CN113340545A - 一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法 - Google Patents

一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体公开了一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法，该泄漏定位系统包括第一感应线组、第二感应线组和减法器，第一感应线组用于测量在电磁干扰下的实测电压
Figure 532255DEST_PATH_IMAGE001
；第二感应线组用于测量电磁干扰电压
Figure 247270DEST_PATH_IMAGE002
；减法器具有正相输入端和反相输入端，正相输入端接收实测电压
Figure 617072DEST_PATH_IMAGE001
，反相输入端接电磁干扰电压
Figure 851875DEST_PATH_IMAGE002
，实测电压
Figure 914509DEST_PATH_IMAGE001
在减法器中和电磁干扰电压
Figure 54504DEST_PATH_IMAGE002
相减得到无电磁干扰下的实际电压
Figure 805160DEST_PATH_IMAGE003
。通过设置第一感应线组和第二感应线组，第一感应线组用于测量在电磁干扰下的实测电压值；第二感应线组用于测量电磁干扰电压值，然后根据减法器的原理将实测电压值和电磁干扰电压值直接相减得到无电磁干扰下的实际电压值，能够将实际泄漏位置更为精确计算出来。

Description

一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法
技术领域
本发明涉及液体泄漏技术领域，具体涉及一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法。
背景技术
定位泄漏检测方法在液体泄漏领域有着极为重要的地位。定位泄漏检测方法是指在发生液体泄漏时能够实时上报出准确的泄漏位置，这种方法在如今高度智能化时代的发展过程中将会得到更加广泛的应用。然而在各种应用场景中，尤其是在有强电磁干扰的环境下（如空压机、变压器等设备），由于电磁干扰会使得所测的泄漏回路两端的电压值与实际电压值产生误差，因此泄漏位置的上报并不能十分准确，这给实时处理带来了不便。本发明提供一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法，可以将所测的泄漏回路两端的电压值与实际电压值之间产生的电压差值计算并且补偿掉，解决了现有定位泄漏检测方法存在的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法，旨在解决消除电磁干扰，使得更加精准定位出泄漏点位置，从而更加准确上报泄漏位置。
本发明的第一方面提供一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，包括第一感应线组、第 二感应线组和减法器，所述第一感应线组用于测量在电磁干扰下的实测电压
Figure 211478DEST_PATH_IMAGE001
，所述第一 感应线组包括自上至下依次设置第一感应线、第二感应线和第三感应线，所述第二感应线 和第三感应线之间形成第一回路，所述第一感应线和第三感应线之间形成第二回路；所述 第二感应线组用于测量电磁干扰电压
Figure 76666DEST_PATH_IMAGE002
，所述第二感应线组包括第四感应线、第五感应线 和第六感应线，所述第四感应线、第五感应线和第六感应线一端均通过电阻接地；所述减法 器具有正相输入端和反相输入端，所述正相输入端接收所述实测电压
Figure 28573DEST_PATH_IMAGE001
，所述反相输入端 接所述电磁干扰电压
Figure 612001DEST_PATH_IMAGE002
，实测电压
Figure 924034DEST_PATH_IMAGE001
在减法器中和电磁干扰电压
Figure 220892DEST_PATH_IMAGE002
相减得到无电磁干扰 下的实际电压
Figure 530650DEST_PATH_IMAGE003
。
在一些实施例中，所述第四感应线设置在所述第一感应线和第二感应线之间，所述第五感应线设置在所述第二感应线和第三感应线之间，所述第六感应线设置在所述第三感应线下方。
在一些实施例中，所述第一感应线采用表层为镂空的导线，所述第二感应线采用表层为绝缘涂层的导线，所述第三感应线采用表面为导电涂层的导线，所述第四感应线、第五感应线和第六感应线均采用表层为绝缘涂层的导线。
在一些实施例中，所述第一感应线、第二感应线、第四感应线、第五感应线和第六感应线在理想状态下的电阻均为0Ω，所述第三感应线的电导率σ为12-14Ω/m。
在一些实施例中，所述第一感应线、第二感应线、第三感应线、第四感应线、第五感应线以及第六感应线平行设置。
本发明的第二方面提供一种抗电磁干扰的泄漏定位方法，应用于本发明的第一方面提供的抗电磁干扰的泄漏定位系统，所述泄漏定位方法包括以下步骤：
通过所述第四感应线、第五感应线和第六感应线测量得到电磁干扰电压
Figure 680003DEST_PATH_IMAGE002
；
泄漏时，所述第一感应线和第三感应线通过液体导通形成第二回路，测量得到的 第二回路的电压，即为在电磁干扰下的实测电压
Figure 733410DEST_PATH_IMAGE001
；
将实测电压
Figure 635507DEST_PATH_IMAGE001
的电压信号连接到减法器的正相输入端，电磁干扰电压
Figure 699190DEST_PATH_IMAGE002
的电压 信号连接到减法器的反相输入端，通过实测电压
Figure 991631DEST_PATH_IMAGE001
在减法器中和电磁干扰电压
Figure 911045DEST_PATH_IMAGE002
相减得 到无电磁干扰下的实际电压
Figure 605332DEST_PATH_IMAGE003
；
最后根据无电磁干扰下的实际电压
Figure 69942DEST_PATH_IMAGE004
和第三传感线的已知电导率σ计算得到泄漏 点的位置，且将泄漏信号上报。
在一些实施例中，所述最后根据无电磁干扰下的实际电压
Figure 443155DEST_PATH_IMAGE004
和第三传感线的已知 电导率计算得到泄漏点的位置的步骤具体为：根据计算公式漏液距离L=（
Figure 838364DEST_PATH_IMAGE004
/ Is）/σ，从而 计算得到漏液距离L，其中
Figure 964321DEST_PATH_IMAGE004
为无电磁干扰下的实际电压，Is为第二回路中的电流，σ为第三 感应线的电导率。
有益效果：本发明提供的一种抗电磁干扰的泄漏定位系统及方法，通过设置第一感应线组和第二感应线组，第一感应线组用于测量在电磁干扰下的实测电压值；第二感应线组用于测量电磁干扰电压值，然后根据减法器的原理将在电磁干扰下的实测电压值和电磁干扰电压值直接相减得到无电磁干扰下的实际电压值，这样消除了电磁干扰，能够将实际泄漏位置更为精确计算出来，从而更为准确地上报泄漏信号。
附图说明
图1为本发明提供的一种抗电磁干扰的泄漏定位系统的结构示意图。
图2为本发明提供的减法器电路原理图。
附图标记说明：1、第一感应线；2、第二感应线；3、第三感应线；4、第一回路；5、第二回路；6、第四感应线；7、第五感应线；8、第六感应线；9、减法器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1和图2所示，一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，包括第一感应线组、第二感应 线组和减法器，所述第一感应线组用于测量在电磁干扰下的实测电压
Figure 583521DEST_PATH_IMAGE001
，所述第一感应线 组包括自上至下依次设置第一感应线1、第二感应线2和第三感应线3，所述第二感应线2和 第三感应线3之间形成第一回路4，所述第一感应线1和第三感应线3之间形成第二回路5；所 述第二感应线组用于测量电磁干扰电压
Figure 381712DEST_PATH_IMAGE002
，所述第二感应线组包括第四感应线6、第五感应 线7和第六感应线8，所述第四感应线6、第五感应线7和第六感应线8一端均通过电阻接地； 所述减法器9具有正相输入端和反相输入端，所述正相输入端接收所述实测电压
Figure 580613DEST_PATH_IMAGE001
，所述反 相输入端接所述电磁干扰电压
Figure 796961DEST_PATH_IMAGE002
，实测电压
Figure 118221DEST_PATH_IMAGE001
在减法器中和电磁干扰电压
Figure 872551DEST_PATH_IMAGE002
相减得到无 电磁干扰下的实际电压
Figure 921147DEST_PATH_IMAGE003
。
如图1所示，具体地，所述第四感应线6设置在所述第一感应线1和第二感应线2之间，所述第五感应线7设置在所述第二感应线2和第三感应线3之间，所述第六感应线8设置在所述第三感应线3下方，所述第一感应线1、第二感应线2、第三感应线3、第四感应线6、第五感应线7以及第六感应线8平行设置。其中，所述第一感应线1采用表层为镂空的导线，所述第二感应线2采用表层为绝缘涂层的导线，所述第三感应线3采用表面为导电涂层的导线，所述第四感应线6、第五感应线7和第六感应线8均采用表层为绝缘涂层的导线。进一步的，所述第一感应线1、第二感应线2、第四感应线6、第五感应线7和第六感应线8在理想状态下的电阻均为0Ω，第三感应线3的电导率σ为12-14Ω/m，优选的，第三感应线3的电导率σ为13Ω/m。
减法器电路原理图如图2所示。
在点
Figure 506849DEST_PATH_IMAGE005
与点
Figure 953005DEST_PATH_IMAGE006
处应用KCL可得：
Figure 991368DEST_PATH_IMAGE005
点:
Figure 532071DEST_PATH_IMAGE007
Figure 487127DEST_PATH_IMAGE006
点：
Figure 884610DEST_PATH_IMAGE008
而
Figure 613531DEST_PATH_IMAGE009
即
Figure 770974DEST_PATH_IMAGE010
上述的
Figure 268952DEST_PATH_IMAGE011
且
Figure 837336DEST_PATH_IMAGE012
，其输出为：
Figure 382717DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 265222DEST_PATH_IMAGE001
为在电磁干扰下的实测电压，
Figure 945602DEST_PATH_IMAGE002
为电磁干扰电压，
Figure 888150DEST_PATH_IMAGE004
为无电磁干扰下的 实际电压。
液体泄漏时，此时液体作为导电介质将第一感应线1和第三感应线3形成的第二回 路5导通，根据计算得到的无电磁干扰下的实际电压值
Figure 139134DEST_PATH_IMAGE003
和第三传感线的已知电导率σ，最 终计算得出泄漏点的位置，并将泄漏信号上报。
该抗电磁干扰的泄漏定位系统通过设置第一感应线1组和第二感应线2组，第一感应线1组用于测量在电磁干扰下的实测电压值；第二感应线2组用于测量电磁干扰电压值，然后根据减法器9的原理将在电磁干扰下的实测电压值和电磁干扰电压值直接相减得到无电磁干扰下的实际电压值，这样消除了电磁干扰，能够将实际泄漏位置更为精确计算出来，从而更为准确地上报泄漏信号。
实施例2
本实施例提供一种抗电磁干扰的泄漏定位方法，应用实施例1中提供的一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，包括以下步骤：
通过所述第四感应线6、第五感应线7和第六感应线8测量得到电磁干扰电压
Figure 622068DEST_PATH_IMAGE002
；
泄漏时，所述第一感应线1和第三感应线3通过液体导通形成第二回路5，测量得到 的第二回路5的电压，即为在电磁干扰下的实测电压
Figure 94638DEST_PATH_IMAGE001
；
将实测电压
Figure 519672DEST_PATH_IMAGE001
的电压信号连接到减法器9的正相输入端，电磁干扰电压
Figure 444902DEST_PATH_IMAGE002
的电压 信号连接到减法器9的反相输入端，通过实测电压
Figure 731527DEST_PATH_IMAGE001
在减法器9中和电磁干扰电压
Figure 871653DEST_PATH_IMAGE002
相减 得到无电磁干扰下的实际电压
Figure 156004DEST_PATH_IMAGE003
，具体为将测量得到的电磁干扰下的实测电压
Figure 145694DEST_PATH_IMAGE001
和电磁 干扰电压
Figure 908114DEST_PATH_IMAGE002
的值代入公式
Figure 152013DEST_PATH_IMAGE014
，计算得到无电磁干扰下的实际电压
Figure 685894DEST_PATH_IMAGE004
。
最后根据无电磁干扰下的实际电压
Figure 116875DEST_PATH_IMAGE004
和第三感应线3的电导率σ计算出泄漏点的 位置，具体为根据计算公式漏液距离L=（
Figure 214144DEST_PATH_IMAGE004
/ Is）/σ，从而计算得到漏液距离L，其中
Figure 250233DEST_PATH_IMAGE004
为无 电磁干扰下的实际电压，Is为第二回路5中的电流，σ为第三感应线3的电导率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点 ,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，其特征在于，包括：
第一感应线组，用于测量在电磁干扰下的实测电压
Figure 514469DEST_PATH_IMAGE001
，所述第一感应线组包括自上至 下依次设置第一感应线、第二感应线和第三感应线，所述第二感应线和第三感应线之间形 成第一回路，所述第一感应线和第三感应线之间形成第二回路；
第二感应线组，用于测量电磁干扰电压，所述第二感应线组包括第四感应线、第五感应线和第六感应线，所述第四感应线、第五感应线和第六感应线一端均通过电阻接地；以及
减法器，所述减法器具有正相输入端和反相输入端，所述正相输入端接收所述实测电 压
Figure 87402DEST_PATH_IMAGE001
，所述反相输入端接所述电磁干扰电压
Figure 601560DEST_PATH_IMAGE002
，实测电压
Figure 465611DEST_PATH_IMAGE001
在减法器中和电磁干扰电压
Figure 748825DEST_PATH_IMAGE002
相减得到无电磁干扰下的实际电压
Figure 56440DEST_PATH_IMAGE003
。
2.根据权利要求1所述的一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，其特征在于，所述第四感应线设置在所述第一感应线和第二感应线之间，所述第五感应线设置在所述第二感应线和第三感应线之间，所述第六感应线设置在所述第三感应线下方。
3.根据权利要求2所述的一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，其特征在于，所述第一感应线采用表层为镂空的导线，所述第二感应线采用表层为绝缘涂层的导线，所述第三感应线采用表面为导电涂层的导线，所述第四感应线、第五感应线和第六感应线均采用表层为绝缘涂层的导线。
4.根据权利要求3所述的一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，其特征在于，所述第一感应线、第二感应线、第四感应线、第五感应线和第六感应线在理想状态下的电阻均为0Ω，所述第三感应线的电导率σ为12-14Ω/m。
5.根据权利要求4所述的一种抗电磁干扰的泄漏定位系统，其特征在于，所述第一感应线、第二感应线、第三感应线、第四感应线、第五感应线以及第六感应线平行设置。
6.一种抗电磁干扰的泄漏定位方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的抗电磁干扰的泄漏定位系统，所述泄漏定位方法包括以下步骤：
通过所述第四感应线、第五感应线和第六感应线测量得到电磁干扰电压
Figure 995577DEST_PATH_IMAGE002
；
泄漏时，所述第一感应线和第三感应线通过液体导通形成第二回路，测量得到的第二 回路的电压，即为在电磁干扰下的实测电压
Figure 397740DEST_PATH_IMAGE001
；
将实测电压
Figure 50307DEST_PATH_IMAGE001
的电压信号连接到减法器的正相输入端，电磁干扰电压
Figure 778092DEST_PATH_IMAGE002
的电压信号连 接到减法器的反相输入端，通过实测电压
Figure 938946DEST_PATH_IMAGE001
在减法器中和电磁干扰电压
Figure 161111DEST_PATH_IMAGE002
相减得到无电 磁干扰下的实际电压
Figure 153337DEST_PATH_IMAGE003
；
最后根据无电磁干扰下的实际电压
Figure 52023DEST_PATH_IMAGE004
和第三传感线的已知电导率计算得到泄漏点的 位置，且将泄漏信号上报。
7.根据权利要求6所述的一种抗电磁干扰的泄漏定位方法，其特征在于，所述最后根据 无电磁干扰下的实际电压
Figure 762490DEST_PATH_IMAGE004
和第三传感线的已知电导率计算得到泄漏点的位置的步骤具 体为：根据计算公式漏液距离L=（
Figure 224565DEST_PATH_IMAGE004
/ Is）/σ，从而计算得到漏液距离L，其中
Figure 71298DEST_PATH_IMAGE004
为无电磁干 扰下的实际电压，Is为第二回路中流经的电流，σ为第三感应线的电导率。
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