CN1773235A - 智能煤气泄漏检测装置 - Google Patents
智能煤气泄漏检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1773235A CN1773235A CNA2004100681875A CN200410068187A CN1773235A CN 1773235 A CN1773235 A CN 1773235A CN A2004100681875 A CNA2004100681875 A CN A2004100681875A CN 200410068187 A CN200410068187 A CN 200410068187A CN 1773235 A CN1773235 A CN 1773235A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- epsiv
- coal gas
- time
- comparative analysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 claims description 90
- 230000002411 adverse Effects 0.000 claims description 67
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 claims description 52
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims description 32
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 32
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 32
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 241000167880 Hirundinidae Species 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
一种智能煤气泄漏检测装置,包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置,还包括两个超声波换能器、微处理器、关闭阀门,两个超声波换能器的输出连接微处理器,关闭阀门安装在煤气管道的入口处;两个超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置;微处理器包括发送和接收切换单元、时间计量单元、信息存储部分、比较分析单元、在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元,在比较分析单元判断为煤气泄漏后向维修部门发送泄漏告警信号的远程通信单元。本发明提供一种能够自动地、实时地对煤气泄漏进行检测、灵敏度高,能实现供气无压损测量、安装简单方便的智能煤气泄漏检测装置。
Description
(一)技术领域
本发明属于超声波检测技术、控制技术和信息技术在都市煤气安全防范上的应用,适用于都市煤气供应商的安全供气以及每个使用都市管道煤气家庭的安全用气。
(二)背景技术
近年来,煤气走进千家万户为城市居民的现代化生活做出保证。可在市民们享受着煤气带给人们方便的同时,却也不时有人吞下煤气泄漏的苦果。据有关部门透露,从1993年煤气进入我国的某都市以来,几乎每年该市会有十几人乃至几十人丧生于煤气泄漏事故中。目前我国早期导入管道煤气的都市由于管道和胶管等进入老化阶段,面临着大量的用气安全的维护工作。总之煤气供应网络给城市生活带来了很多方便的同时,也引出一些新的安全隐患问题,如果处理不当或者不及时发现问题就像没有起爆的炸弹一样随时都可能给城市人民生命财产造成威胁。
国家建设部《2000年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则(修改稿)》中己经明确提出:“大力推动应用户外计量(含水、电、燃气表技术)和产品的研究开发。”为此智能抄表系统的研究被受关注,利用电子技术计算机、网络技术和传感技术,对传统电表、水表、燃气表加以改进,使其成为远传表、在户外装一套计量系统,将每一个计量表传感器传出的数据,送到每个表的采集器存储经过函数变换送到系统总成单元,各单元通过数据总线并连,在数据总线上任何一点计算机直接对话,自动抄收三表数据,这些研究和产品的问世都为煤气自动检漏提供了良好的硬件基础,特别是近年来的超声波流量检测技术的发展,为煤气的瞬时流量、大流量的检测提供了一种新的手段。
现有的对煤气泄漏的检查主要是通过手工方式或者使用仪器来进行检漏。还存在的缺点是:1、对煤气用户内部管道的泄漏检测由于工作量大而且用户不在家无法进行检漏,同时发现煤气泄漏的及时性差,不能进行实时检测;2、检测时,都需要和管道中的煤气直接接触,测量时对供气存在压损;3、目前有些家庭中安装了煤气泄漏传感器,在室内的煤气达到一定浓度后,传感器发生动作,报警告诉用户煤气发生泄漏,这种方法能提高安全用气的水平,但是毕竟还是一种被动式的防范方法,一旦发现报警需要人去干预,另外发生煤气泄漏的部位超出煤气泄漏传感器探测范围煤气泄漏的防范作用也就失去了,且不能发现煤气微量泄漏情况,灵敏度差;4、不能够对煤气逆流进行检测;5、在安装检测仪器时,需要用到需要专门的阀门、法兰和旁通管道,安装麻烦且费用较高。
(三)发明内容
为了克服已有技术中煤气泄漏检测装置的不能进行实时检测、发现煤气泄漏及时性差、测量时对供气存在压损、灵敏度差、安装麻烦的不足,本发明提供一种能够自动地、实时地对煤气泄漏进行检测、能检测煤气流速地微小变化、灵敏度高,能实现供气无压损测量、安装简单方便的智能煤气泄漏自动检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种智能煤气泄漏检测装置,包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置,还包括两个超声波换能器、微处理器,关闭阀门、两个超声波换能器的输出连接所述的微处理器,所述的关闭阀门安装在煤气管道的入口处;所述的两个超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置,正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端,负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端;
所述的微处理器包括:
在检控时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元;
与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1 l、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2 l的时间计量单元;
用于存放煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2的信息存储部分;
比较分析单元,用于将计量单元测定的顺流传播时间t1 l、逆流传播时间t2 l与t1、t2进行减运算,即下式:
并根据顺流传播时间t1 l、逆流传播时间t2 l与管道煤气的流速u之间的关系,其关系式为:
上式2和3中,u为管道中煤气的流速,以米·秒-1为单位;c2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位;D为管道的内径,以米为单位;θ为声束进入煤气的折射角,τ由式4表示:
如果上式1计算得到的|ε1|=|ε2|并且ε1>0并且ε2<0,比较分析单元输出煤气泄漏信号;
在比较分析单元输出煤气泄漏信号向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元,
在比较分析单元输出煤气泄漏信号后通过远程通信接口向维修部门发送泄漏告警信号的远程通信单元。
进一步,所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元,如果上式1计算得到的|ε1|=|ε2|并且ε1<0并且ε2>0,则输出煤气逆流信号;
在比较分析单元输出煤气逆流信号后向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元;
所述的远程通信单元还包括在比较分析单元输出煤气逆流信号后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给维修部门的逆流告警单元。
再进一步,所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,如果上式1计算得到的|ε1|≠|ε2|,则输出漂移信号;
所述的微处理器还包括:自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到|ε1|≠|ε2|,如果ε1≠0,则将t1 l的数值存放到存储单元替换t1的原值;如果ε2≠0,则将t2 l的数值存放到存储单元替换t2的原值。
更进一步,所述的信息存储部分的顺流传播时间t1、逆流传播时间t2包括一年中每天在煤气没有使用时的顺流传播时间t1 d、逆流传播时间,t2 d;
比较分析单元,用于将计量单元测定的顺流传播时间t1 l、逆流传播时间t2 l与检测当天的t1 d、t2 d进行减运算,即下式:
如果上式5计算得到的
并且
并且
比较分析单元输出煤气泄漏信号。
进一步,所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元,
如果上式5计算得到的
并且
并且
则输出煤气逆流信号;
在比较分析单元输出煤气逆流信号后向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元;
所述的远程通信单元还包括在比较分析单元判断为煤气逆流后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给维修部门的逆流告警单元。
再进一步,所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,如果上式5计算得到的
就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移;
所述的微处理器还包括:自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到
如果
则将,t1 l的数值存放到存储单元替换t1 d的原值;如果ε2≠0,则将t2 l的数值存放到存储单元替换t2 d的原值。
更进一步,所述的微处理器还包括流量计算单元,用于接收所述的时间计量单元输出得到顺逆流传播时间差
后,以下式测得煤气的流量:
上式6中,D为煤气管道的截面内径,以米为单位;C2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位;θ为声束进入煤气的折射角;Δt为顺逆流传播时间差,以秒为单位;Q为煤气的流量,以米3·小时-1为单位。
所述的微处理器还包括:所述的远程通信单元还包括将流量计算单元测得的煤气的流量通过远程通信接口传送给计费中心的自动计费单元。
本发明的有益效果主要表现在:1、采用超声波传感器(换能器)对煤气流动情况进行检测,能够自动地、实时地对煤气泄漏进行检测、能检测煤气流速地微小变化、灵敏度高;2、超声波换能器安装在夹装部分,采用间接测量方法,可以实现供气无压损测量;3、安装维修方便,夹装式换能器的安装维修均不需停流,不需要专门的阀门、法兰和旁通管道,安装费用低;4、利用时差法检测煤气流速的变化,可测正反两向流,为发现煤气的逆流提供了一种手段;5、能检测流速的微小变化,对整个煤气网管的实时监控提供了可视化的手段;6、特别适合大口径流量测量,价格随口径的变化不大,超声波流量计价廉物美,时差超声波流量计可测管径达10.7米,能满足煤气网管上各个节点的煤气流量检测;7、测量不受压力、密度、粘度等参数的影响,输出特性线形范围宽;8、无可动部件,无磨损,使用寿命长,重量轻;9、采用微处理器,可自动进行由于环境温度、传感器零点漂移等误差补偿和运算,可进行折射角修正,并有自诊断功能。
(四)附图说明
图1是智能煤气泄漏检测装置的基本构成原理图。
图2是微处理器的内部结构图。
图3是实施例1的智能煤气泄漏检测装置的微处理器的流程图。
图4是实施例2的智能煤气泄漏检测装置的微处理器的流程图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1
参照图1、图2、图3,一种智能煤气泄漏检测装置,包括煤气管道夹装部分2、安装在夹装部分2的煤气检控装置,该煤气检控装置包括两个超声波换能器3、微处理器6、关闭阀门4、两个超声波换能器3的输出连接微处理器6,关闭阀门4安装在煤气管道1的入口处;两个超声波换能器3安装在夹装部分2的对侧位置,正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端,负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端;微处理器6包括关闭阀驱动单元5、远程通信部分7、输入输出接口8、内部总线9、时钟10、ROM存储器11、RAM存储器12、计算单元CPU 13。
对于煤气流量的测量,为了简化安装和降低成本,本发明采用一对超声发射器和接收器,两者交替工作在发射、接收状态,当超声波在流动的煤气中,相对于固定坐标系统,超声波速度与在静止不流动的煤气中的传播速度有所不同,通过测量顺流和逆流超声波脉冲传播的时间差来测量煤气在管道中的瞬时流量,在管道两侧分别装置有两个超声波换能器R和T,管道中的煤气以速度μ向前流动。图中的两个换能器交替工作在发射、接收状态,当T发射R接收时称为顺流发射状态,反之,R发射T接收时称为逆流发射状态。设顺流发射时超声脉冲的传播时间为,t1 l,而逆流发射时超声脉冲的传播时间为t2 l。
用于存放煤气静止状态时(流量Q=0)从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2的信息存储部分,所述的信息存储部分为ROM存储器11的一部分;微处理器包括:在检控时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元;计算单元CPU 13包括时间计量单元、比较分析单元,时间计量单元与发送和接收切换单元连接,用于计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1 l、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2 l;比较分析单元,用于将计量单元测定的顺流传播时间t1 l、逆流传播时间t2 l与t1、t2进行减运算,即下式:
并根据顺流传播时间t1 l、逆流传播时间t2 l与管道煤气的流速u之间的关系,其关系式为:
上式2和3中,u为管道中煤气的流速,以米·秒-1为单位;c2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位(一般情况下
);D为管道的内径,以米为单位;θ为声束进入煤气的折射角,τ由式4表示:
上式4中,l1为声导(O-P)或(B-C)之长度,以米为单位;c1为超声波在声导中的声速,以米·秒-1为单位;
为超声脉冲通过声导的时间,以秒为单位,τe为电路延迟时间;
如果上式1计算得到的|ε1|=|ε2|并且ε1>0并且ε2<0,则判断为煤气泄漏;
在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元,
在比较分析单元判断为煤气泄漏后通过远程通信接口向维修部门发送泄漏告警信号的远程通信单元。
所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元,如果上式1计算得到的|ε1|=|ε2|并且ε1<0并且ε2>0,则判断为煤气逆流;远程通信单元还包括在比较分析单元判断为煤气逆流后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给维修部门的逆流告警单元。
所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,如果上式1计算得到的|ε1|≠|ε2|,就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移;所述的微处理器还包括:自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到|ε1|≠|ε2|,如果ε1≠0,则将t1 l的数值存放到存储单元替换t1的原值;如果ε2≠0,则将t2 l的数值存放到存储单元替换t2的原值。
参照图3,本实施例的智能煤气泄漏检测装置的工作过程为:
第一步,判断一天中是否有最小流量为0,如果有则判断没有发生煤气泄漏,且由于流量为0,根据式1则Δt为0,所以判断为超声波传感器没有发生漂移;
第二步,在判断一天中的最小流量不为零时,微处理器的时间计量单元通过发送和接收切换单元对两个超声波换能器的顺流传播时间t1 l逆流传播时间进行测量t2 l,并从微处理器中得到系统时间;
第三步,根据系统时间,从微处理器的信息存储部分得到测量当天的煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2;
第四步,计算
第五步,比较判断是否存在:|ε1|=|ε2|;
第六步,如果|ε1|=|ε2|并且ε1>0并且ε2<0,判断为煤气泄漏;在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令;并向煤气供应站的信息中心发送告警信号,信息中心通知检修部门检修;
如果|ε1|=|ε2|并且ε1<0并且ε2>0,则判断为煤气逆流;驱动关闭阀切断煤气供应,并通过编码规则找到煤气管道破裂的地方,通知检修部门检修;
如果|ε1|≠|ε2|,就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移;如果ε1≠0,则将t1 l的数值存放到存储单元替换t1的原值;如果ε2≠0,则将t2 l的数值存放到存储单元替换t2的原值,进行漂移补偿;
如果|ε1|=|ε2|,且ε1<0同时ε2<0,或者ε1>0同时ε2>0,判断为超声波传感器发生经其他原因而产生的漂移,并进行相应的补偿。
所述的微处理器还包括流量计算单元,用于接收所述的时间计量单元输出得到顺逆流传播时间差
后,以下式测得煤气的流量:
上式6中,D为煤气管道的截面内径,以米为单位;C2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位;θ为声束进入煤气的折射角;Δt为顺逆流传播时间差,以秒为单位;Q为煤气的流量,以米3·小时-1为单位。
所述的微处理器还包括:所述的远程通信单元还包括将流量计算单元测得的煤气的流量通过远程通信接口传送给计费中心的自动计费单元。
实施例2
参照图1、图2、图4,本实施例的硬件配置和实施例1相同。
用于存放一年中每天煤气静止状态时(流量Q=0)从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1 d、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2 d的信息存储部分,所述的信息存储部分为ROM存储器11的一部分;
微处理器包括:在检控时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元;与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1 l、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2 l的时间计量单元;比较分析单元,用于将计量单元测定的顺流传播时间t1 l、逆流传播时间t2 l与检测当天的t1 d、t2 d进行减运算,即下式:
并根据顺流传播时间t1 l、逆流传播时间t2 l与管道煤气的流速u之间的关系,其关系式为:
上式2和3中,u为管道中煤气的流速,以米·秒-1为单位;c2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位(一般情况下
);D为管道的内径,以米为单位;θ为声束进入煤气的折射角,τ由式4表示:
如果上式5计算得到的
并且
并且
判断为煤气泄漏;
在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元,
在比较分析单元判断为煤气泄漏后通过远程通信接口向维修部门发送泄漏告警信号的远程通信单元。
所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元,如果上式5计算得到的
并且
并且
则判断为煤气逆流;所述的远程通信单元还包括在比较分析单元判断为煤气逆流后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给维修部门的逆流告警单元。
所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,如果上式5计算得到的
就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移;所述的微处理器还包括:自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到 如果
则将,t1 l的数值存放到存储单元替换,t1 d的原值;如果ε2≠0,则将t2 l的数值存放到存储单元替换t2 d的原值。
参照图4,本实施例的智能煤气泄漏检测装置的工作流程为:
第一步,判断一天中是否有最小流量为0,如果有则判断没有发生煤气泄漏,且由于流量为0,根据式1则Δt为0,所以判断为超声波传感器没有发生漂移;
第二步,在判断一天中的最小流量不为零时,微处理器的时间计量单元通过发送和接收切换单元对两个超声波换能器的顺流传播时间t1 l,逆流传播时间进行测量t2 l,并从微处理器中得到系统时间;
第三步,根据系统时间,从微处理器的信息存储部分得到测量当天的煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1 d、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2 d;
第四步,计算
第五步,比较判断是否存在:
第六步,如果
并且
并且
判断为煤气泄漏;在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令;并向煤气供应站的信息中心发送告警信号,信息中心通知检修部门检修;
如果
并且
并且
则判断为煤气逆流;驱动关闭阀切断煤气供应,并通过编码规则找到煤气管道破裂的地方,通知检修部门检修;
如果
就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移;如果
则将t1 l的数值存放到存储单元替换t1 d的原值;如果ε2≠0,则将t2 l的数值存放到存储单元替换t2 d的原值,进行漂移补偿;
如果
且
同时
或者
同时
判断为超声波传感器发生经其他原因而产生的漂移,并进行相应的补偿。
所述的微处理器还包括流量计算单元,用于接收所述的时间计量单元输出得到顺逆流传播时间差
后,以下式测得煤气的流量:
上式6中,D为煤气管道的截面内径,以米为单位;C2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位;0为声束进入煤气的折射角;Δt为顺逆流传播时间差,以秒为单位;Q为煤气的流量,以米3·小时-1为单位。
所述的微处理器还包括:所述的远程通信单元还包括将流量计算单元测得的煤气的流量通过远程通信接口传送给计费中心的自动计费单元。
本发明智能煤气泄漏检测装置在自动完成煤气泄漏检测的同时还可以作为一种具有远程抄表功能的智能煤气表,该智能煤气表由于具有环境温度补偿和漂移补偿功能,因而具有测试精度高、自动矫正、自动标定等智能化功能。
Claims (10)
1、一种智能煤气泄漏检测装置,包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置,其特征在于:该煤气检控装置包括两个超声波换能器、微处理器、关闭阀门,两个超声波换能器的输出连接所述的微处理器,所述的关闭阀门安装在煤气管道的入口处;
所述的微处理器包括:
在检控时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元;
与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1 I、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2 I的时间计量单元;
用于存放煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t1、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t2的信息存储部分;
比较分析单元,用于将计量单元测定的顺流传播时间t1 I、逆流传播时间t2 I与t1、t2进行减运算,即下式:
并根据顺流传播时间t1 I、逆流传播时间t2 I与管道煤气的流速u之间的关系,其关系式为:
上式2和3中,u为管道中煤气的流速,以米·秒-1为单位;c2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位;D为管道的内径,以米为单位;θ为声束进入煤气的折射角,τ由式4表示:
如果上式1计算得到的|ε1|=|ε2|并且ε1>0并且ε2<0,比较分析单元输出煤气泄漏信号;
在比较分析单元输出煤气泄漏信号后向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元,
在比较分析单元输出煤气泄漏信号后通过远程通信接口向维修部门发送泄漏告警信号的远程通信单元。
2、如权利要求1所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:
所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元,
如果上式1计算得到的|ε1|=|ε2|并且ε1<0并且ε2>0,则输出煤气逆流信号;
在比较分析单元输出煤气逆流信号后向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元;
所述的远程通信单元还包括在比较分析单元输出煤气逆流信号后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给维修部门的逆流告警单元。
3、如权利要求1所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,
如果上式1计算得到的|ε1|≠|ε2|,则输出漂移信号;
所述的微处理器还包括:
自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到|ε1|≠|ε2|,如果ε1≠0,则将t1 I的数值存放到存储单元替换t1的原值;如果ε2≠0,则将t2 I的数值存放到存储单元替换t2的原值。
4、如权利要求2所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,
如果上式1计算得到的|ε1|≠|ε2|,则输出漂移信号;
所述的微处理器还包括:
自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到|ε1|≠|ε2|,如果ε1≠0,则将t1 I的数值存放到存储单元替换t1的原值;如果ε2≠0,则将t2 I的数值存放到存储单元替换t2的原值。
5、如权利要求1所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:所述的信息存储部分的顺流传播时间t1、逆流传播时间t2包括一年中每天在煤气没有使用时的顺流传播时间t1 d、逆流传播时间t2 d;
比较分析单元,用于将计量单元测定的顺流传播时间t1 I、逆流传播时间t2 I与检测当天的t1 d、t2 d进行减运算,即下式:
如果上式5计算得到的
并且
并且
输出煤气泄漏信号;
6、如权利要求5所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元,
如果上式5计算得到的
并且
并且
输出煤气逆流信号;
在比较分析单元输出煤气逆流信号后向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元;
所述的远程通信单元还包括在比较分析单元判断为煤气逆流后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给维修部门的逆流告警单元。
7、如权利要求5所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,
如果上式5计算得到的
则输出漂移信号;
所述的微处理器还包括:
自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到
如果 则将t1 I的数值存放到存储单元替换t1 d的原值;如果ε2≠0,则将t2 I的数值存放到存储单元替换t2 d的原值。
8、如权利要求6所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:
所述的比较分析单元还包括漂移判断单元,
如果上式5计算得到的
则输出漂移信号;
所述的微处理器还包括:
自动补偿单元,用于在比较分析单元计算得到
如果 则将t1 I的数值存放到存储单元替换t1 d的原值;如果ε2≠0,则将t2 I的数值存放到存储单元替换t2 d的原值。
9、如权利要求1-8之一所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:
所述的微处理器还包括流量计算单元,用于接收所述的时间计量单元输出得到顺逆流传播时间差
后,以下式测得煤气的流量:
上式6中,D为煤气管道的截面内径,以米为单位;C2为超声波在静止煤气中的声速,以米·秒-1为单位;θ为声束进入煤气的折射角;Δt为顺逆流传播时间差,以秒为单位;Q为煤气的流量,以米3·小时-1为单位。
10、如权利要求9所述的智能煤气泄漏检测装置,其特征在于:所述的微处理器还包括:所述的远程通信单元还包括将流量计算单元测得的煤气的流量通过远程通信接口传送给计费中心的自动计费单元。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2004100681875A CN100480661C (zh) | 2004-11-13 | 2004-11-13 | 智能煤气泄漏检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2004100681875A CN100480661C (zh) | 2004-11-13 | 2004-11-13 | 智能煤气泄漏检测装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1773235A true CN1773235A (zh) | 2006-05-17 |
CN100480661C CN100480661C (zh) | 2009-04-22 |
Family
ID=36760303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100681875A Expired - Fee Related CN100480661C (zh) | 2004-11-13 | 2004-11-13 | 智能煤气泄漏检测装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100480661C (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101644776B (zh) * | 2009-07-07 | 2012-07-04 | 宁波大学 | 一种获取超声波测量装置中电路延迟时间的方法 |
CN102967419A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-03-13 | 北京理工大学 | 一种线阵型超声波泄漏检测装置及方法 |
CN107941428A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-04-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种浸水罐体气密性自动化超声检测系统及检测方法 |
CN110296326A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-10-01 | 北京讯腾智慧科技股份有限公司 | 燃气管路燃气泄漏监控系统 |
CN113236825A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-10 | 浙江工业大学之江学院 | 一种智能恒温水阀 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4596133A (en) * | 1983-07-29 | 1986-06-24 | Panametrics, Inc. | Apparatus and methods for measuring fluid flow parameters |
CN1009193B (zh) * | 1984-10-18 | 1990-08-15 | N·V·菲利浦斯光灯制造厂 | 有合成树脂涂层的光导玻璃纤维 |
EP1816443A3 (en) * | 1999-03-17 | 2013-10-30 | Panasonic Corporation | Ultrasonic flow meter |
JP2004108809A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Nissan Motor Co Ltd | 漏れ検出機能付き超音波流量計 |
-
2004
- 2004-11-13 CN CNB2004100681875A patent/CN100480661C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101644776B (zh) * | 2009-07-07 | 2012-07-04 | 宁波大学 | 一种获取超声波测量装置中电路延迟时间的方法 |
CN102967419A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-03-13 | 北京理工大学 | 一种线阵型超声波泄漏检测装置及方法 |
CN102967419B (zh) * | 2012-11-12 | 2014-12-24 | 北京理工大学 | 一种线阵型超声波泄漏检测装置及方法 |
CN107941428A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-04-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种浸水罐体气密性自动化超声检测系统及检测方法 |
CN110296326A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-10-01 | 北京讯腾智慧科技股份有限公司 | 燃气管路燃气泄漏监控系统 |
CN113236825A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-10 | 浙江工业大学之江学院 | 一种智能恒温水阀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100480661C (zh) | 2009-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1062946C (zh) | 用于确定流体从管道中漏逸出来的位置的系统及方法 | |
CN101684894B (zh) | 一种管道泄漏监测方法及装置 | |
CN201273457Y (zh) | 一种管道泄漏监测装置 | |
CN110107819A (zh) | 一种石化产品输送管道泄露监测预警系统及方法 | |
CN102076367A (zh) | 泵性能监控的应用 | |
CN106323385A (zh) | 储罐在线检验检测及评估方法、装置 | |
CN101051054A (zh) | 测试瓦斯继电器重瓦斯流速值的装置及方法 | |
CN1740515A (zh) | 功图法油井计量方法及装置 | |
CN111022940A (zh) | 一种天然气管道检测系统和方法 | |
CN103591975B (zh) | 一种超声波传感器指标检测方法及装置 | |
AU2024219961A1 (en) | Location and flow rate meter | |
CN1773236A (zh) | 煤气泄漏自动检测方法 | |
CN104197205A (zh) | 一种管网堵塞检测装置 | |
CN105651349A (zh) | 一种随钻钻井液流量定量检测系统及其应用 | |
CN100476372C (zh) | 料位测量仪 | |
CN1773235A (zh) | 智能煤气泄漏检测装置 | |
CN201028286Y (zh) | 管道实时监控系统 | |
CN2816780Y (zh) | 智能煤气泄露检测装置 | |
CN210343334U (zh) | 一种钻完井、修井试油液面检测装置 | |
CN206221000U (zh) | 页岩气采气远程监控系统及防腐注入装置 | |
CN203133026U (zh) | 一种自走式桥梁缆索探伤仪 | |
CN110006525B (zh) | 一种长输架空管道分布式应力振动在线监测系统及方法 | |
CN206479149U (zh) | 一种疏浚钢管远程在线测厚装置 | |
CN210774527U (zh) | 一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统 | |
CN210567563U (zh) | 一种管道用超声波无损检测仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090422 Termination date: 20111113 |