CN117490003B - 感油光纤传感系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于漏油检测技术领域，具体涉及感油光纤传感系统，该感油光纤传感系统，包括保护管、固定座和拉直部，保护管的内部安装有光纤检测主体，保护管上开设有多个检测区，拉直部安装在保护管的端部。该发明，在安装保护管时，通过紧固部将拉直部限定在油管上，运行拉直部，使保护管拉直，调节摩擦部，使摩擦部取消固定座与保护管之间的限定，根据固定的需要调节固定座位于保护管上的位置,通过束缚部将保护管与油管紧密接触，通过检测区处光纤检测主体的光信号接触到油，由于油的折射率大于保护管的折射率，导致检测区处漏光，进而使保护管的光强发生变化，通过对光强和频率的分析，系统判断保护管接触到油，检测到设备出现漏油情况。

Description

感油光纤传感系统

技术领域

本发明属于漏油检测技术领域，具体涉及感油光纤传感系统。

背景技术

目前在检测石油管道，油库，以及机器设备的微量油的出现并没有好的解决方案，比如石油行业漏油的检测有通过电化学传感器检测空气挥发的油份分子，或者检测排放水中或者水面油聚集。这些方式不能直接对泄漏点进行检测并准确定位。

如中国专利公开号为CN108799845A，公开了一种电力变压器油面光纤温度传感器，通过吸油膨胀橡胶吸收油品膨胀迅速，以及配合光纤信号检测，用于识别漏油位置，再如中国专利公告号为CN201043927Y，公开了全分布式光纤漏油传感器系统，将一条或多条的传感光缆沿着输油管道铺设，把石油泄漏的信息与光信号联系在一起，并能监测、定位多处石油泄漏事件。

诸如此类的感油光纤传感系统，石油管道和石油储罐底部的漏油通过铺设感油电缆的方式检测，其特性存在不可重复使用，铺设距离短，响应时间慢，不易维护，安装不方便，成本高缺点。

发明内容

本发明的目的是提供感油光纤传感系统，能够快速准确的找到长距离管道的漏油点，同时感油光纤清洗后可重复利用，极大降低了成本，并支持长距离铺设，维护简单，使用寿命长。

本发明采取的技术方案具体如下：

感油光纤传感系统，包括：

保护管，所述保护管的内部安装有光纤检测主体，所述保护管上开设有多个检测区；

拉直部，所述拉直部安装在保护管的端部，所述拉直部的外侧安装有紧固部，所述紧固部用于对拉直部的位置进行限定，使所述拉直部运行将使保护管拉直；

固定座，所述固定座设置在保护管的外侧，所述固定座的外侧安装有束缚部，所述固定座的内部安装有摩擦部，所述摩擦部用于将固定座限定保护管的外侧，所述束缚部用于对保护管的位置进行限定。

在一种优选方案中，所述保护管的外侧且位于固定座的内部设置有保护网。

在一种优选方案中，所述拉直部包括固定管，所述固定管固定在保护管的端部，所述固定管的内部滑动连接有滑杆，所述固定管的内部且位于滑杆的外侧安装有压簧，所述滑杆远离保护管的一端固定有螺杆，所述紧固部安装在螺杆的外侧。

在一种优选方案中，所述紧固部包括固定圈，所述固定圈螺纹连接在螺杆的外侧，所述固定圈的外侧安装有吸盘，且所述吸盘与固定圈连通，所述固定圈的内部滑动连接有活塞，所述活塞远离保护管的一端固定有拉杆a，所述拉杆a与固定圈滑动连接，所述活塞的内部安装有橡胶单向片a，所述固定座的两侧安装有橡胶单向片b。

在一种优选方案中，所述束缚部包括固定壳，所述固定壳固定在固定座的外侧，所述固定壳的内部转动连接有卷轴，所述固定壳的内部且位于卷轴的外侧设置有扭簧a，所述扭簧a的一端与固定壳固定连接，所述扭簧a的另一端与卷轴固定连接，所述卷轴的外侧卷绕有束缚绳，所述束缚绳的一端与卷轴固定连接，所述束缚绳的另一端固定有卡球，且所述束缚绳贯穿固定壳，所述固定壳的外侧还固定有卡座，所述卡球与卡座卡接。

在一种优选方案中，所述卷轴的外侧安装有限定件，所述限定件包括棘轮，所述棘轮固定在卷轴的外侧，所述固定壳的内部且靠近棘轮的位置处转动连接有棘爪，所述棘爪与棘轮卡接,所述棘爪上设置有扭簧b，所述扭簧b的一端与棘爪连接，所述扭簧b的另一端与固定壳固定连接，所述棘爪远离棘轮的一侧固定有拉杆b，所述拉杆b贯穿固定壳。

在一种优选方案中，所述卷轴位于固定壳外侧的一端固定有转盘。

在一种优选方案中，所述摩擦部包括齿条a，所述齿条a滑动连接在固定座的远离保护管的一侧，所述齿条a的一侧啮合连接有齿轮，所述齿轮转动连接在固定座的内部，所述齿轮远离齿条a的一侧啮合连接有齿条b，且所述齿条b与固定座滑动连接，所述齿条b靠近保护管的一端固定有摩擦片，所述固定座的内部且靠近齿条b的位置处设置有弹簧。

在一种优选方案中，所述摩擦片靠近保护管的一侧开设有多个凹槽。

在一种优选方案中，所述固定座的外侧转动连接有清洁圈，所述清洁圈与保护管的外侧相接触。

本发明取得的技术效果为：

本发明，在安装保护管时，通过紧固部将拉直部限定在油管上，运行拉直部，使保护管拉直，调节摩擦部，使摩擦部取消固定座与保护管之间的限定，根据固定的需要调节固定座位于保护管上的位置,通过束缚部将保护管与油管紧密接触，能够在管道漏油时，通过光纤检测主体对漏油点进行检测，并支持长距离铺设，维护简单，使用寿命长，可重复利用，极大降低了成本，安装方便，提升了便捷性；

本发明，通过限定件的与束缚部的配合，在使束缚部经保护管与油管进行固定后，通过限定件将提升束缚部对保护管和油管之间的限定力度，提升保护管与油管之间固定的紧密性；

本发明，在油管漏油时，通过检测区处光纤检测主体的光信号接触到油，由于油的折射率大于保护管的折射率，导致检测区处漏光，进而使保护管的光强发生变化，通过对光强和频率的分析，系统判断保护管接触到油，检测到设备出现漏油情况。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明拉直部和固定座与保护管的分离图；

图3是本发明保护管、光纤检测主体和保护网的分离图；

图4是本发明拉直部的分离图；

图5是本发明紧固部主视角度的剖视图；

图6是本发明紧固部俯视角度的剖视图；

图7是本发明清洁圈、束缚部和摩擦部安装在固定座上的结构示意图；

图8是本发明固定壳内部的结构示意图；

图9是本发明图8中A处的放大图；

图10是本发明固定座的剖视图；

图11是本发明图10中A处的放大图；

图12是本发明保护管安装在油管上的示意图。

附图中，各标号所代表的部件名称如下：

1、保护管；2、光纤检测主体；3、检测区；4、保护网；5、固定座；6、清洁圈；

10、拉直部；11、固定管；12、滑杆；13、压簧；14、螺杆；

20、紧固部；21、固定圈；22、吸盘；23、活塞；24、拉杆a；25、橡胶单向片a；26、橡胶单向片b；

30、束缚部；31、固定壳；32、卷轴；33、扭簧a；34、束缚绳；35、卡球；36、卡座；

40、限定件；41、棘轮；42、棘爪；43、扭簧b；44、拉杆b；45、转盘；

50、摩擦部；51、齿条a；52、齿轮；53、齿条b；54、弹簧；55、摩擦片。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

请参阅附图1至图12所示，提供了感油光纤传感系统，包括保护管1、固定座5和拉直部10，保护管1的内部安装有光纤检测主体2，保护管1上开设有多个检测区3，拉直部10安装在保护管1的端部，拉直部10的外侧安装有紧固部20，紧固部20用于对拉直部10的位置进行限定，使拉直部10运行将使保护管1拉直，固定座5设置在保护管1的外侧，固定座5的外侧安装有束缚部30，固定座5的内部安装有摩擦部50，摩擦部50用于将固定座5限定保护管1的外侧，束缚部30用于对保护管1的位置进行限定。

需要说明的是，保护管1的外侧且位于固定座5的内部设置有保护网4，对保护管1的表面进行防护，避免被生物咬啮，或被划伤，提升使用寿命。

具体的，在安装保护管1时，通过紧固部20将拉直部10限定在油管上，运行拉直部10，使保护管1拉直，调节摩擦部50，使摩擦部50取消固定座5与保护管1之间的限定，根据固定的需要调节固定座5位于保护管1上的位置,通过束缚部30将保护管1与油管紧密接触，在油管漏油时，通过检测区3处光纤检测主体2的光信号接触到油，由于油的折射率大于保护管1的折射率，导致检测区3处漏光，进而使保护管1的光强发生变化，通过对光强和频率的分析，系统判断保护管1接触到油，检测到设备出现漏油情况。

需要说明的是，光纤检测主体2的光源可采用全光谱光源，使得可适应不同的使用环境中，采用不同波长的光源，更能准确的识别光强的变化，也可根据使用情况采用特定光源，以适应使用需求，光纤检测主体2设置有多个光纤光栅，用于定位漏油的位置，光纤光栅等间距设置在光纤检测主体2上，其中，可间隔1米进行设置光纤光栅，还可根据使用需求对间距进行调整，以适应不同的检测需求。

其中，检测区3的形状可为螺旋状，在保护管1的表面开设螺旋状的检测区3，可在将保护管1安装在油管上时，不用调整检测区3的位置，提升了便捷性，在其他实施方式中，还可为矩形、圆形、环状、点划线式等等，根据不同的使用需求可选用不同的形状。

值得一提的是，光纤检测主体2包括由感油光纤、发光二极管、接收光电二极管以及后端AD和单片机电路，可输出RS485信号继电器信号以及4至20mA信号至上位机显示报警以及状态，

在一个较佳的实施方式中，请参阅图4至图6，紧固部20包括固定圈21，固定圈21螺纹连接在螺杆14的外侧，固定圈21的外侧安装有吸盘22，且吸盘22与固定圈21连通，固定圈21的内部滑动连接有活塞23，活塞23远离保护管1的一端固定有拉杆a24，拉杆a24与固定圈21滑动连接，活塞23的内部安装有橡胶单向片a25，固定座5的两侧安装有橡胶单向片b26。

在该实施方式中，在将拉直部10限定在油管上时，将吸盘22贴在油管上，按压拉杆a24，使得活塞23靠近保护管1，将压缩固定座5内部中活塞23与橡胶单向片b26之间的气体，此时橡胶单向片a25受到气体的推力，造成橡胶单向片a25紧密封闭，而橡胶单向片b26受到气体的推力造成橡胶单向片b26导通，使得气体经过橡胶单向片b26排出，在拉动拉杆a24，使活塞23远离保护管1，此时活塞23与橡胶单向片b26之间的距离逐渐增大，而导致吸力逐渐增大，使橡胶单向片a25受到吸力而导通，使得活塞23、固定圈21、吸盘22和油管之间的气体，进入固定座5内部活塞23与橡胶单向片b26之间的空间中，再次按压拉杆a24，使得固定座5内部活塞23与橡胶单向片b26之间的空间的气体，经过橡胶单向片b26排出，使得吸盘22对油管的吸力逐渐增强，通过反复按压和拉动拉杆a24，使得吸盘22紧密的吸附在油管的表面，进而将拉直部10限定在油管上。

其次，请再次参阅图4，拉直部10包括固定管11，固定管11固定在保护管1的端部，固定管11的内部滑动连接有滑杆12，固定管11的内部且位于滑杆12的外侧安装有压簧13，滑杆12远离保护管1的一端固定有螺杆14，紧固部20安装在螺杆14的外侧。

上述，在拉直保护管1时，转动螺杆14，进而使得螺杆14在固定圈21的内部移动，将拉动滑杆12远离保护管1，使得压簧13受力压缩产生弹力，并通过压簧13的弹力，对固定管11产生一个推力，使得固定管11靠近固定圈21，进而使得保护管1受力拉直，便于光纤检测主体2准确的检测漏油点。

再其次，请一并参阅图7和图8，束缚部30包括固定壳31，固定壳31固定在固定座5的外侧，固定壳31的内部转动连接有卷轴32，固定壳31的内部且位于卷轴32的外侧设置有扭簧a33，扭簧a33的一端与固定壳31固定连接，扭簧a33的另一端与卷轴32固定连接，卷轴32的外侧卷绕有束缚绳34，束缚绳34的一端与卷轴32固定连接，束缚绳34的另一端固定有卡球35，且束缚绳34贯穿固定壳31，固定壳31的外侧还固定有卡座36，卡球35与卡座36卡接。

上述，在使保护管1与油管进行接触时，拉动卡球35，使得束缚绳34从固定壳31的内部拉出，并使得扭簧a33受力扭转产生扭转力，使拉出的束缚绳34从油管的表面绕过，并使卡球35与卡座36卡接，对保护管1进行限定，使得保护管1与油管之间的间距减小，以便在出现漏油时，可快速的监测到漏油的问题。

再其次，请一并参阅图9，卷轴32的外侧安装有限定件40，限定件40包括棘轮41，棘轮41固定在卷轴32的外侧，固定壳31的内部且靠近棘轮41的位置处转动连接有棘爪42，棘爪42与棘轮41卡接,棘爪42上设置有扭簧b43，扭簧b43的一端与棘爪42连接，扭簧b43的另一端与固定壳31固定连接，棘爪42远离棘轮41的一侧固定有拉杆b44，拉杆b44贯穿固定壳31。

需要说明的是，卷轴32位于固定壳31外侧的一端固定有转盘45，可在卡球35与卡座36卡接时，转动转盘45，使束缚绳34受力绷紧，提升固定的效果。

上述，在通过束缚绳34对保护管1进行限定的过程中，并拉动拉杆b44，使得棘爪42远离棘轮41，使得棘爪42取消对棘轮41的卡接，当束缚绳34从固定壳31的内部拉出，使得棘轮41跟随转动，当卡球35与卡座36卡接，通过束缚绳34对油管进行束缚后，转动转盘45，使得棘轮41跟随反向转动，通过扭簧b43的扭转力，使得棘轮41跟随反向转动的过程中，使棘爪42贴着棘轮41的外侧相对滑动，将使得卷轴32受力反向转动，并时束缚绳34受力绷紧，此时，停止转动转盘45，使得棘爪42与棘轮41卡接，对棘轮41进行限定，进而对绷紧的束缚绳34进行限定，以保障束缚绳34对油管的束缚的效果。

再其次，请一并参阅图10和图11，摩擦部50包括齿条a51，齿条a51滑动连接在固定座5的远离保护管1的一侧，齿条a51的一侧啮合连接有齿轮52，齿轮52转动连接在固定座5的内部，齿轮52远离齿条a51的一侧啮合连接有齿条b53，且齿条b53与固定座5滑动连接，齿条b53靠近保护管1的一端固定有摩擦片55，固定座5的内部且靠近齿条b53的位置处设置有弹簧54。

需要说明的是，摩擦片55靠近保护管1的一侧开设有多个凹槽，以提升摩擦片55与保护管1之间的摩擦力。

值得一提的是，固定座5的外侧转动连接有清洁圈6，清洁圈6与保护管1的外侧相接触，可通过改变固定座5的位置，并转动清洁圈6，对保护管1的表面进行清洁，保障保护管1的洁净度，避免杂质对检测区3区域的遮挡，保障光信号的采集。

上述，在改变固定座5位于保护管1上的位置时，按压齿条a51，因齿条a51与齿轮52啮合连接，齿轮52与齿条b53啮合连接，使得齿条b53在固定座5的内部移动并远离保护管1，进而带动摩擦片55跟随齿条b53移动，使摩擦片55取消对保护管1之间的摩擦力，并使弹簧54受力压缩产生弹力，通过移动固定座5进行位置的改变，改变后，取消对齿条a51的按压，通过弹簧54的弹力，推动齿条b53移动并靠近保护管1，使得摩擦片55靠近保护管1，并增加摩擦片55与保护管1之间的摩擦力，进而对固定座5进行限定。

本发明的工作原理为：在安装保护管1时，通过紧固部20将拉直部10限定在油管上，运行拉直部10，使保护管1拉直，调节摩擦部50，使摩擦部50取消固定座5与保护管1之间的限定，根据固定的需要调节固定座5位于保护管1上的位置,通过束缚部30将保护管1与油管紧密接触，在油管漏油时，通过检测区3处光纤检测主体2的光信号接触到油，由于油的折射率大于保护管1的折射率，导致检测区3处漏光，进而使保护管1的光强发生变化，通过对光强和频率的分析，系统判断保护管1接触到油，检测到设备出现漏油情况，支持长距离铺设，维护简单，使用寿命长，可重复利用，极大降低了成本，安装方便，提升了便捷性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (8)

1.感油光纤传感系统，其特征在于，包括：

保护管（1），所述保护管（1）的内部安装有光纤检测主体（2），所述保护管（1）上开设有多个检测区（3）；

拉直部（10），所述拉直部（10）安装在保护管（1）的端部，所述拉直部（10）的外侧安装有紧固部（20），所述紧固部（20）用于对拉直部（10）的位置进行限定，使所述拉直部（10）运行将使保护管（1）拉直；

固定座（5），所述固定座（5）设置在保护管（1）的外侧，所述固定座（5）的外侧安装有束缚部（30），所述固定座（5）的内部安装有摩擦部（50），所述摩擦部（50）用于将固定座（5）限定保护管（1）的外侧，所述束缚部（30）用于对保护管（1）的位置进行限定；

所述束缚部（30）包括固定壳（31），所述固定壳（31）固定在固定座（5）的外侧，所述固定壳（31）的内部转动连接有卷轴（32），所述固定壳（31）的内部且位于卷轴（32）的外侧设置有扭簧a（33），所述扭簧a（33）的一端与固定壳（31）固定连接，所述扭簧a（33）的另一端与卷轴（32）固定连接，所述卷轴（32）的外侧卷绕有束缚绳（34），所述束缚绳（34）的一端与卷轴（32）固定连接，所述束缚绳（34）的另一端固定有卡球（35），且所述束缚绳（34）贯穿固定壳（31），所述固定壳（31）的外侧还固定有卡座（36），所述卡球（35）与卡座（36）卡接；

所述卷轴（32）的外侧安装有限定件（40），所述限定件（40）包括棘轮（41），所述棘轮（41）固定在卷轴（32）的外侧，所述固定壳（31）的内部且靠近棘轮（41）的位置处转动连接有棘爪（42），所述棘爪（42）与棘轮（41）卡接,所述棘爪（42）上设置有扭簧b（43），所述扭簧b（43）的一端与棘爪（42）连接，所述扭簧b（43）的另一端与固定壳（31）固定连接，所述棘爪（42）远离棘轮（41）的一侧固定有拉杆b（44），所述拉杆b（44）贯穿固定壳（31）。

2.根据权利要求1所述的感油光纤传感系统，其特征在于，所述保护管（1）的外侧且位于固定座（5）的内部设置有保护网（4）。

3.根据权利要求1所述的感油光纤传感系统，其特征在于，所述拉直部（10）包括固定管（11），所述固定管（11）固定在保护管（1）的端部，所述固定管（11）的内部滑动连接有滑杆（12），所述固定管（11）的内部且位于滑杆（12）的外侧安装有压簧（13），所述滑杆（12）远离保护管（1）的一端固定有螺杆（14），所述紧固部（20）安装在螺杆（14）的外侧。

4.根据权利要求3所述的感油光纤传感系统，其特征在于，所述紧固部（20）包括固定圈（21），所述固定圈（21）螺纹连接在螺杆（14）的外侧，所述固定圈（21）的外侧安装有吸盘（22），且所述吸盘（22）与固定圈（21）连通，所述固定圈（21）的内部滑动连接有活塞（23），所述活塞（23）远离保护管（1）的一端固定有拉杆a（24），所述拉杆a（24）与固定圈（21）滑动连接，所述活塞（23）的内部安装有橡胶单向片a（25），所述固定座（5）的两侧安装有橡胶单向片b（26）。

5.根据权利要求1所述的感油光纤传感系统，其特征在于，所述卷轴（32）位于固定壳（31）外侧的一端固定有转盘（45）。

6.根据权利要求1所述的感油光纤传感系统，其特征在于，所述摩擦部（50）包括齿条a（51），所述齿条a（51）滑动连接在固定座（5）的远离保护管（1）的一侧，所述齿条a（51）的一侧啮合连接有齿轮（52），所述齿轮（52）转动连接在固定座（5）的内部，所述齿轮（52）远离齿条a（51）的一侧啮合连接有齿条b（53），且所述齿条b（53）与固定座（5）滑动连接，所述齿条b（53）靠近保护管（1）的一端固定有摩擦片（55），所述固定座（5）的内部且靠近齿条b（53）的位置处设置有弹簧（54）。

7.根据权利要求6所述的感油光纤传感系统，其特征在于，所述摩擦片（55）靠近保护管（1）的一侧开设有多个凹槽。

8.根据权利要求1所述的感油光纤传感系统，其特征在于，所述固定座（5）的外侧转动连接有清洁圈（6），所述清洁圈（6）与保护管（1）的外侧相接触。