CN113778208A - 管道 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种管道，其包括管壁、第一电极线及第二电极线，管壁内设置有用于容纳冷却介质的官腔，第一电极线设置于管壁内，第二电极线，设置于管壁内且与第一电极线绝缘设置，管壁泄露的冷却介质达到预设条件后将第一电极线与第二电极线导通。第一电极线与第二电极线相互绝缘地嵌入管壁内，当管壁发生漏液情况时，泄露的冷却介质将第一电极线及第二电极线导通，此时第一电极线与第二电极线之间的阻抗降低，以使管道及时感应到冷却介质泄露。通过上述方案可以及时、全面地检测到管壁的漏液情况，检测范围广、检测效率高。

Description

管道

【技术领域】

本发明涉及漏液检测技术领域，尤其涉及一种管道。

【背景技术】

随着数据中心服务器液冷散热技术和产品的快速发展，对服务器性能和布置密度有极大的提升，但同时由于现有液冷系统的密封能力并不能在服务器整个寿命周期内保证百分之百完整，一旦液冷系统中任意部分密封出问题就会导致工质液体泄露的问题，轻则造成单个服务器硬件损坏和数据损失，重则整个机房的损失。因此在实际应用的过程中能够及时发现并处理漏液就显得极为重要。

现有技术中常在服务器内设置液冷服务器检测线缆，其使用时需要沿液冷系统管壁的外表面布置，容易受到外界影响造成误检，而且检测线缆不能很好地覆盖液冷系统管壁的全部范围，容易出现漏检现象。

【发明内容】

有鉴于此，本申请提供了一种管道，用以解决现有技术中对管壁进行漏液检测时误检、漏检率高，检测效果差的问题。

本申请提供一种管道，其包括管壁、第一电极线及第二电极线，管壁内设置有用于容纳冷却介质的官腔，第一电极线设置于管壁内，第二电极线，设置于管壁内且与第一电极线绝缘设置，管壁泄露的冷却介质达到预设条件后将第一电极线与第二电极线导通。

第一电极线与第二电极线相互绝缘地嵌入管壁内，当管壁发生漏液情况时，泄露的冷却介质将第一电极线及第二电极线导通，此时第一电极线与第二电极线之间的阻抗降低，以使管道及时感应到冷却介质泄露。通过上述方案可以及时、全面地检测到管壁的漏液情况，检测范围广、检测效率高。

在一种可能的设计中，所述第一电极线与所述第二电极线沿所述管壁的环绕方向排布，所述第一电极线与所述第二电极线在所述管壁的长度方向沿预定几何形状排布。

在上述方案中，第一电极线与第二电极线在管壁内相互间隔，而在管壁的长度方向上沿预定几何形状连续排布，能尽可能覆盖电极层的大部分范围，提高检测的灵敏度避免漏检。

在一种可能的设计中，所述第一电极线与所述第二电极线在所述管壁的径向上相间隔，且所述第一电极线与所述第二电极线在所述管壁的厚度方向上的投影相互交叉形成网格状。

在上述方案中，通过第一电极线与第二电极线相互交叉的排布方式，提高了管道的检测范围与检测灵敏度。

在一种可能的设计中，所述第一电极线与所述第二电极线相互平行并绕所述管壁形成螺旋结构。

在上述方案中，通过第一电极线与第二电极线螺旋排布方式，提高了管道的检测范围与检测灵敏度。

在一种可能的设计中，所述第一电极线设置有多个，所述第二电极线设置有多个，所述第一电极线与所述第二电极线沿所述管壁的周向间隔设置，所述第一电极线及所述第二电极线的延伸方向与所述管壁的延伸方向平行。

在上述方案中，通过增加第一电极线与第二电极线的数量，并使得第一电极线与第二电极线环绕管壁排布，提高了管道的检测范围与检测灵敏度。

在一种可能的设计中，所述管壁包括同心设置的内层部与外层部，多个所述第一电极线沿所述管壁的周向间隔设置于所述内层部，多个所述第二电极线沿所述管壁的周向间隔设置于所述外层部。

在上述方案中，将第一电极线与第二电极线分别设置于内层部及外层部，提高了第一电极线与第二电极线在管壁内的排布密度，进而提高管道的检测范围与检测灵敏度。

在一种可能的设计中，所述管壁包括同心设置的内层部与外层部，所述管道还包括设置于所述外层部的变色层，所述变色层在接触所述管壁内的冷却介质后变色。

在上述方案中，设置于外层部的变色层在接触到从管壁内泄露的冷却介质后变色，可以显示出管壁具体的泄露位置，便于检修人员后续操作。

在一种可能的设计中，所述管壁包括同心设置的内层部与外层部，所述管道还包括设置于所述外层部的吸附层，所述吸附层在接触所述管壁内的冷却介质后能够将其吸收。

在上述方案中，设置于外层部的吸附层在接触到从管壁内泄露的冷却介质后能将其吸收，避免了泄露的冷却介质污染、影响周围的设备。

在一种可能的设计中，所述管道还包括第三电极线，所述第三电极线的一端与所述第一电极线的一端连接，所述第三电极线与所述第一电极线并排设置；或者，

所述第三电极线的一端与所述第二电极线的一端连通，所述第三电极线与所述第二电极线并排设置。

在上述方案中，增设的第三电极线与第一电极线或第二电极线连接后，当第一电极线与第二电极线之间被泄露的冷却介质导通时，通过对第一电极线、第二电极线及第三电极线上的电信号进行测量可以得出导通第一电极线与第二电极线的具体位置，进而推算出具体的泄露位置，从而提高管道的功能性。

在一种可能的设计中，所述第一电极线、所述第二电极线及所述第三电极线之中至少一者的材料包括铜、铝、铁、镍、锡、铬中的至少一种。

在上述方案中，应用上述材料可以很好地保证第一电极线、第二电极线及第三电极线的导电性。

本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的管道的结构示意图(一)；

图2为本申请实施例提供的管道的结构示意图(二)；

图3为本申请实施例提供的管道展开后的结构示意图(一)；

图4为本申请实施例提供的管道展开后的结构示意图(二)；

图5为本申请实施例提供的管道的截面图(一)；

图6为本申请实施例提供的管道的截面图(二)；

图7为本申请实施例提供的管道的端面示意图。

附图标记：

100、管道；

1、第一电极线；

2、第二电极线；

3、管壁；

31、环绕方向；

32、内层部；

33、外层部；

331、变色层；

332、吸附层；

4、第三电极线。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

【具体实施方式】

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

为了下述各实施例的描述清楚简洁，首先给出相关概念或技术的简要介绍：

时域反射法：是利用电磁波在电极中传递时接触液体或其他物质会发生信号反射的特性进行漏液检测，由于其信号反射时间和线缆距离相关，可利用其对泄露位置进行定位检测，采用该方法的电极结构为两电极。

容抗检测法：两电极线等效于电容，当两电极线之间有冷却介质流过时，两电极线之间的介电常数发生改变，由此，可以检测到冷却系统的漏液。因为容抗检测法无需冷却介质与电极线接触，只要两电极线之间的介电常数发生改变即可感应到信号，所以容抗检测法中的电极线无需裸露，也无需与冷却介质直接接触，寿命更长。

阻抗检测法：当冷却介质同时与两电极线接触时，即导通两电极线，此时即可判断冷却系统已经泄露。

对于阻抗检测法和时域反射测试方法，电极单元可完全裸露于环境中，对于容抗检测方法，电极单元可包裹外皮以提高其在特殊场景下的耐久性和可靠性。

漏液检测技术的发展已经有多年的历史，其应用从最开始的石油化工，半导体设备逐渐发展到服务器和电池液冷，随着检测环境结构复杂度提高，空间越来越小，检测难度越来越大。主流的冷却系统中通常包括各种管壁，利用冷却介质在管壁内不断流动来带走热量，冷却介质通常为水、冷却液及乙二醇水溶液等高比热容的介质，其通常具有导电性。

现有技术中的漏液检测方式通常在管壁3外部设置电极线，当冷却系统发生漏液时，电极线被冷却介质导通，通过电极线之间的阻抗变化识别漏液。但是其使用时需要沿液冷系统管壁3布置，由于液冷系统中冷板、管壁3、分叉三通等结构较为复杂，检测线缆不能很好地覆盖液冷系统中复杂结构的全部范围，容易出现漏检现象。

有鉴于此，本申请实施例提供一种管道100的结构，其覆盖范围广、检测灵敏度高，能很好地适应各种复杂结构及应用场景。

本申请提供一种管道100，请参阅图1及图2，其包括管壁3、第一电极线1及第二电极线2，管壁3用于输送冷却介质，第一电极线1设置于管壁3内，第二电极线2，设置于管壁3内且与第一电极线1绝缘设置，当达到预设条件后，第一电极线1、第二电极线2导通，该预设条件可以是第一电极线1、第二电极线2与管壁3破裂泄露的冷却介质接触。

第一电极线1与第二电极线2相互绝缘地嵌入管壁3内，当管壁3发生漏液情况时，泄露的冷却介质将第一电极线1及第二电极线2导通，此时第一电极线1与第二电极线2之间的阻抗降低，以使管道100及时感应到冷却介质泄露。管壁3内设置第一电极线1与第二电极线2，相较于现有技术中在管壁3外部设置检测线缆的方式，节约了布置检测线缆的工序及时间，与管壁3一体化的设计也能提高检测精度，通过上述方案可以及时、全面地检测到管壁3的漏液情况，检测范围广、检测效率高。

当冷却系统的管壁3部分发生泄露时，从管壁3内部泄露的冷却介质都会穿过管壁3，在此过程中，若冷却介质与第一电极线1及第二电极线2直接接触，则可利用阻抗检测法或时域反射法检测漏液情况，若冷却介质从第一电极线1与第二电极线2之间流过，则可以利用容抗检测法检测漏液情况。

上述检测过程均可通过与第一电极线1及第二电极线2连接的检测器实现，该检测器可以设置报警装置，当检测器检测到第一电极线1及第二电极线2间的阻抗发生变化时，检测器即可发出报警信号提醒检修人员。

在其中一个实施例中，第一电极线1及第二电极线2的截面形状可以是圆形、椭圆形、半圆形、梯形、方形等。

在其中一个实施例中，第一电极线1与第二电极线2沿管壁3的环绕方向31排布，第一电极线1与第二电极线2在管壁3的长度方向沿预定几何形状排布。

请参阅图3及图4，预定几何形状可以是“Z”字形、“N”字形、“S”字形或“几”字形中的至少一种，预定几何形状还可以是任意连续的密铺图形，第一电极线1与第二电极线2在管壁3内相互间隔，而在管壁3的长度方向上沿预定几何形状连续排布，能尽可能覆盖电极层的大部分范围，提高检测的灵敏度避免漏检。

管壁3的长度方向即为管壁3沿管壁3轴线延伸的方向，前述围绕方向也可称为管壁3的环绕方向31，当管壁3沿管壁3的轴向剖开并展平后，其大致呈长方形，此时，第一电极线1与第二电极线2沿管壁3的宽度方向排布，也就是说，管壁3的宽度方向即为环绕贴合于管壁3的管壁3展平后与长度方向垂直的方向，管壁3的厚度方向即为管壁3内面指向管壁3外壁面的方向。

因为第一电极线1与第二电极线2需相距一定距离以保证绝缘性，为节约成本管壁3的厚度不能太厚，所以将第一电极线1与第二电极线2沿管壁3的宽度方向排布，才能在尽可能减小管壁3厚度的前提下，保证第一电极线1与第二电极线2在管壁3内相互间隔。而在管壁3的长度方向上沿预定几何形状连续排布，能使得电极单元尽可能地覆盖管壁3的范围，提高检测的灵敏度，避免漏检。

在其中一个实施例中，第一电极线1与第二电极线2在管壁3的径向上相间隔，且第一电极线1与第二电极线2在管壁3的厚度方向上的投影相互交叉形成网格状。

请参阅图2，具体的，第一电极线1与第二电极线2可以一者为左旋结构，另一者为右旋结构，通过二者的旋向不同使得二者在管壁3的厚度方向上的投影相互交叉形成网格状。通过第一电极线1与第二电极线2相互交叉的排布方式，提高了管道100的检测范围与检测灵敏度。

在其中一个实施例中，第一电极线1与第二电极线2相互平行并绕管壁3形成螺旋结构。

请参阅图1，通过第一电极线1与第二电极线2螺旋排布方式，提高了管道100的检测范围与检测灵敏度。

在其中一个实施例中，第一电极线1设置有多个，第二电极线2设置有多个，第一电极线1与第二电极线2沿管壁3的周向间隔设置，第一电极线1及第二电极线2的延伸方向与管壁3的延伸方向平行。

请参阅图6，通过增加第一电极线1与第二电极线2的数量，并使得第一电极线1与第二电极线2环绕管壁3排布，提高了管道100的检测范围与检测灵敏度。

在其中一个实施例中，管壁3包括同心设置的内层部32与外层部33，多个第一电极线1沿管壁3的周向间隔设置于内层部32，多个第二电极线2沿管壁3的周向间隔设置于外层部33。

请参阅图5，将第一电极线1与第二电极线2分别设置于内层部32及外层部33，提高了第一电极线1与第二电极线2在管壁3内的排布密度，进而提高管道100的检测范围与检测灵敏度。

在其中一个实施例中，管壁3包括同心设置的内层部32与外层部33，管道100还包括设置于外层部33的变色层331，变色层331在接触管壁3内的冷却介质后变色。

请参阅图7，变色层331在接触到冷却介质后变色，变色层331的材料可以包括遇水变色的变色油墨，该变色油墨失水后可以恢复(重复使用)或者不恢复(一次性使用)。通过设置变色层331可以显示出冷却系统的具体泄露位置，便于检修人员后续操作。

在其中一个实施例中，管壁3包括同心设置的内层部32与外层部33，管道100还包括设置于外层部33的吸附层332，在接触管壁3内的冷却介质泄露后吸附层332能够将其吸收。

请参阅图7，设置于外层部33的吸附层332在接触到从管壁3内泄露的冷却介质后能将其吸收，管壁3还包括吸附层332，吸附层332可以是易于吸水的海绵，当管壁3内的冷却介质泄露后，吸附层332能够将其吸收，吸附层332可以至少吸附一部分泄露的冷却介质，从而防止漏液进一步损坏周围的部件或设备，还能降低冷却系统其他部位受影响的几率。

在其中一个实施例中，管道100还包括第三电极线4，第三电极线4的一端与第一电极线1的一端连接，第三电极线4与第一电极线1并排设置；或者，

第三电极线4的一端与第二电极线2的一端连通，第三电极线4与第二电极线2并排设置。

请参阅图3，增设的第三电极线4与第一电极线1或第二电极线2连接后，当第一电极线1与第二电极线2之间被泄露的冷却介质导通时，该泄露位置的冷却介质可以视为阻值为RX的等效电阻，第三电极线4本身可以视为阻值为R的电阻，将冷却介质与第一电极线1连接的位置设为a点，将冷却介质与第二电极线2连接的位置设为b点，则第一电极线1以a点为界被分为两个部分，两个部分的电阻分别为R11及R12，第二电极线2以b点为界被分为两个部分，两个部分的电阻值分别为R21与R22。通过对第一电极线1、第二电极线2及第三电极线4上的电信号进行测量可以得出导通第一电极线1与第二电极线2的具体位置，进而推算出具体的泄露位置，从而提高管道100检测准确度。

在其中一个实施例中，第一电极线1、第二电极线2及第三电极线4之中至少一者的材料包括铜、铝、铁、镍、锡、铬中的至少一种。

应用上述材料可以很好地保证第一电极线1、第二电极线2及第三电极线4的导电性。具体的，第一电极线1、第二电极线2及第三电极线4可以为镀有金属膜的纤维线，其导电性好，强度高。

以下给出实施例一：

请参阅图1及图2，管壁3为空心圆柱结构，空心部分用于供冷却介质流动，管道100包括管壁3及设置于管壁3内相互绝缘的第一电极线1与第二电极线2，管壁3的材料可以是塑料或者其他高分子绝缘材料，只要能保证绝缘性能即可，第一电极线1与第二电极线2之间被管壁3的材料相间隔以保证绝缘性。

当管壁3发生破裂时，冷却介质从管壁3的破口处流出，冷却介质必然会与电极单元接触或者从第一电极线1与第二电极线2之间穿过，此时，管道100即可感应到漏液情况。

第一电极线1与第二电极线2在管壁3内的分布情况可以是平纹编织、斜纹编织或其他形式的编织成网状结构，也可以是在管壁3的厚度方向上相间隔，且第一电极线1与第二电极线2在管壁3的厚度方向上的投影相互交叉形成网状结构，或者，如图所示，第一电极线1与第二电极线2相互平行并绕管壁3形成螺旋结构，即第一电极线1与第二电极线2在管壁3的侧壁内以管壁3的轴线为中心螺旋延伸。

通过上述电极单元的设置方式可以提高管道100的检测范围，无论是管壁3任何部位出现破损，管道100都能检测到漏液，提高了检测的准确性，降低了误检、漏检的几率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种管道，其特征在于，包括：

设有管腔的管壁，所述管腔用于容纳冷却介质；

第一电极线，设置于所述管壁内；及

第二电极线，设置于所述管壁内且与所述第一电极线绝缘设置；

其中，所述管壁泄露的冷却介质达到预设条件后将所述第一电极线与所述第二电极线导通。

2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述第一电极线与所述第二电极线均沿所述管壁的环绕方向排布，所述第一电极线与所述第二电极线在所述管壁的长度方向沿预定几何形状排布。

3.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述第一电极线与所述第二电极线在所述管壁的径向上相间隔，且所述第一电极线与所述第二电极线在所述管壁的厚度方向上的投影相互交叉形成网格状。

4.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述第一电极线与所述第二电极线相互平行并绕所述管壁的长度方向形成螺旋结构。

5.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述第一电极线设置有多个，所述第二电极线设置有多个，所述第一电极线与所述第二电极线沿所述管壁的周向间隔设置，所述第一电极线及所述第二电极线的延伸方向与所述管壁的延伸方向平行。

6.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述管壁包括同心设置的内层部与外层部，多个所述第一电极线沿所述管壁的周向间隔设置于所述内层部，多个所述第二电极线沿所述管壁的周向间隔设置于所述外层部。

7.根据权利要求1-6任一项所述的管道，其特征在于，所述管壁包括同心设置的内层部与外层部，所述管道还包括设置于所述外层部的变色层，所述变色层在接触所述管壁泄露的冷却介质后变色。

8.根据权利要求1-6所述的管道，其特征在于，所述管壁包括同心设置的内层部与外层部，所述管道还包括设置于所述外层部的吸附层，所述吸附层在接触所述管壁泄露的冷却介质后能够将其吸收。

9.根据权利要求1-6所述的管道，其特征在于，所述管道还包括第三电极线，其中：

所述第三电极线的一端与所述第一电极线的一端连接，所述第三电极线与所述第一电极线并排设置；或者

所述第三电极线的一端与所述第二电极线的一端连通，所述第三电极线与所述第二电极线并排设置。

10.根据权利要求9所述的管道，其特征在于，所述第一电极线、所述第二电极线及所述第三电极线之中至少一者的材料包括铜、铝、铁、镍、锡、铬中的至少一种。

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