CN117663014A - 基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，涉及管路漏点检测的技术领域，本发明旨在提出一种新的方案来优化管路泄漏点位的精度。本发明包括：箱体；定位套筒，固定于所述箱体上；透声窗，设置于所述定位套筒内；管接头，与所述定位套筒连接并与所述透声窗相抵；传感组件，与所述定位套筒连接并与所述透声窗相抵；所述管接头和所述传感组件分别设置于所述箱体的外内两侧，所述管接头用于连接待检测的管道，所述传感组件包括支撑管以及设置于支撑管内的声波传感器和弹性波传感器；DSP电路板，设置于所述箱体中并与所述声波传感器和所述弹性波传感器电连接，用于接收并处理信号。
Description
技术领域
本发明涉及管路漏点检测的技术领域，具体涉及一种基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置。
背景技术
舰船管路用于输送油、水、气等各种介质，对于保证舰船的正常运行以及船员的日常生活都具有举足轻重的作用，因此被称为舰船的“血管”。舰船在海上航行期间，管路系统长时间工作在高温、高湿、高盐度的环境中，极易被腐蚀并产生漏损故障。此外，舰船在航行过程中的晃动、各项设备产生的振动等外在因素也增加了管路发生泄漏的风险。
舰船上用于管路泄漏识别和定位的措施较少，多是依靠巡检发现泄漏或者由压力的变化、机械故障进行推断。然而舰船管路遍布于各个角落，且工作空间十分狭小，部分管路泄漏无法直接观察到。此外，当管路泄漏较小时，而且管路压力的变化不明显，且引起压力变化的因素较多，因此依靠压力变化进行泄漏判断的方法可能存在误检。由机械故障推断管路的泄漏需要大量经验，且这种方法具有很高的滞后性。
当前随着技术的发展，可以利用泄漏产生的声音对泄漏位置进行判断，但是传感器很容易受高压和腐蚀的影响，若进行密封保护则会使声波在向传感器传递的过程中损耗较为严重。也可以利用弹性波对泄漏位置进行判断，目前现有技术都是对单一技术进行使用，使泄漏点位的定位精度无法进一步提升。
发明内容
本发明提出了一种基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，包括：
箱体；
定位套筒，固定于所述箱体上；
透声窗，设置于所述定位套筒内；
管接头，与所述定位套筒连接并与所述透声窗相抵；
传感组件，与所述定位套筒连接并与所述透声窗相抵；
所述管接头和所述传感组件分别设置于所述箱体的外内两侧，所述管接头用于连接待检测的管道，所述传感组件包括支撑管以及设置于支撑管内的声波传感器和弹性波传感器；
DSP电路板，设置于所述箱体中并与所述声波传感器和所述弹性波传感器电连接，用于接收并处理信号。
本发明的进一步设置为：所述弹性波传感器位于所述支撑管的内侧壁，所述声波传感器位于所述支撑管靠近所述透声窗的内端面。
本发明的进一步设置为：所述透声窗包括两层透声橡胶以及位于中间的金属薄板。
本发明的进一步设置为：所述透声橡胶的材质伟氯丁橡胶。
本发明的进一步设置为：所述金属薄板的材质为钛合金。
本发明的进一步设置为：包括信号灯，所述信号灯与所述DSP电路板电连接。
本发明的进一步设置为：包括显示器，所述显示器与所述DSP电路板电连接。
本发明的进一步设置为：所述管接头内设置有第一内锥曲面，所述第一内锥曲面中直径较大的一端靠近所述透声窗。
本发明的有益效果为：
1、本发明能够同时接收并处理泄漏引发的弹性波信号和声波信号。管壁中弹性波的传播速度大于管内声波的传播速度，从而大大缩短了检漏装置的响应时间，提高了工作效率。此外，综合考虑泄漏的声波信号和弹性波信号能够大大减小误检的可能性并提高定位精度。
2、独特的透声窗结构一方面能够使泄漏声波几乎无损耗地被声波传感器接收到，另一方面将传感器组件与待检测的管道内的介质彻底分隔开，避免了管内高压及介质腐蚀性对传感器造成损害，同时还保证了管内介质不会在检漏装置内发生泄漏，使装置的可靠性大大提升。
3、本发明提出将声波传感器、弹性波传感器和DSP电路板整合为一体，提高了集成度，缩小了体积并且具备便于安装的特点，可应用于工作空间狭小的舰船管路环境中。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中传感组件处的爆炸图；
图3是本发明中箱体的等轴测视图。
附图标记：1、箱体；11、导线接头；12、信号灯；13、显示器；2、管接头；21、第一轴肩；3、透声窗；31、透声橡胶；32、金属薄板；4、定位套筒；41、第二轴肩；5、锁紧螺母；6、传感组件；61、支撑管；611、大径段；612、中段；613、小径段；62、声波传感器；63、振动传感器；7、定位螺母；71、内锥曲面；8、DSP电路板。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
参见图1-3，本发明提出了一种基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，包括箱体1。箱体1外设置有显示器13和信号灯12。箱体1上设置有两个航空插头和定位套管，显示器13和信号灯12通过导线与两个航空插头连接。
定位套管贯穿箱体1的侧壁。定位套管外设置有第一轴肩21并用于抵在箱体1的外壁上。在箱体1内侧设置有锁紧螺母5，锁紧螺母5与定位套管的外壁螺纹连接，定锁紧螺母5紧固后，将定位套管固定在箱体1上。
定位套管内设置有透声窗3。透声窗3包括两层透声橡胶31以及位于中间的金属薄板32。透声橡胶31的材质为氯丁橡胶，金属薄板32的材质为钛合金。透声橡胶31对于声波的损耗非常小，同时管道内的振动和泄漏的声波一般为低频声波，其波长较长并能够达到远大于金属薄板32厚度的程度，所以也不会对声波造成较大的损耗。
在透声窗3的两侧，即箱体1的内外两侧，分别设置有传感组件6和管接头2。
管接头2的一端伸入到定位套管内并与定位套管螺纹连接，同时管接头2抵住透声窗3。管接头2固定在待检测的管道上并插入到管道内部。管接头2内是贯通的，但管接头2内设置有第一内锥曲面71，第一内锥曲面71中直径较大的一端靠近透声窗3，第一内锥曲面71能起到扩声器的作用。
传感组件6包括支撑管61、弹性波传感器和声波传感器62。支撑管61为内部中空的封闭结构，具体包括直径相对较小的小径段613、直径相对较大的大径段611，以及位于中间并桥接大径段611和小径段613的中段612。小径段613和大径段611均是直管结构，中段612为锥形管结构。支撑管61的大径段611伸入定位套管中并且与定位套管螺纹连接。弹性波传感器位于支撑管61的内侧壁，声波传感器62位于支撑管61靠近透声窗3的内端面。即弹性波传感器和声波传感器62分别用于从待检测的管道的管壁上传递的弹性波以及管道内液体介质中传递的声波。
此外在箱体1内还设置有定位螺母7。定位螺母7内侧设置有第二内锥曲面71。定位螺母7套设在支撑管61上并与定位套筒4的外壁螺纹连接，紧固时，第二内锥曲面71贴合到支撑管61的中段612外壁上，同时定位螺母7抵紧到锁紧螺母5上，从而定位螺母7能够约束支撑管61，使支撑管61抵紧透声窗3。
在箱体1内还设置有DPS电路板。弹性波传感器和声波传感器62通过导线连接到DSP电路板8，DSP电路板8则用于接收和处理相应的信号，分别基于弹性波信号和声波信号对泄漏点位进行计算解析，并最终输出结果。进一步的，DSP电路板8通过导线与箱体1上的两个航空插头连接，实现与显示器13和信号灯12的电连接。基于使用需要，可以将结果发送到显示器13进行显示，可以当结果出现特定情形时控制信号灯12发光。
本方案的有益效果是：
1、本发明能够同时接收并处理泄漏引发的弹性波信号和声波信号。管壁中弹性波的传播速度大于管内声波的传播速度，从而大大缩短了检漏装置的响应时间，提高了工作效率。此外，综合考虑泄漏的声波信号和弹性波信号能够大大减小误检的可能性并提高定位精度。
2、独特的透声窗3结构一方面能够使泄漏声波几乎无损耗地被声波传感器62接收到，另一方面将传感器组件与待检测的管道内的介质彻底分隔开，避免了管内高压及介质腐蚀性对传感器造成损害，同时还保证了管内介质不会在检漏装置内发生泄漏，使装置的可靠性大大提升。
3、本发明提出将声波传感器62、弹性波传感器和DSP电路板8整合为一体，提高了集成度，缩小了体积并且具备便于安装的特点，可应用于工作空间狭小的舰船管路环境中。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于，包括：
箱体(1)；
定位套筒(4)，固定于所述箱体(1)上；
透声窗(3)，设置于所述定位套筒(4)内；
管接头(2)，与所述定位套筒(4)连接并与所述透声窗(3)相抵；
传感组件(6)，与所述定位套筒(4)连接并与所述透声窗(3)相抵；
所述管接头(2)和所述传感组件(6)分别设置于所述箱体(1)的外内两侧，所述管接头(2)用于连接待检测的管道，所述传感组件(6)包括支撑管(61)以及设置于支撑管(61)内的声波传感器(62)和弹性波传感器；
DSP电路板(8)，设置于所述箱体(1)中并与所述声波传感器(62)和所述弹性波传感器电连接，用于接收并处理信号。
2.根据权利要求1所述的基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于：所述弹性波传感器位于所述支撑管(61)的内侧壁，所述声波传感器(62)位于所述支撑管(61)靠近所述透声窗(3)的内端面。
3.根据权利要求1所述的基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于：所述透声窗(3)包括两层透声橡胶(31)以及位于中间的金属薄板(32)。
4.根据权利要求3所述的基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于：所述透声橡胶(31)的材质伟氯丁橡胶。
5.根据权利要求3所述的基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于：所述金属薄板(32)的材质为钛合金。
6.根据权利要求1所述的基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于：包括信号灯(12)，所述信号灯(12)与所述DSP电路板(8)电连接。
7.根据权利要求1所述的基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于：包括显示器(13)，所述显示器(13)与所述DSP电路板(8)电连接。
8.根据权利要求1所述的基于振动弹性波和声波进行管路泄漏点定位的检漏装置，其特征在于：所述管接头(2)内设置有第一内锥曲面(71)，所述第一内锥曲面(71)中直径较大的一端靠近所述透声窗(3)。
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