CN108645576A - 具有流量分级检测的漏水检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有流量分级检测的漏水检测装置，包括安装在管道接口处的固定支架，所述固定支架上安装有汇集罩壳，所述汇集罩壳底部安装有倾斜设置的涵道,所述涵道内设置有多个用于检测不同区域漏水量的检测电极，且检测电极连接有用于检测的处理电路。本发明相对于化学方式测量，可以避免冷凝水带来的误报，相对于压力传感器和流量计传感器，可以探测更小的泄漏量，安装便捷且不会破坏原有管道，相对于流量计式，本装置成本更低，安装更改更为方便，相对于盛水盒式设计，使用倾斜的涵道可以使汇集的水自动排出，防止因过多冷凝水汇集带来的误报。
Description
技术领域
本发明涉及供水、供热、化工、石油技术领域，具体为具有流量分级检测的漏水检测装置。
背景技术
现有的检测技术领域中，主要针对供热管网、供水管网和特定的监测点的地方泄露检测装置，通常由于管道连接处老化、螺丝松动等问题会造成泄露点，因此在管道连接处为检测重点。
现有技术的应用：
1、使用水听传感器，检测漏水时的振动；
2、使用盛水盒接住滴漏的水，盒内放有可溶电解质，配合电磁阀排水；
3、使用化学传感器方式检测漏水；
4、使用湿度传感器检测高温水泄露；
5、在管道上加装流量计或压力传感器检测漏水。
现有技术的缺陷：
1、使用水听方式、流量计、压力传感方式检测的，一般适合需要泄露程度较大的状况，对于滴漏等泄露点小的故障点，这类测量方式不能探测到；
2、使用盛水盒方式，由于水被汇集到盒子中，当有冷凝水汇集过多加上时间过长时，冷凝水会溶解杂质，使电导率增加，会出现误报，而且水不能自动排除，电磁阀也会在恶劣工况下容易发生堵塞；
3、使用化学传感器，可以很灵敏的检测到水的泄露，但容易受到冷凝水的影响。
在上述技术方案中，流量计可以实现泄露量的测量，但是成本太高，安装流量计时会增加泄露点，而其他的解决方案均不能实现泄露量的等级判断。
发明内容
本发明的目的在于提供具有流量分级检测的漏水检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：具有流量分级检测的漏水检测装置，包括安装在管道接口处的固定支架，所述固定支架上安装有汇集罩壳，所述汇集罩壳底部安装有倾斜设置的涵道,所述涵道内设置有多个用于检测不同区域漏水量的检测电极，且检测电极连接有用于检测的处理电路。
所述检测电极包括有第一检测电极、第二检测电极和第三检测电极，所述第一检测电极设置在沿着涵道所在内腔的长度轴线方向上，所述第二检测电极设置在涵道内腔横截面的上部，所述第三检测电极设置在涵道内腔横截面且介于第一检测电极与第二检测电极之间部位。
所述第一检测电极沿着涵道所在的内腔长度轴线方向分别前后各设置有一个。
一种具有漏水流量分级检测方法，包括以下步骤：
步骤一，通过处理电路连续检测涵道内的检测电极中任意两个电极间的电阻变化情况；
步骤二，当水流经过涵道，并使得第一检测电极中设置的两个前后布置的电极相互导通，且第一检测电极与第二检测电极、第一检测电极与第三检测电极均不导通时，输出第一检测电极之间电阻，执行步骤三；
当第一检测电极与第三检测电极导通，且第一检测电极与第二检测电极不导通时，输出第一检测电极与第三检测电极之间电阻，执行步骤三；
当第一检测电极与第二检测电极导通，且第一检测电极与第三检测电极也导通时，输出第一检测电极与第二检测电极之间电阻，执行步骤三；
步骤三，计算流体S，导体的截面流面积计算公式：
S＝ρL/R
其中，ρ为水电阻率，L为水流长度，这里指两个电极之间距离；R为步骤一所测电阻；
步骤四，计算结论并分级，通过计算S的面积将检测结果分为三种，分别是滴漏、连续小水流和喷射大量水流，当检测出电路中有且仅有第一检测电极中两个电极间的电阻时，该种检测结果被视为滴漏；当检测出电路有且仅有第一检测电极与第三检测电极导通时，该种检测结果被视为连续小水流；当检测出电路中第一检测电极与第二检测电极导通时，该种检测结果被视为喷射大量水流；
所述的水电阻率在15℃时为1300Ω.CM。
由上述技术方案可知，本发明相对于化学方式测量，可以避免冷凝水带来的误报，相对于压力传感器和流量计传感器，可以探测更小的泄漏量，安装便捷且不会破坏原有管道，相对于流量计式，本装置成本更低，安装更改更为方便，相对于盛水盒式设计，使用倾斜的涵道可以使汇集的水自动排出，防止因过多冷凝水汇集带来的误报。
附图说明
图1为本发明装置构成示意图；
图2为本发明测量涵道模型A剖面结构示意图；
图3为本发明测量涵道模型B剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-3对本发明做进一步说明：
具有流量分级检测的漏水检测装置，包括安装在管道接口2处的固定支架3，所述固定支架3上安装有汇集罩壳1，所述汇集罩壳1的底部安装有倾斜设置涵道6,且通过汇集罩壳1底部开设的开口4连通涵道6内腔，所述涵道6内设置有多个用于检测不同区域漏水量的检测电极7，且检测电极7连接有用于检测漏水量的处理电路5，处理电路5采用的是STM8L052C型号的检测处理芯片。
所述检测电极包括有第一检测电极、第二检测电极和第三检测电极，所述第一检测电极设置在沿着涵道所在内腔的长度轴线方向上，所占涵道6的横截面0-20％的高度区域位置，所述第二检测电极设置在涵道6内腔横截面的上部位置，所占涵道6横截面上方80％-100％高度区域位置，所述第三检测电极设置在涵道内腔横截面且介于第一检测电极与第二检测电极之间位置，所占涵道6横截面的20％-80％高度区域位置
如图2所示为测量涵道模型A，涵道6内设置有多个用于检测不同区域漏水量的检测电极7，下面对电极7进行编号说明。
在涵道6内的底部植入两个沿着涵道6所在内腔的长度轴线方向上的第一检测电极，编号分别为b电极和d电极，并在b电极和d电极的上方设置有第三检测电极，编号为c电极，且在涵道6的内腔上部设置有第二检测电极，编号为a电极。
当发生滴漏时：由于自来水具有导电性，在水流流过涵道时，会在涵道6底部的b电极和d电极之间存在测量电阻，电阻随着两个电极之间的水量增加而变小，根据测量到的电阻大小可以估算出流过的水量。
水流经过涵道的截面积计算公式：S＝ρL/R
ρ：水电阻率，在15℃时在1300Ω.CM；
L：水流长度，这里指两个电极之间距离；
R：两电极间所测电阻；
电阻可以通过电路测量得到，电阻率为常数，电极之间的距离固定，因而可以求出流体S
根据以上公式可以估算出水流的泄露量，作为分级测量参数，划分泄露等级。
发生连续小水流和喷射大量水流时：当水流量过大时，水流通过涵道6，会浸没c电极，甚至a电极，这里可以通过测量b电极、c电极和a电极测量出泄露等级，当水流漫过c电极，可视为发生了连续的水流泄露，同时本发明不限定c电极的具体数量，可以为多个设置在涵道6内的c电极，满足c电极设置在涵道6横截面20％-80％的高度区域任意不重合位置，由上述公式可计算，当水流未漫过a电极但漫过b、d电极时，可以通过计算b电极与漫过c电极之间的电阻得出连续水流的具体泄漏量；当水流漫过a电极时，可视为发生喷射大量水流。
如图3所示的测量涵道模型B：涵道6内设置有多个用于检测不同区域漏水量的检测电极7，在涵道6腔体内的底部植入第一检测电极，编号为e，并在涵道6腔体前部植入由多个f电极组成的检测电极栅，多个f电极分别标记为不同编号，其中位于检测电极栅最上端的电极为第二检测电极，且第二检测电极分布于所述的检测电极栅上部80％-100％区域位置，位于检测电极栅底部电极为另一第一检测电极，且该第一检测电极分布于所述的检测电极栅下部0-20％区域位置，位于该检测电极栅的第一检测电极与第二检测电极之间的均为第三检测电极，分布于所述的检测电极栅中间部位20％-80％区域位置，该种模型使用更为简单，可以根据测量e电极与检测电极栅上的f电极之间的导通关系判断泄露量的等级。
滴漏测量：当发生滴漏时，因为自来水具有导电性，在水流流过涵道6的时候，会在涵道6底部的e电极和检测电极栅最下方f电极存在可以测量电阻，从而达到测量效果。
连续小水流和喷射大量水流：当水流量过大时，水流通过涵道6时，会向上浸没检测电极栅上位于第一检测电极上部的f电极，这里可以通过测量e电极与检测电极栅上不同编号的f电极，测量出泄露等级，当水流有且浸没第三检测电极时，可视为发生连续小水流，当发生喷射大量水流的时候，水流会漫过检测电极栅最上端的第二检测电极，并被检测到。
本发明的工作原理如下：
被检测的液体是弱导电性，由于自来水中存在少量的电解质，使得自来水的导电性远大于纯净水，供热管道热水的导电性更优于自来水，因此当被测量液体连续流过两个检测电极7时，即两个检测电极7之间的被测介质越多，含有的电解质就会越多，电阻也会越小，当漏水量较小的时候，会在两个相邻检测电极7间形成细小的水流，由于涵道6采用的是倾斜的设计方式，与水平具有一定的夹角，当管道有冷凝水被汇集罩壳1收集后流入涵道6会及时排出，单位时间内汇集的冷凝水含量较少，当冷凝水经过涵道6斜面时，与检测电极7的接触面较小，冷凝水相对于蒸馏水电阻率在兆欧级，导电能力较差，当自来水或供热热水泄露时，由于该介质的导电率较大，因而可以被检测电极7探测到，以上可以有效的解决冷凝水的汇集误报问题。当泄露量不同的时候，在测量涵道内，可以通过空间内不安装在不同区域位置的检测电极7实现滴漏、连续小水流、喷射大量水流等多个等级的测量，从而达到泄露量的分级测量原理，可以为用户提前发出警告信息。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.具有流量分级检测的漏水检测装置，其特征在于：包括安装在管道接口(2)处的固定支架(3)，所述固定支架(3)上安装有汇集罩壳(1)，所述汇集罩壳(1)底部安装有倾斜设置的涵道(6),所述涵道(6)内设置有多个用于检测不同区域漏水量的检测电极(7)，且检测电极(7)连接有用于检测的处理电路(5)。
2.根据权利要求1所述的具有流量分级检测的漏水检测装置，其特征在于：所述检测电极(7)包括有第一检测电极、第二检测电极和第三检测电极，所述第一检测电极设置在沿着涵道(6)所在内腔的长度轴线方向上，所述第二检测电极设置在涵道(6)内腔横截面的上部，所述第三检测电极设置在涵道(6)内腔横截面且介于第一检测电极与第二检测电极之间部位。
3.根据权利要求2所述的具有流量分级检测的漏水检测装置，其特征在于：所述第一检测电极沿着涵道(6)所在的内腔长度轴线方向分别前后各设置有一个。
4.根据权利要求2所述的具有流量分级检测的漏水检测装置，其特征在于：所述第三检测电极至少设置有一个。
5.一种基于权利要求1或2或3任意一项的具有漏水流量分级检测方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一，通过处理电路(5)连续检测涵道(6)内的检测电极(7)中任意两个电极间的电阻变化情况；
步骤二，当水流经过涵道(6)，并使得第一检测电极中设置的两个前后布置的电极相互导通，且第一检测电极与第二检测电极、第一检测电极与第三检测电极均不导通时，输出第一检测电极之间电阻，执行步骤三；
当第一检测电极与第三检测电极导通，且第一检测电极与第二检测电极不导通时，输出第一检测电极与第三检测电极之间电阻，执行步骤三；
当第一检测电极与第二检测电极导通，且第一检测电极与第三检测电极也导通时，输出第一检测电极与第二检测电极之间电阻，执行步骤三；
步骤三，计算流体水流经过涵道的截面积S计算公式：
S＝ρL/R
其中，ρ为水电阻率，L为水流长度，这里指两个电极之间距离；R为步骤一所测电阻；
步骤四，计算结论并分级，通过计算S的面积将检测结果分为三种，分别是滴漏、连续小水流和喷射大量水流，当检测出电路中有且仅有第一检测电极中两个电极间的电阻时，该种检测结果被视为滴漏；当检测出电路有且仅有第一检测电极与第三检测电极导通时，该种检测结果被视为连续小水流；当检测出电路中第一检测电极与第二检测电极导通时，该种检测结果被视为喷射大量水流。
6.根据权利要求5所述一种具有漏水流量分级检测方法，其特征在于：所述的水电阻率在15℃时为1300Ω.CM。
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| CN201810721597.7A CN108645576A (zh) | 2018-06-30 | 2018-06-30 | 具有流量分级检测的漏水检测装置 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109708827A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-05-03 | 瑞纳智能设备股份有限公司 | 具有管道节点泄漏流量分级检测的电路及方法 |
| CN110966772A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-04-07 | 陕西强德泰亿诺节能环保设备有限公司 | 多介质多温度智能加热系统及方法 |
| CN112864426A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 上海电气集团股份有限公司 | 燃料电池模块及其漏水检测方法、通风控制方法 |
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2018
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