CN108896203A - 一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置及其方法 - Google Patents
一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置及其方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明是一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置，包括：分布式光纤温度传感系统，具有膨胀节的供热管道，其特点是，还包括柱形光纤信号采集器和导热体，所述柱形光纤信号采集器的结构是，在柱形光纤缠绕体上绕置光纤，光纤的一端与基于分布式光纤温度传感系统连接，光纤的另一端与膨胀节右侧的管道连接，导热体的触头与柱形光纤信号采集器的绕置光纤表面滑动配合，导热体的另一端与供热管道膨胀节的膨胀节环板固连，并提供监测方法。具有结构简单，使用方便，检测精度高，能够实现供热管道膨胀节自动连续的状态监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种状态监测方法，特别是一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置及其方法。
背景技术
热力管道在运行中会随着内部介质的温度而发生热涨冷缩的现象，使管道产生一个轴向力，膨胀节的存在使整个管道在一定的温度下可以正常运行。但是由于常年的使用加之管道的老化也会使得膨胀节发生泄漏。对于应用分布式光纤技术的监测泄漏的热力管道来说，膨胀节结构复杂，现有管道泄漏检测方法诸如人工巡检法、红外线泄漏检测、示踪气体泄漏检测法等。这些方法的检测准确率均与受巡检人员的人为因素有关联，且检测范围有限以及检测效率低，无法满足膨胀节泄漏检测。另外，单纯的泄漏检测已无法适应有膨胀节应用的相关领域的需求，因此，提供一种结构简单，使用方便，能够自动连续测量，精度高的供热管道膨胀节的状态监测装置及其方法是本领域技术人员一直渴望解决，但至今尚未解决的难题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，使用方便，能够实现自动连续测量的基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置，并提供简便、适用、检测精度高的基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测方法。
为实现本发明目的采用的技术方案之一是，一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置，它包括：分布式光纤温度传感系统，具有膨胀节的供热管道，其特征是，还包括柱形光纤信号采集器和导热体，所述柱形光纤信号采集器的结构是，在柱形光纤缠绕体上绕置光纤，光纤的一端与基于分布式光纤温度传感系统连接，光纤的另一端与膨胀节右侧的管道连接，导热体的触头与柱形光纤信号采集器的绕置光纤表面滑动配合，导热体的另一端与供热管道膨胀节的膨胀节环板固连。
为实现本发明目的采用的技术方案之二是，一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测方法，其特征是，它包括的内容有：使用技术方案一提供的柱形光纤信号采集器，将柱形光纤信号采集器置在支撑架上；柱形光纤信号采集器的光纤的一端与基于分布式光纤温度传感系统连接，光纤的另一端与膨胀节右侧的管道连接，导热体的触头与柱形光纤信号采集器的绕置光纤表面滑动配合，导热体的另一端与供热管道膨胀节的膨胀节环板固连；供热管道膨胀节受热沿轴向膨胀，将膨胀节的膨胀量通过导热体的触头相对柱形光纤信号采集器的绕置光纤表面的位置变化，将温度变化信息送给分布式光纤温度传感系统，实现供热管道膨胀节的状态分布式监测。
本发明的一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置，结构简单，使用方便，能够实现温度自动连续测量；本发明的一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测方法利用滑动变阻器的原理进行膨胀节膨胀量的监测，直观的反映膨胀节的运行状态，在监测泄漏的同时可以根据系统分辨率将膨胀量监测出来，可实现对膨胀节的状态监测，其简便、适用、检测精度高。
附图说明
图1是一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置结构示意图；
图2是图1中，柱形光纤信号采集器的结构示意图。
图中：1分布式光纤温度传感系统，2光纤的一端，3柱形光纤缠绕体，4导热体，5膨胀节端板，6左侧管道，7双头螺柱，8螺母，9小波纹管，10膨胀节环板，11大波纹管，12钢筋，13光纤，14支撑架，15地面，16右侧管道，17光纤的另一端。
具体实施方式
下面利用附图和实施例对本发明一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置作进一步说明。
如图1-图2所示，一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置，它包括：分布式光纤温度传感系统1，具有膨胀节的供热管道，柱形光纤信号采集器和导热体4，所述柱形光纤信号采集器的结构是，在柱形光纤缠绕体3上绕置光纤13，光纤的一端2与基于分布式光纤温度传感系统1连接，光纤的另一端17与右侧管道16连接，导热体4的触头与柱形光纤缠绕体13上绕置光纤2表面滑动配合，导热体4的另一端与供热管道膨胀节的膨胀节环板10固连。导热体4采用导热性能优良的材料均可，为现有技术；分布式光纤温度传感系统1采用现有技术产品；具有膨胀节的供热管道为现有技术，其结构是，左侧管道6与右侧管道17与膨胀节连接结构相同，均通过双头螺柱7和8螺母与膨胀节端板5和膨胀节环板10连接，膨胀节的中间具有钢筋12支撑的大波纹管11，大波纹管11的两侧为小波纹管9。本发明的实施例是在供热管道的左侧管道设置本发明的装置，也可以在供热管道的右侧管道设置本发明的装置，检测效果相同。
本发明的一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测方法，包括的内容有：使用技术方案一提供的柱形光纤信号采集器，将柱形光纤信号采集器置在与地面15连接的支撑架14上；柱形光纤信号采集器的光纤的一端2与基于分布式光纤温度传感系统连接，光纤的另一端17与膨胀节右侧的管道16连接，导热体4的触头与柱形光纤信号采集器，在柱形光纤缠绕体3上绕置光纤13表面滑动配合，导热体4的另一端与供热管道膨胀节的膨胀节环板10固连；供热管道膨胀节受热沿轴向膨胀，将膨胀节的膨胀量通过导热体的触头相对柱形光纤信号采集器的绕置光纤13表面的位置变化，将温度变化信息送给分布式光纤温度传感系统，实现供热管道膨胀节的状态分布式监测。
膨胀量检测举例：将膨胀量设为L，柱形光纤缠绕体直径为D，光纤宽度设为Q。当热力管道发生热胀冷缩时，分布式光纤温度传感系统系统上位机显示温度突变点K1、K2两点之间距离为K，则有K=NπD，其中N为环绕在滑阻上的光缆圈数。由此可以得出L=NQ=KQ/πD。
本发明在结构新颖，利用滑动变阻器的原理进行膨胀节膨胀量的监测，形象直观的反映膨胀节的运行状态，再监测泄漏的同时可以根据系统分辨率将膨胀量监测出来。
本发明的实施例仅用于对本发明作进一步的说明，并非穷举，并不构成对权利要求保护范围的限定，本领域技术人员根据本发明实施例获得的启示，不经过创造性劳动就能够想到其它实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
Claims (2)
1.一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置，它包括：分布式光纤温度传感系统，具有膨胀节的供热管道，其特征是，还包括柱形光纤信号采集器和导热体，所述柱形光纤信号采集器的结构是，在柱形光纤缠绕体上绕置光纤，光纤的一端与基于分布式光纤温度传感系统连接，光纤的另一端与膨胀节右侧的管道连接，导热体的触头与柱形光纤信号采集器的绕置光纤表面滑动配合，导热体的另一端与供热管道膨胀节的膨胀节环板固连。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤温度传感系统的供热管道膨胀节的状态监测装置，其特征是，监测方法的内容有：将柱形光纤信号采集器置在支撑架上；柱形光纤信号采集器的光纤的一端与基于分布式光纤温度传感系统连接，光纤的另一端与膨胀节右侧的管道连接，导热体的触头与柱形光纤信号采集器的绕置光纤表面滑动配合，导热体的另一端与供热管道膨胀节的膨胀节环板固连；供热管道膨胀节受热沿轴向膨胀，将膨胀节的膨胀量通过导热体的触头相对柱形光纤信号采集器的绕置光纤表面的位置变化，将温度变化信息送给分布式光纤温度传感系统，实现供热管道膨胀节的状态分布式监测。
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