CN109442227B - 一种地下水管漏水检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水管检测装置技术领域，具体涉及一种地下水管漏水检测装置，包括定位套、位于水管内的水动球和位于水管所在区域的读卡器，定位套内设有用于吸引水动球的电磁铁；水动球包括内壳体和外壳体，内壳体上开设有若干第一通孔，外壳体上开设有若干与第一通孔对准的第二通孔，第二通孔内设有密封第二通孔的密封膜，第一通孔内设有若干用于戳破密封膜的突刺；水动球内固设有磁性件，水动球内设有RFID标签，水动球内充有止漏液；读卡器的数量至少为三个，读卡器均用于获取读取RFID标签的信号强度对水动球的定位。采用本方案能够检测地下水管是否漏水，并且能够准确的找到漏水处进行临时止漏。

Description

一种地下水管漏水检测装置

技术领域

本发明涉及水管检测装置技术领域，具体涉及一种地下水管漏水检测装置。

背景技术

地下供水管道常常因为管道老化或地面下沉造成管道破碎而发生漏水，由于管道位于地下，在发生漏水情况时，并不能第一时间发现，导致维修不及时，从而使得大量水资源被浪费。为及时发现地下管道的漏水情况，常采用以下几种方式：

1、安装漏水报警传感水表，通过水流量的变化判断是否有漏水情况的发生，例如公开号为CN2653451Y的带有报漏功能的远传水表。

2、对于非金属的管道，在管内设有电极，通过监测电机的接地电阻的阻值变量，从而判断是否有漏水情况的发生，例如公开号为CN101246077A的绝缘管水道检漏法。

上述方案虽然能有效的检测管道是否有漏水情况，但是并不能检测出漏水的位置，由于管道位于地下，维修人员无法直观的看到管道情况，只能沿着管道的方向逐步判断漏水的位置，花费大量时间。

在检测到有漏水情况发生时，维修人员需赶到漏水管道所在区域，找到漏水处，并对漏水管道所在区域进行挖掘，这需要花费大量时间，而在这段时间中管道一直处于漏水状态，大量的水资源从管道中流出，造成水资源浪费。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种地下水管漏水检测装置，能够检测地下水管是否漏水，并且能够准确的找到漏水处进行临时止漏。

本发明提供的基础方案：一种地下水管漏水检测装置，包括套接于水管上的定位套、位于水管内的水动球、位于水管所在区域的读卡器和控制装置，定位套内设有用于吸引水动球的电磁铁；

水动球包括弹性材料制成的内壳体和外壳体，内壳体上开设有若干第一通孔，外壳体上开设有若干与第一通孔对准的第二通孔，第二通孔内设有用于密封第二通孔的密封膜，第一通孔内设有若干用于戳破密封膜的突刺；

水动球内固设有能够被电磁铁吸引的磁性件，磁性件固定连接有支杆，支杆的自由端固定连接有RFID标签，水动球内充满有能够从第一通孔和第二通孔中流出的止漏液，止漏液用于封堵漏水孔；

读卡器的数量至少为三个，读卡器不在同一直线上，读卡器均用于获取读取RFID标签的信号强度；

控制装置包括控制器、检测开关和显示器，控制器和检测开关、显示器以及电磁铁均信号连接，控制器用于根据检测开关的信号控制电磁铁的通断，控制器还用于根据获取的信号强度检测水动球的位置，并控制显示器进行显示。

本发明的原理及优点在于：地下水管正常使用时，电磁铁吸引磁性件，从而避免水动球随水流流动。检测水管时，关闭水管的出水口，检测开关控制控制器关闭电磁体，若水管没有漏水情况，则水管中的水流不会流动，水动球在水管中的位置保持不变；若水管存在漏水情况，水管中的水必定向漏水处流去，在水流的带动下，水动球向漏水处移动，并停留在漏水处，维修人员通过控制器控制显示器显示RFID标签的位置，即可得知地下水管是否漏水，以及漏水处所在位置。

水动球停留在漏水处时，水动球受到周围水流的压力，由于内壳体和外壳体为弹性材料，因此水动球的内壳体和外壳体发生形变，使得突刺戳破密封膜，止漏液从第二通孔中流出，并被水流带至漏水的破损处，在此过程中，止漏液与水接触开始膨胀，膨胀后的止漏液逐渐堵住破损处，从而起到临时止漏的作用。

与现有技术相比，本发明不仅可以检测出地下水管是否漏水，还能找到漏水处，便于后续维修人员快速找到漏水处，及时进行维修，同时还对漏水处进行临时止漏，减少水资源的浪费。

进一步，控制器还用于在获取读卡器的信号强度时，记录获取时间，并根据两次获取时间和对应的水动球的位置计算出水动球的移动速度。

控制器记录两次获取时间，并根据两次获取时间对应的水动球的位置，按照速度的计算公式求出水动球的移动速度，漏水处越大，水动球的移动速度越大，通过水动球的移动速度得知漏水处的大小，便于维修人员携带不同的工具进行维修。

进一步，读卡器的数量为三个，呈三角形分布。

通过三个读卡器已经可以满足基本的三点定位法的要求，对RFID标签进行精准定位，从而实现对水动球的精准定位。

进一步，定位套与水管滑动连接。

由于定位套和水管滑动连接，通过调节定位套的位置，便能对水动球的位置进行调节。

进一步，定位套上设有若干用于固定定位套的锁紧螺钉。

锁紧螺钉的设置，便于将定位套固定在水管上，防止定位套自己发生滑动。

进一步，第一通孔均匀分布在内壳体上。

均匀分布的设置，使得止漏液能够从水动球的任一方向流出，防止水动球停留在漏水处时，第一通孔刚好位于水动球的下方。

进一步，突刺周向排列。

周向排列，使得突刺在密封膜上戳破的痕迹形成连续的的圆形，在止漏液被挤出的时候，戳破的圆形边缘容易被止漏液挤破，使得密封膜的破损增大，加快止漏液流出的速度，从而尽快的对漏水处进行临时止漏。

进一步，止漏液为遇水膨胀止水胶。

遇水膨胀止水胶可与饮用水直接接触，安全无毒，为环保型产品。

进一步，磁性件为铁片，铁片与内壳体的内壁形状匹配。

铁片造价低，容易制造，铁片与内壳体的内壁形状匹配，便于将铁片固定在内壳体上。

附图说明

图1为本发明一种地下水管漏水检测装置实施例的剖视图。

图2为本发明一种地下水管漏水检测装置实施例水动球的半剖视图。

图3为本发明一种地下水管漏水检测装置图2的A处放大示意图。

图4为本发明一种地下水管漏水检测装置实施例的示意性框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：定位套1、水管2、水动球3、锁紧螺钉4、电磁铁5、外壳体6、内壳体7、铁片8、RFID标签9、支杆10、密封膜11、突刺12。

实施例

如附图1所示，一种地下水管漏水检测装置，包括定位套1、水动球3、读卡器和控制装置。

定位套1套接于待检测水管2上，定位套1与水管2滑动连接，定位套1内设有用于吸引水动球3的电磁铁5，定位套1上开设有两个螺纹孔，两个螺纹孔分别螺纹连接有锁紧螺钉4，锁紧螺钉4将定位套1固定在水管2上。

水动球3设置于待检测水管2内与定位套1对应的位置，如附图2、附图3所示，水动球3包括内壳体7和外壳体6，内壳体7的外壁和外壳体6的内壁相抵，内壳体7上开设有六个均匀分布的第一通孔，外壳体6上开设有与第一通孔对准的第二通孔，第二通孔的孔径大于第一通孔的孔径，第二通孔上均粘接有用于密封第二通孔的密封膜11，内壳体7位于第二通孔内的外壁上均粘接有周向分布的十二个突刺12，突刺12用于戳破密封膜11。

水动球3内粘接有能够被电磁铁5吸引的铁片8，铁片8与内壳体7的内壁形状匹配，水动球3的球心位置设有RFID标签9，RFID标签9为低频有源电子标签，RFID标签9塑封有用于防止止漏液沾污RFID标签9的保护膜，RFID标签9与铁片8之间粘接有支杆10，本实施例中采用热熔胶进行粘接。水动球3内装有止漏液，在本实施例中，止漏液优选为遇水膨胀止水胶，止漏液能够在密封膜11破损后，从第一通孔和第二通孔内流出。

读卡器设于待检测水管2所在区域内，读卡器的数量为三个，呈等边三角形排列，在本实施例中，读卡器采用现有的RFID读卡器，优选为RC522射频卡读取模块。读卡器用于读取RFID标签9的信息，同时获取RFID标签9的信号强度。

控制装置包括控制器、检测开关和显示器，控制器与电磁铁5、检测开关、显示器均信号连接，控制器用于根据读卡器的读取结果定位水动球3的位置，并控制显示器显示水动球3的当前位置，控制器还用于根据检测开关的开闭状态控制电磁铁5的状态。在本实施例中，控制器采用现有的单片机，优选型号为STC12C5A60S2的单片机，检测开关优选为轻触开关。

预设控制器获取时间的时间间隔，控制器还用于在获取读卡器的信号强度时，记录获取时间，控制器根据两次获取时间和对应的水动球3的位置计算出水动球3的移动速度，维修人员根据水动球3的移动速度判断漏水处的大小，从而携带相应的维修工具。例如假设移动速度为0至0.5米每秒时，漏水处较小，维修人员只需对水管2进行修补，移动速度大于0.5米每秒时，漏水处较大，维修人员需更换整段水管2。预设间隔时间为5秒，两次获取时间水动球3的移动距离为1米，则根据速度计算公式，水动球3的移动速度为0.2米每秒，此时只需对水管2进行修补，维修人员只需携带修补工具即可。

具体实施过程如下：在水管2正常使用时，定位套1上的电磁铁5处于通电状态，水动球3被电磁铁5吸附，防止水动球3随着水流流动。当检修水管2时，关闭待检测水管2的出水口，关闭检测开关，控制器根据检测开关的信号使电磁铁5断电，如果待检测水管2上没有漏水的地方，那么水管2内的水不会发生流动，水动球3在水管2中的位置不变；如果待检测水管2上存在漏水的地方，水管2内的水向漏水处流动，在水流的带动下，水动球3向漏水处流动，最终停留在漏水处。

当水动球3停留在漏水处时，若漏水处的漏水孔较小，水动球3被卡在漏水孔中，水管2内的水挤压水动球3，水动球3受到挤压，发生形变，使得突刺12戳破密封膜11，水动球3内的止漏液流出，并沿着水流流向漏水孔处，由于止漏液与水接触后开始膨胀，膨胀后的止漏液会逐渐堵塞漏水孔，从而起到临时止漏的作用。

若漏水处的漏水孔较大，水动球3从漏水孔中流出，由于水管2周围是泥土，水动球3落在漏水孔外的泥土中，从漏水孔流出的水流冲击水动球3，使得水动球3发生形变，从而使突刺12戳破密封膜11，水动球3内的止漏液流出，并开始膨胀，膨胀后的遇水膨胀止水胶从水管2外逐渐封堵漏水孔，从而起到临时补漏的作用。

通过三个读卡器获取RFID标签9的信号强度，根据信号强度的不同，可以得到RFID标签9距离各个读卡器的位置，然后以各个读卡器为圆心，作相应半径的圆，各个圆的交点即为RFID标签9的位置，通过这种三点定位的方式便能对RFID标签9进行定位，而RFID标签9所在位置即为漏水处，通过显示器显示漏水处的位置，便于维修人员快速找到漏水处，并及时进行维修。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：包括套接于水管上的定位套、位于水管内的水动球、位于水管所在区域的读卡器和控制装置，所述定位套内设有用于吸引水动球的电磁铁；

所述水动球包括弹性材料制成的内壳体和外壳体，所述内壳体上开设有若干第一通孔，所述外壳体上开设有若干与第一通孔对准的第二通孔，所述第二通孔内设有用于密封第二通孔的密封膜，所述第一通孔内设有若干用于戳破密封膜的突刺；

所述水动球内固设有能够被电磁铁吸引的磁性件，所述磁性件固定连接有支杆，所述支杆的自由端固定连接有RFID标签，所述水动球内充满有能够从第一通孔和第二通孔中流出的止漏液，所述止漏液用于封堵漏水孔；

所述读卡器的数量至少为三个，所述读卡器不在同一直线上，所述读卡器均用于获取读取RFID标签的信号强度；

所述控制装置包括控制器、检测开关和显示器，所述控制器和检测开关、显示器以及电磁铁均信号连接，所述控制器用于根据检测开关的信号控制电磁铁的通断，所述控制器还用于根据获取的读卡器的信号强度检测水动球的位置，并控制显示器进行显示；

所述控制器还用于在获取读卡器的信号强度时，记录获取时间，并根据两次获取时间和对应的水动球的位置计算出水动球的移动速度。

2.根据权利要求1所述的一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：所述读卡器的数量为三个，呈三角形分布。

3.根据权利要求1所述的一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：所述定位套与水管滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：所述定位套上设有若干用于固定定位套的锁紧螺钉。

5.根据权利要求1所述的一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：所述第一通孔均匀分布在内壳体上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：所述突刺周向排列。

7.根据权利要求6所述的一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：所述止漏液为遇水膨胀止水胶。

8.根据权利要求1所述的一种地下水管漏水检测装置，其特征在于：所述磁性件为铁片，所述铁片与所述内壳体的内壁形状匹配。

Images