输出信号。特别是可将模拟的测量信号转换成数字的测量数据，该测量数据可存储在计算机单元18未详细描述的存储单元中，例如存储在硬盘上。

此外，分析装置17还用作控制元件的控制装置，所述控制元件被构造成阀门5、11和输送装置14。相应地将另一个连接接口20布置在控制元件5、11、14和计算机单元18之间，其将计算机单元18的数字控制信号转换成相应的模拟信号。

此外，分析装置17还与输出单元21连接，该输出单元被构造用于以视觉形式、声音形式和/或触觉形式输出警告或警报。

包括有线连接和/或无线连接的网络接口22将分析装置17与另一个分析单元23相连，所述分析单元23在这里被构造成笔记本电脑。借助这样连接的分析单元23可对分析装置17的所有功能实施远程控制。特别地，可借助分析单元23来远程控制测量的启动和数据的分析。

图2以示意图形式示出了设备1的软管2。在所示实施例中，软管2具有层叠布置的三个层31、32、33。为了更好地描述，将两个位于较外面的层32、33部分地去除了。

层31、33由塑料构成并具有多个开口34。内层31被构造为用于中间层32的支撑件，该中间层32由塑料涂层构成。中间层32可选择性地让待检测组分渗透，在此示例性情况下也可让挥发性有机物渗透。中间层32与开口34的区域重叠，并由此构成软管2的可选择性渗透的膜。外层33由可透过的且鲁棒的塑料网所组成，以便保护中间层32免受机械损坏。

下面将参考附图3来描述用于对泄漏进行检测和定位的方法。图3示出的图像示意性地描述了随时间t变化的示意性测量数据M，其中测量信号或测量数据M的振幅与所获取的组分浓度有关。

为了监测装置3的泄漏，以周期性的时间间隔自动开始测量。在这种情况下，测量的基本原理的基础在于，紧邻软管2的周边环境中存在的物质由于浓度差的缘故在经过一段时间的扩散后会扩散进软管2中。因此，在泄漏时从装置3中排出的组分会在泄漏位置扩散进软管2。测量时用载流–在图1所示实施例中用过滤的空气–来冲洗软管2，以便将位于软管中的流体酸依次输送到用于获取测量信号的传感器8中，所述测量信号与组分的浓度K有关。

所述方法适用于对监测段进行监测，该监测段的长度不超过30km。在获得泄漏位置时的定位精度，其典型地为软管长度或监测段长度的0.5％左右。

将输送装置14激活用于冲洗软管2，以便在软管2中生成具有流速的流体流量。状态参数(特别是压力、流速和/或流体流量或质量流量)将由测量仪12、13来测量。传感器8产生测量信号，该测量信号与所获取的组分浓度K有关。所述测量信号被输送到分析单元17，其中连接接口19将测量信号转换成数字测量数据M以便更好地进行分析。通常借助相应地在软件中实现的算法可易于分析数字测量数据。但这不会对基本的方法(比如如何分析测量信号或测量数据M)产生影响，从而使得在分析方面可认为这些术语意思相同。

将最初位于软管2中的流体完全用新鲜的载流来替换所需要的时间，其定义了第一时间窗T1。如果由传感器8所获取的测量信号或由其推导出的测量数据M(该测量数据包含所获取的组分浓度K)在第一时间窗T1的区域中超过第一可预先给定的阈值S1，则借助于输出单元发出表明有泄漏的警报。由于在输送装置14被激活之后所经过的时间t是已知的，并且状态参数是已知的，则可准确地获得泄漏的位置。换言之，根据时间t的、所获取的测量信号或测量数据M在出现泄漏时具有在第一时间窗T1内被增大的振幅，该振幅与被增加的组分浓度K一致。测量幅值也称为“泄漏尖峰”，其准确位置确定了泄漏位置。

可根据之前在参考测量中获取的或获得的底层来选择可预先给定的第一阈值S1。因此在底层噪音变化时，第一时间窗T1内的不同区域B1、B2、Bn的第一阈值会变化。

同时，随着输送装置14被激活，在输入侧将可预先给定量的检验物质从储液罐4引入软管2。所引入的检验物质可由传感器8来检验，其在测量时被输送通过整个软管2的长度。在测量数据M中，检验物质生成另一测量幅值。检验物质到达传感器8的时间在装置1的运行方式正确时会位于狭窄的预期范围内，该预期范围定义了第二时间窗T2。因此当运行方式正确时可预料的是，在第二时间窗T2中测量到了以人工创建的“测试峰值”形式的、具有被增大的振幅的测量幅值。与此有偏差则表明正在工作的装置1有问题。因此借助于输出单元21发出表明了设备1有问题的系统警报，前提是在第二时间窗T2中的测量数据所获取的振幅低于另一可预先给定的第二阈值S2。

上面根据优选的实施例对本发明进行了描述。但是要明白的是，本发明并不局限于所示出的实施例的具体实施，相反，相关专业人员可依据本发明派生出一些变体形式，但不偏离本发明重要的基本思想。

参考标记列表

1  设备

2  软管

3  装置

4  储液罐

5  阀

6  过滤设备

7  入口

8  传感器

9  出口

10 另一软管

11 阀

12 测量仪

13 压力测量仪

14 输送装置

15 冷却装置

16 流体分析器

17 分析装置

18 计算机单元

19 连接接口

20 另一连接接口

21 输出单元

22 网络接口

23 分析单元

31 内层

32 中间层

33 外层

34 开口

t  时间

K  浓度

M  测量数据

T1 第一时间窗

T2 第二时间窗

S1 第一阈值

S2 第二阈值

B1 区域

B2 区域

Bn 区域

Claims (16)

1.一种用于对引导或包含流体的装置(3)中的泄漏进行检测和定位的设备(1)，所述设备(1)具有：至少一个能够布置在所述装置(3)附近的软管(2)，所述软管(2)能让流体中所含有的至少一种组分渗透；至少一个能够连接到所述软管(2)上的传感器(8)；以及，至少一个能够连接到所述软管(2)上的输送装置(14)，其中所述传感器(8)被设计成用于产生测量信号，所述测量信号取决于所获取的、流体中含有的至少一种组分的浓度(K)，并且所述输送装置(14)被设计成用于生成所述软管中具有流速的体积流量，其中分析装置(17)与所述输送装置(14)和传感器(8)连接，使得在考虑流速的情况下能够对所述测量信号进行分析以确定泄漏位置。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述软管(2)具有多个堆叠布置的可渗透层(31、32、33)，其中所述可渗透层中的至少一层(32)被构造用于能够选择性地让流体中所含有的至少一种组分渗透。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述软管(2)具有三个渗透层(31、32、33)，并且布置在外层和内层(31、33)之间的中间层(32)被设计用于能够选择性地让流体中所含有的至少一种组分渗透。

4.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述软管(2)由一种或多种塑料材料制成。

5.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中多个传感器沿所述软管(2)的长度分散布置在所述软管(2)内。

6.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中用于分析流体中所含组分组成的流体分析器(16)能够连接在所述软管(2)上。

7.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述输送装置(14)被构造成压力泵，或具有包含载流的压力器皿。

8.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中含有组分的储液罐(4)能够连接到所述软管(2)上。

9.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述传感器(8)被构造成用于检测挥发性有机物或无机气体。

10.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中在所述装置(3)或另一装置附近能够布置多个软管(2、10)，所述软管能够让流体中所含有的至少一种组分渗透，并且能够连接到至少一个传感器(8)以及连接到所述输送装置(14)，从而使得借助所述传感器(8)能够产生测量信号，所述测量信号取决于流体中所含有的至少一种组分的浓度，而且借助于所述输送装置(14)能够产生具有流速的体积流量。

11.一种用于对引导或包含流体的装置中的泄漏进行检测和定位的方法，所述装置具有如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中将至少一个软管(2)布置在所述装置(3)附近，所述软管(2)能让流体中所含有的至少一种组分渗透，并且连接到至少一个传感器(8)和输送装置(14)上，其中所述输送装置(14)在所述软管(2)中生成具有流速的体积流量并通过所述软管(2)将流体输送给传感器(8)，所述传感器(8)产生测量信号，所述测量信号取决于所获取的、流体中所含有的至少一种组分的浓度(K)，其中分析装置(17)在考虑流速的情况下可对测量信号进行分析以确定泄漏位置。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述测量信号具有取决于流体中所含有的至少一种组分的浓度(K)的振幅，并且一旦在第一时间窗(T1)中的振幅值超过第一可预先给定的阈值(S1)则发出警报，其中相对于底层信号来选择第一阈值(S1)，所述底层信号取决于至少一种组分从所述软管(2)的反扩散。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中将预先给定量的至少一种组分或检测物质从储液罐(4)中导入所述软管(2)。

14.如权利要求11或13所述的方法，其中当第二时间窗(T2)中的振幅低于第二可预先给定的阈值(S2)时则发出警告。

15.如权利要求11至14中任一项所述的方法，其中测量的测量信号被存储在存储装置上，并且在时间上将各种与不同测量相对应的测量信号进行外推。

16.如权利要求11至15中任一项所述的方法，其中将多个渗透软管(2、10)依次连接到至少一个输送装置(14)和至少一个传感器(8)，以便对由所述软管(2、10)定义的监测段进行检验，所述多个渗透软管(2、10)被布置在引导流体或包含流体的所述装置(3)或另一装置附近。