CN117167673B - 一种可燃气体泄漏用检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可燃气体泄漏用检测装置，涉及流体泄露检测技术领域；为了解决检测精确性和可靠性问题；具体包括筒体，所述筒体通过密封固定组件固定连接于两个输气管道的连接处，所述筒体的下方设置有检测机构；所述筒体的内部固定安装且连通有壳体，壳体的内壁滑动配合有活塞一，且壳体位于活塞一底部的内壁设置有用于对活塞一位移量检测的位移检测组件。本发明通过设置导电媒介板以及燃烧催化剂，利用可燃性气体的可燃特点再结合燃烧反应式的反应物体积远大于生成物的体积特点，从而可实现小泄漏量转化为较大的气压变化，再利用位移检测组件对活塞一的位移检测实现泄露的检测，增加了检测的可靠性和精度。

Description

一种可燃气体泄漏用检测装置

技术领域

本发明涉及流体泄露检测技术领域，尤其涉及一种可燃气体泄漏用检测装置。

背景技术

天然气是重要能源之一，尤其是在家用灶具的应用较为广泛，天然气一般采用管道输送，管道与管道之间采用法兰连接，并使用密封垫圈进行端面密封，在安装不规范、密封垫圈结构缺陷或者使用时间久密封垫圈疲劳失效时，会导致管道与管道之间发生泄漏，这样既造成了能源浪费，又会因为天然气的可燃性出现安全事故，所以对天然气的泄露检测很有必要。

例如，经检索，中国专利公告号为CN 214538373 U的专利，公开了气体泄露检测装置，包括筒体和位于所述筒体内的第一极性件、第二极性件，所述第一极性件固设于所述筒体内上部，所述第二极性件位于所述第一极性件的正下方，所述第一极性件与所述第二极性件相对的侧面上分别固定有报警器的正极片和负极片，所述第一极性件与所述第二极性件相对的侧面相隔设置；所述第二极性件在泄露气体的压力下，能在所述筒体内向靠近所述第一极性件的方向移动至所述正极片与所述负极片贴合。

上述专利存在以下不足：其利用天然气泄漏时筒体内部压力升高，配合电极片的移动实现报警功能，但是当泄露速率较小时，筒体内部的压力会由于筒体与管道之间的密封不足导致“泄压”从而无法可靠性的触发报警，可靠性较低。

为此，本发明提出一种可燃气体泄漏用检测装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可燃气体泄漏用检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可燃气体泄漏用检测装置，包括筒体，

所述筒体通过密封固定组件固定连接于两个输气管道的连接处，所述筒体的下方设置有检测机构；

所述检测机构包括多个圆形阵列固定于筒体内壁的导电媒介板，所述导电媒介板的表面涂覆有燃烧催化剂；

所述筒体的内部固定安装且连通有壳体，壳体的内壁滑动配合有活塞一，且壳体位于活塞一底部的内壁设置有用于对活塞一位移量检测的位移检测组件；

所述壳体的底部内腔固定有电热丝，电热丝电连接于导电媒介板；

且所述导电媒介板由电热板和导电板组成。

优选地：所述导电媒介板电性连接有电控开关，所述电热丝与电控开关串联且通过电源供电。

进一步地：所述位移检测组件包括固定于活塞一底侧的反光条一、固定于壳体内侧的镂空支撑板以及固定于镂空支撑板上表面的反光条二，所述镂空支撑板的上表面对称两侧分别转动连接有激光发射器与激光接收器。

在前述方案的基础上：所述激光发射器与激光接收器的侧壁均同轴固定有齿轮一，活塞一的底部外壁固定安装有齿条，齿条啮合于齿轮一的侧壁。

在前述方案中更佳的方案是：所述密封固定组件为两组对称式设计，且其分别位于筒体的两侧。

作为本发明进一步的方案：所述密封固定组件包括径向滑动连接于筒体侧壁的连杆以及转动连接于筒体端面圆周外壁的转环，所述转环的外圆周壁转动连接有连杆，连杆的另一端转动连接于夹杆的端部。

同时，所述筒体的内表面固定有柔性垫。

作为本发明的一种优选的：所述柔性垫含有空腔，且筒体的内壁开设有光滑孔，光滑孔通过连接管连接于柔性垫的空腔，所述光滑孔的内壁滑动配合有活塞二，活塞二的顶部固定安装有连接杆，连接杆的端部滚动配合有滚珠。

同时，所述筒体的侧壁转动连接有连接轴，连接轴的外壁依次固定安装固定有齿轮二、蜗轮和凸轮，所述齿轮二通过设置于转环外侧壁的齿牙啮合于转环的外壁，所述凸轮滚动配合于滚珠的顶部。

作为本发明的一种更优的方案：所述筒体的侧壁转动连接有蜗杆，蜗杆啮合于蜗轮的顶部，蜗杆的端部固定安装有旋钮。

本发明的有益效果为：

1.本发明，通过设置导电媒介板以及燃烧催化剂，利用可燃性气体的可燃特点再结合燃烧反应式的反应物体积远大于生成物的体积特点，从而可实现小泄漏量转化为较大的气压变化，再利用位移检测组件对活塞一的位移检测实现泄露的检测，增加了检测的可靠性和精度。

2.本发明，由于燃烧是放热反应，其会使得气体膨胀也会引起压强变化，而催化燃烧同样会产生电荷转移，从而产生电流，电流经导电板可启动电热丝，从而使得电热丝加热，从而使得活塞一两侧的气体同步膨胀，从而防止因燃烧温度变化对活塞一位移的影响，从而进一步增加了检测精度。

3.本发明，通过设置外界电源对电热丝供电的形式，可对热量差异进行补偿，且电热丝的启闭受电控开关的通断控制，而电控开关的通断又受导电媒介板控制，从而可使得电源的启动时间与催化燃烧时间对应，从而仅可根据燃烧放热的热量与电流总量的差异比值设置电源的功率即可实现两侧热量总量的精确控制，从而进一步增加了泄露检测的精度。

4.本发明，通过设置激光发射器与激光接收器，并且增设反光条一与反光条二，可使得激光发射器发射的光线能在反光条一与反光条二之间多段反射后再经激光接收器接收，从而可增加激光的路径，从而降低后续激光发射器与激光接收器时间差值计算的误差，另外激光发射器与激光接收器均可转动，在活塞一位移的同时通过齿条与齿轮一的配合能同步调节激光发射器与激光接收器的角度，从而调节多段反射角度，从而保证激光接收器对激光光束的可靠接收，从而保证了测距的可靠性。

5.本发明，通过设置密封固定组件，其利用转环的转动同时驱动对个夹杆实现对输气管道的夹持固定，从而可保证筒体与输气管道的同轴度，从而使得圆形阵列的导电媒介板能可靠位于输气管道连接缝隙的外侧，从而保证导电媒介板与泄露的气体可靠接触，进一步增加了检测的可靠性。

6.本发明，通过柔性垫能实现筒体与输气管道的密封，并且将柔性垫设置为空腔结构，可向柔性垫内充气加压，增加密封效果，另外通过设置齿轮二对转环驱动，通过设置凸轮对连接杆挤压，其二者又都受蜗杆驱动，一方面可实现综合驱动，简化操作步骤，另一方面，可使得输气管道直径越小时，转环所需转角越大，从而蜗杆的转动圈数越大，这又会使得凸轮的转角越大，蜗杆的内腔压力越大，达到根据输气管道直径自适应调节密封压力的特点，即可防止压力较小泄露，也可防止压力过大导致输气管道变形或者柔性垫疲劳失效。

附图说明

图1为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的剖视结构示意图一；

图3为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的剖视结构示意图二；

图4为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的A部分放大结构示意图；

图5为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的电路结构示意图；

图6为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的位移检测组件结构示意图；

图7为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的密封固定组件局部剖视结构示意图；

图8为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的连接管结构示意图；

图9为本发明提出的一种可燃气体泄漏用检测装置的局部结构示意图。

图中：1-筒体、2-密封固定组件、3-输气管道、4-检测机构、5-导电媒介板、6-壳体、7-电热丝、8-位移检测组件、9-活塞一、10-凸台、11-电控开关、12-电源、13-反光条一、14-齿条、15-激光发射器、16-齿轮一、17-反光条二、18-镂空支撑板、19-激光接收器、20-连杆、21-转环、22-夹杆、23-柔性垫、24-光滑孔、25-连接杆、26-滚珠、27-活塞二、28-连接管、29-齿轮二、30-连接轴、31-旋钮、32-蜗杆、33-蜗轮、34-凸轮。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

一种可燃气体泄漏用检测装置，如图1-9所示，包括筒体1，所述筒体1通过密封固定组件2固定连接于两个输气管道3的连接处，所述筒体1的下方设置有检测机构4。

所述检测机构4包括多个圆形阵列固定于筒体1内壁的导电媒介板5，所述导电媒介板5的表面涂覆有燃烧催化剂，本实施例中，对燃烧催化剂的具体类型不做限位，优选的为铜基催化剂。

所述筒体1的内部焊接且连通有壳体6，壳体6的内壁滑动配合有活塞一9，且壳体6位于活塞一9底部的内壁设置有用于对活塞一9位移量检测的位移检测组件8；

所述壳体6的底部内腔固定有电热丝7，电热丝7电连接于导电媒介板5。

且所述导电媒介板5由电热板和导电板组成。

所述壳体6的内壁设置有用于对活塞一9支撑的凸台10。

本装置在使用时，两侧的密封固定组件2将筒体1固定于输气管道3的外侧，并保持密封效果，从而使得筒体1与两个输气管道3之间形成封闭内腔，当两个输气管道3之间出现泄露时，气体会泄漏至封闭内腔内，从而接触燃烧催化剂进行燃烧，由于天然气燃烧过程中，其化学式为，由此可见其反应气体的体积要远大于生成体积，所以燃烧后封闭内腔的气体体积减少，气压降低，从而使得活塞一9上升，再通过位移检测组件8对活塞一9检测的位移量以及封闭内腔的体积、壳体6的截面积即可得出泄漏量，从而对泄露进行检测，并且由于燃烧是放热反应，其会使得气体膨胀也会引起压强变化，而催化燃烧同样会产生电荷转移，从而产生电流，电流经导电板可启动电热丝7，从而使得电热丝7加热，从而使得活塞一9两侧的气体同步膨胀。

本装置，通过设置导电媒介板5以及燃烧催化剂，利用可燃性气体的可燃特点再结合燃烧反应式的反应物体积远大于生成物的体积特点，从而可实现小泄漏量转化为较大的气压变化，再利用位移检测组件8对活塞一9的位移检测实现泄露的检测，增加了检测的可靠性和精度。

另外，由于燃烧是放热反应，其会使得气体膨胀也会引起压强变化，而催化燃烧同样会产生电荷转移，从而产生电流，电流经导电板可启动电热丝7，从而使得电热丝7加热，从而使得活塞一9两侧的气体同步膨胀，从而防止因燃烧温度变化对活塞一9位移的影响，从而进一步增加了检测精度。

为了进一步解决精度问题；如图5所示，所述导电媒介板5电性连接有电控开关11，所述电热丝7与电控开关11串联且通过电源12供电。

由于燃烧放热的热量与其产生的电流总量存在差异，从而使得活塞一9两侧的内腔热量产生差异，导致精度低。

而本装置通过设置外界电源12对电热丝7供电的形式，可对热量差异进行补偿，且电热丝7的启闭受电控开关11的通断控制，而电控开关11的通断又受导电媒介板5控制，从而可使得电源12的启动时间与催化燃烧时间对应，从而仅可根据燃烧放热的热量与电流总量的差异比值设置电源12的功率即可实现两侧热量总量的精确控制，从而进一步增加了泄露检测的精度。

为了解决距离检测问题；如图6所示，所述位移检测组件8包括固定于活塞一9底侧的反光条一13、固定于壳体6内侧的镂空支撑板18以及固定于镂空支撑板18上表面的反光条二17，所述镂空支撑板18的上表面对称两侧分别转动连接有激光发射器15与激光接收器19。

所述激光发射器15与激光接收器19的侧壁均同轴固定有齿轮一16，活塞一9的底部外壁通过螺栓固定有齿条14，齿条14啮合于齿轮一16的侧壁。

激光发射器15可发射激光光束，激光光束通过反光条一13与反光条一13多段反射后射入激光接收器19处，再根据激光发射器15发射激光光束与激光接收器19接收激光光束的时间差，结合光的传递速度，即可确定活塞一9的位置。

本装置，通过设置激光发射器15与激光接收器19，并且增设反光条一13与反光条二17，可使得激光发射器15发射的光线能在反光条一13与反光条二17之间多段反射后再经激光接收器19接收，从而可增加激光的路径，从而降低后续激光发射器15与激光接收器19时间差值计算的误差，另外激光发射器15与激光接收器19均可转动，在活塞一9位移的同时通过齿条14与齿轮一16的配合能同步调节激光发射器15与激光接收器19的角度，从而调节多段反射角度，从而保证激光接收器19对激光光束的可靠接收，从而保证了测距的可靠性。

本实施例在使用时,两侧的密封固定组件2将筒体1固定于输气管道3的外侧，并保持密封效果，从而使得筒体1与两个输气管道3之间形成封闭内腔，当两个输气管道3之间出现泄露时，气体会泄漏至封闭内腔内，从而接触燃烧催化剂进行燃烧，由于天然气燃烧过程中，其化学式为，由此可见其反应气体的体积要远大于生成体积，所以燃烧后封闭内腔的气体体积减少，气压降低，从而使得活塞一9上升，再通过位移检测组件8对活塞一9检测的位移量以及封闭内腔的体积、壳体6的截面积即可得出泄漏量，从而对泄露进行检测，并且由于燃烧放热的热量与其产生的电流总量存在差异，从而使得活塞一9两侧的内腔热量产生差异，导致精度低，而本装置通过设置外界电源12对电热丝7供电的形式，可对热量差异进行补偿，且电热丝7的启闭受电控开关11的通断控制，而电控开关11的通断又受导电媒介板5控制，从而可使得电源12的启动时间与催化燃烧时间对应，从而仅可根据燃烧放热的热量与电流总量的差异比值设置电源12的功率即可实现两侧热量总量的精确控制，从而进一步增加了泄露检测的精度；同时激光发射器15可发射激光光束，激光光束通过反光条一13与反光条一13多段反射后射入激光接收器19处，再根据激光发射器15发射激光光束与激光接收器19接收激光光束的时间差，结合光的传递速度，即可确定活塞一9的位置。

实施例2：

一种可燃气体泄漏用检测装置，如图1、7-9所示，为了解决固定问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述密封固定组件2为两组对称式设计，且其分别位于筒体1的两侧。

所述密封固定组件2包括径向滑动连接于筒体1侧壁的连杆20以及转动连接于筒体1端面圆周外壁的转环21，所述转环21的外圆周壁转动连接有连杆20，连杆20的另一端转动连接于夹杆22的端部。

当转环21转动时，其能通过连杆20带动夹杆22滑动，从而可通过对个夹杆22对输气管道3侧壁夹持，实现筒体1与输气管道3的固定。

本装置，通过设置密封固定组件2，其利用转环21的转动同时驱动对个夹杆22实现对输气管道3的夹持固定，从而可保证筒体1与输气管道3的同轴度，从而使得圆形阵列的导电媒介板5能可靠位于输气管道3连接缝隙的外侧，从而保证导电媒介板5与泄露的气体可靠接触，进一步增加了检测的可靠性。

为了解决密封问题，如图柔性垫23所示，所述筒体1的内表面固定有柔性垫23；通过柔性垫23能实现筒体1与输气管道3的密封。

所述柔性垫23含有空腔，且筒体1的内壁开设有光滑孔24，光滑孔24通过连接管28连接于柔性垫23的空腔，所述光滑孔24的内壁滑动配合有活塞二27，活塞二27的顶部焊接有连接杆25，连接杆25的端部滚动配合有滚珠26。

当连接杆25下压时，可同时下压活塞二27，从而可将光滑孔24内的气体挤压至柔性垫23的空腔内，增加柔性垫23的内腔压力，从而增加密封效果。

为了解决控制问题，如图9所示，所述筒体1的侧壁转动连接有连接轴30，连接轴30的外壁依次焊接固定有齿轮二29、蜗轮33和凸轮34，所述齿轮二29通过设置于转环21外侧壁的齿牙啮合于转环21的外壁，所述凸轮34滚动配合于滚珠26的顶部，且所述筒体1的侧壁转动连接有蜗杆32，蜗杆32啮合于蜗轮33的顶部，蜗杆32的端部通过螺栓固定有旋钮31。

通过旋钮31转动蜗杆32时，其能带动蜗轮33转动，从而通过连接轴30带动齿轮二29和凸轮34同步转动，齿轮二29转动可带动转环21转动，凸轮34转动能使得连接杆25下移。

本装置，通过柔性垫23能实现筒体1与输气管道3的密封，并且将柔性垫23设置为空腔结构，可向柔性垫23内充气加压，增加密封效果，另外通过设置齿轮二29对转环21驱动，通过设置凸轮34对连接杆25挤压，其二者又都受蜗杆32驱动，一方面可实现综合驱动，简化操作步骤，另一方面，可使得输气管道3直径越小时，转环21所需转角越大，从而蜗杆32的转动圈数越大，这又会使得凸轮34的转角越大，蜗杆32的内腔压力越大，达到根据输气管道3直径自适应调节密封压力的特点，即可防止压力较小泄露，也可防止压力过大导致输气管道3变形或者柔性垫23疲劳失效。

本实施例在使用时,通过旋钮31转动蜗杆32时，其能带动蜗轮33转动，从而通过连接轴30带动齿轮二29和凸轮34同步转动，齿轮二29转动可带动转环21转动，当转环21转动时，其能通过连杆20带动夹杆22滑动，从而可通过对个夹杆22对输气管道3侧壁夹持，实现筒体1与输气管道3的固定，凸轮34转动能使得连接杆25下移，当连接杆25下压时，可同时下压活塞二27，从而可将光滑孔24内的气体挤压至柔性垫23的空腔内，增加柔性垫23的内腔压力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可燃气体泄漏用检测装置，包括筒体（1），其特征在于，

所述筒体（1）通过密封固定组件（2）固定连接于两个输气管道（3）的连接处，所述筒体（1）的下方设置有检测机构（4）；

所述检测机构（4）包括多个圆形阵列固定于筒体（1）内壁的导电媒介板（5），所述导电媒介板（5）的表面涂覆有燃烧催化剂；

所述筒体（1）的内部固定安装且连通有壳体（6），壳体（6）的内壁滑动配合有活塞一（9），且壳体（6）位于活塞一（9）底部的内壁设置有用于对活塞一（9）位移量检测的位移检测组件（8）；

所述壳体（6）的底部内腔固定有电热丝（7），电热丝（7）电连接于导电媒介板（5）；

且所述导电媒介板（5）由电热板和导电板组成。

2.根据权利要求1所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述导电媒介板（5）电性连接有电控开关（11），所述电热丝（7）与电控开关（11）串联且通过电源（12）供电。

3.根据权利要求1所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述位移检测组件（8）包括固定于活塞一（9）底侧的反光条一（13）、固定于壳体（6）内侧的镂空支撑板（18）以及固定于镂空支撑板（18）上表面的反光条二（17），所述镂空支撑板（18）的上表面对称两侧分别转动连接有激光发射器（15）与激光接收器（19）。

4.根据权利要求3所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述激光发射器（15）与激光接收器（19）的侧壁均同轴固定有齿轮一（16），活塞一（9）的底部外壁固定安装有齿条（14），齿条（14）啮合于齿轮一（16）的侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述密封固定组件（2）为两组对称式设计，且其分别位于筒体（1）的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述密封固定组件（2）包括径向滑动连接于筒体（1）侧壁的连杆（20）以及转动连接于筒体（1）端面圆周外壁的转环（21），所述转环（21）的外圆周壁转动连接有连杆（20），连杆（20）的另一端转动连接于夹杆（22）的端部。

7.根据权利要求6所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述筒体（1）的内表面固定有柔性垫（23）。

8.根据权利要求7所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述柔性垫（23）含有空腔，且筒体（1）的内壁开设有光滑孔（24），光滑孔（24）通过连接管（28）连接于柔性垫（23）的空腔，所述光滑孔（24）的内壁滑动配合有活塞二（27），活塞二（27）的顶部固定安装有连接杆（25），连接杆（25）的端部滚动配合有滚珠（26）。

9.根据权利要求8所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述筒体（1）的侧壁转动连接有连接轴（30），连接轴（30）的外壁依次固定安装固定有齿轮二（29）、蜗轮（33）和凸轮（34），所述齿轮二（29）通过设置于转环（21）外侧壁的齿牙啮合于转环（21）的外壁，所述凸轮（34）滚动配合于滚珠（26）的顶部。

10.根据权利要求9所述的一种可燃气体泄漏用检测装置，其特征在于，所述筒体（1）的侧壁转动连接有蜗杆（32），蜗杆（32）啮合于蜗轮（33）的顶部，蜗杆（32）的端部固定安装有旋钮（31）。