CN216896841U - 一种管道离散紊流检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道离散紊流检测装置，包括壳体、底部密封盖、电路板和电池，壳体与底部密封盖连接，电路板设置在壳体和底部密封盖围成的密闭空腔内，电路板上集成有漏液检测模块和射频发射模块，壳体上表面设有漏液接收槽，漏液接收槽所处区域为漏液检测模块的漏液检测区，漏液检测模块包括非接触式漏液检测盘和TTP223B检测芯片，非接触式漏液检测盘位于漏液接收槽的正下方并与漏液接收槽底部接触，非接触式漏液检测盘、TTP223B检测芯片、射频发射模块电性通信连接，射频发射模块包括高频发射芯片；当管道有漏液出现在漏液检测区范围之内时，会被漏液检测模块检测到漏液，则射频发射模块发射315MHz的信号至管道离散紊流分析装置。

Description

一种管道离散紊流检测装置

技术领域

本实用新型属于煤矿特高压管道漏液检测技术领域，具体涉及一种管道离散紊流检测装置。

背景技术

目前，针对煤矿特高压管道是否存在渗漏情况，全靠人工进行定期排查，由于矿下地势环境较为复杂，给工作人员带来诸多不变，并且人工排查煤矿管道渗情况，不但工作人员工作量大，而且常存在煤矿特高压管道初步出现渗漏或微小渗漏情况下，工作人员不能发现或不能及时发现的情况。因此，设计一款煤矿特高压管道渗漏液检测的仪器，具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于检测煤矿特高压管道是否渗漏的管道离散紊流检测装置，具有反应灵敏，延迟性低，效率高、智能化程度高的优点，大大减轻了工作人员的工作量，解决了人工检测煤矿特高压管道渗漏难度大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：管道离散紊流检测装置，包括壳体、底部密封盖、电路板和为电路板上集成的用电系统供电的电源，所述壳体的上表面设有用于接收漏液的漏液接收槽，壳体与底部密封盖连接，电路板设置在壳体和底部密封盖围成的密闭空腔内，电路板上集成有用于检测是否有漏液的漏液检测模块、用于向管道离散紊流分析装置发送漏液信号的射频发射模块；

漏液检测模块包括非接触式漏液检测盘和TTP223B检测芯片，非接触式漏液检测盘位于漏液接收槽的正下方并与漏液接收槽底部接触，漏液接收槽所处区域为漏液检测模块的漏液检测区，非接触式漏液检测盘与TTP223B检测芯片的触摸输入端电性连接，TTP223B检测芯片的信号输出端与射频发射模块电性连接；

射频发射模块包括高频发射芯片；当管道有漏液出现在漏液检测区范围之内时，会被漏液检测模块检测到漏液，则射频发射模块发送信号至管道离散紊流分析装置。

上述技术方案的漏液检测原理为：利用平面电容磁场，当有漏液出现在检测范围之内时，电磁场会有电压变化，会产生电压变化，漏液检测模块检测到这个信号，经过内部滤波，整型，放大后驱动下一级晶体管输出控制电源至射频发射单元。

优选地，所述TTP223B检测芯片的接地端接地；TTP223B检测芯片的输出模式选择端通过第四电容接地；TTP223B检测芯片的输出模式选择端还通过第五电容接地；TTP223B检测芯片的输出有效选择端通过第四电容接地；TTP223B检测芯片的电源端通过第四电容接地；TTP223B检测芯片的电源端还通过第五电容接地；TTP223B检测芯片的电源端还连接第六拨码开关一端，第六拨码开关另一端与第八二极管的负极连接，第八二极管的正极与第一发光二极管的负极连接，第一发光二极管的正极接电源；TTP223B检测芯片的输出端依次通过第二发光二极管、第六电阻接地；TTP223B检测芯片的输出端还通过第三电阻连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极与射频发射模块连接。

优选地，所述电路板为阻燃覆铜箔型电路板。

优选地，所述电源为RC2477电池。

上述技术方案中的管道离散紊流检测装置，基于微功耗平面电容分布原理设计，线路板采用SMT贴片工艺，RC2477电池直接供电性能稳定可靠。

优选地，所述壳体前后两侧的内壁靠近顶部的位置设有用于支撑电路板的凸台，所述电路板搭接连接在凸台上。

优选地，靠近所述壳体底部的位置开设有用于卡固底部密封盖的卡槽，所述底部密封盖上设有与卡槽适配的卡块，底部密封盖与壳体卡接连接。

优选地，所述壳体与底部密封盖的连接处设有密封垫圈，在靠近所述壳体底部的位置，沿壳体内壁周向开设有用于放置密封垫圈的阶梯台。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型管道离散紊流检测装置是一个基于电容感应原理设计的，非接触式微功耗物质检测电路，液体或固体接触到漏液检测区域时，会因分布电容改变，电磁场会有电压变化，会产生电压变化，TTP223B检测芯片输出CMOS信号至控制回路。同时，漏液检测模块检测到电压信号变化，经过内部滤波、整型、放大后驱动三极管输出控制电源至射频发射模块，射频发射模块发射315MHz的信号至管道离散紊流分析装置，离散紊流分析装置接收到信号后开始动作现场报警，此装置反应灵敏，延迟性低，智能化程度高，安全可靠性强。

2、本实用新型管道离散紊流检测装置，能够适用矿下复杂环境，无需再人工排查煤矿特高压管道是否漏液，大大减轻了工人劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型管道离散紊流检测装置的电路原理图；

图2为本实用新型管道离散紊流检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型管道离散紊流检测装置的剖视图；

图4为本实用新型管道离散紊流检测装置的壳体的结构示意图；

图5为本实用新型管道离散紊流检测装置的壳体的另一视角的结构示意图；

图6为本实用新型管道离散紊流检测装置的底部密封盖的结构示意图。

附图中的标记：壳体100，卡槽101，凸台102，阶梯台103，漏液接收槽104，底部密封盖200，卡块201，电路板300，电池400，密封垫圈500。

具体实施方式

为使本领域的技术人员对本实用新型更好的理解，下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步说明：

如图1-6所示，一种管道离散紊流检测装置，包括壳体100、底部密封盖200、电路板300和电池400，壳体100与底部密封盖200连接，作为本实施例一具体的实施方案，壳体100前后两侧的侧壁上开设有用于卡固底部密封盖200的卡槽101。

参考图6，底部密封盖200上设有与卡槽101适配的卡块，底部密封盖200与壳体100卡接连接。本实施例中的底部密封盖200与壳体100皆采用ABS调质，制备出来的管道离散紊流检测装置具有防爆等级高，防腐蚀性高的特点，适用于矿井地下安装在有瓦斯、煤尘爆炸危险的巷道中。

作为本实施例一优选的实施方案，壳体100与底部密封盖200的连接处设有密封垫圈500，在靠近壳体100底部的位置，沿壳体100内壁周向开设有用于放置密封垫圈500的阶梯台103。

作为本实施例一优选的实施方案，电路板300为阻燃覆铜箔型电路板，电路板300设置在壳体100和底部密封盖200围成的密闭空腔内，电池400也设置在壳体100和底部密封盖200围成的密闭空腔内，电池400用于给电路板300上集成的电器元件供电。参考图1，本实用新型PCB板设置两种相同参数但不同封装的熔丝，在一个具体的实施例中，熔丝采用F1/100mA型号。图1中J1为电池插座；J2为备用电池插座。

在一个具体的实施例中，壳体100前后两侧的内壁处设有用于支撑电路板300的凸台102，电路板300搭接连接在凸台102上。

电路板300上集成有用于检测是否有漏液的漏液检测模块、用于向管道离散紊流分析装置发送漏液信号的射频发射模块，壳体100上表面设有用于接收漏液的漏液接收槽104，漏液接收槽104所处区域为漏液检测模块的漏液检测区。

作为本实施例一优选的实施方案，漏液检测模块包括非接触式漏液检测盘和TTP223B检测芯片U1，非接触式漏液检测盘600为感测电极，非接触式漏液检测盘600位于漏液接收槽104的正下方并与漏液接收槽104底部接触，非接触式漏液检测盘600与TTP223B检测芯片U1的触摸输入端（IN）电性连接，TTP223B检测芯片U1的接地端（GND）接地；TTP223B检测芯片U1的输出模式选择端（TOG）通过第四电容C4接地；TTP223B检测芯片U1的输出模式选择端（TOG）还通过第五电容C5接地；TTP223B检测芯片的输出有效选择端（AHLB）通过第四电容C4接地；TTP223B检测芯片U1的电源端（VCC）通过第四电容C4接地；TTP223B检测芯片U1的电源端（VCC）还通过第五电容C5接地；TTP223B检测芯片U1的电源端（VCC）还连接第六拨码开关（K01-6）一端，第六拨码开关（K01-6）另一端与第八二极管D8的负极连接，第八二极管D8的正极与第一发光二极管LED1的负极连接，第一发光二极管LED1的正极接6V电源。

使用时，手动拨动第六拨码开关（K01-6），第六拨码开关闭合，TTP223B检测芯片通电，第一发光二极管LED1量，第一发光二极管LED1起到电源指示灯兼降压的功能。

TTP223B检测芯片U1的输出端依次通过第二发光二极管LED2、第六电阻R6接地；TTP223B检测芯片U1的输出端还通过第三电阻R3连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极与射频发射模块连接。

当有漏液出现在检测范围之内时，电磁场会有电压变化，会产生电压变化，TTP223B检测芯片检测到这个信号，经过内部滤波，整型，放大后驱动下一级三极管管输出控制电源至射频发射单元。同时，第二发光二极管LED2亮，第二发光二极管LED2为报警指示灯。

射频发射模块包括用于向管道离散紊流分析装置发送漏液信号的高频发射芯片U2，当管道有漏液出现在漏液检测区范围之内时，会被漏液检测模块检测到漏液，则射频发射模块发射315MHz的信号至管道离散紊流分析装置。

图1中，第一拨码开关（K01-1）、第二拨码开关（K01-2）、第三拨码开关（K01-3）、第四拨码开关（K01-4）、第五拨码开关（K01-5）皆为手动拨码开关，第五拨码开关（K01-5）闭合，则射频发射模块通电。

本实用新型管道离散紊流检测装置检测工作原理为：首先，漏液检测模块是一个基于电容感应原理设计的非接触式微功耗物质检测电路，液体或固体接触到漏液检测区域时，分布电容改变，电磁场会有电压变化，会产生电压变化，进而被TTP223B检测芯片U1检测到，TTP223B检测芯片U1输出CMOS信号至控制回路。同时，漏液检测模块检测到电压信号变化，经过内部滤波、整型、放大后驱动三极管输出控制电源至射频发射模块，则射频发射模块发射315MHz的信号至管道离散紊流分析装置，离散紊流分析装置接收到信号后开始动作现场报警，此装置反应灵敏，延迟性低。

需要说明的是，本实用新型中的管道离散紊流检测装置可以与管道离散紊流分析装置一对一匹配，也可以是多对一的配套使用，比如4个管道离散紊流检测装置分配一个管道离散紊流分析装置，或者8个管道离散紊流检测装置分配一个管道离散紊流分析装置。

具体的以4个管道离散紊流检测装置配套一个分析装置为例，对本实用新型的具体工作原理做以下介绍：将本实施例中的管道离散紊流检测装置均匀分布在一段管道中（检测装置安装在相邻管道对接的接口处），若某段管道产生漏液，则该段的管道离散紊流检测装置会检测到漏液的发生，然后射频发射模块发送脉冲信号至漏液分析装置。漏液分析装置接受到脉冲信号后，能够分析判断出具体是哪一段管道产生了漏液，然后将信息传送至上一级控制单位，如PLC,DCS等，然后上一级控制单位发出关闭管道阀门的指令，同时让工人进行检修。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.管道离散紊流检测装置，其特征在于：包括壳体、底部密封盖、电路板和为电路板上集成的用电系统供电的电源，所述壳体的上表面设有用于接收漏液的漏液接收槽，壳体与底部密封盖连接，电路板设置在壳体和底部密封盖围成的密闭空腔内，电路板上集成有用于检测是否有漏液的漏液检测模块、用于向管道离散紊流分析装置发送漏液信号的射频发射模块；

漏液检测模块包括非接触式漏液检测盘和TTP223B检测芯片，非接触式漏液检测盘位于漏液接收槽的正下方并与漏液接收槽底部接触，漏液接收槽所处区域为漏液检测模块的漏液检测区；

非接触式漏液检测盘与TTP223B检测芯片的触摸输入端电性连接，射频发射模块包括高频发射芯片；当管道有漏液出现在漏液检测区范围之内时，会被漏液检测模块检测到漏液，则射频发射模块发送信号至管道离散紊流分析装置。

2.根据权利要求1所述的管道离散紊流检测装置，其特征在于：所述TTP223B检测芯片的接地端接地；TTP223B检测芯片的输出模式选择端通过第四电容接地；TTP223B检测芯片的输出模式选择端还通过第五电容接地；TTP223B检测芯片的输出有效选择端通过第四电容接地；TTP223B检测芯片的电源端通过第四电容接地；TTP223B检测芯片的电源端还通过第五电容接地；TTP223B检测芯片的电源端还连接第六拨码开关一端，第六拨码开关另一端与第八二极管的负极连接，第八二极管的正极与第一发光二极管的负极连接，第一发光二极管的正极接电源；TTP223B检测芯片的输出端依次通过第二发光二极管、第六电阻接地；TTP223B检测芯片的输出端还通过第三电阻连接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极与射频发射模块连接。

3.根据权利要求2所述的管道离散紊流检测装置，其特征在于：所述电路板为阻燃覆铜箔型电路板。

4.根据权利要求3所述的管道离散紊流检测装置，其特征在于：所述电源为RC2477电池。

5.根据权利要求4所述的管道离散紊流检测装置，其特征在于：所述壳体前后两侧的内壁靠近顶部的位置设有用于支撑电路板的凸台，所述电路板搭接连接在凸台上。

6.根据权利要求5所述的管道离散紊流检测装置，其特征在于：靠近所述壳体底部的位置开设有用于卡固底部密封盖的卡槽，所述底部密封盖上设有与卡槽适配的卡块，底部密封盖与壳体卡接连接。

7.根据权利要求6所述的管道离散紊流检测装置，其特征在于：所述壳体与底部密封盖的连接处设有密封垫圈，在靠近所述壳体底部的位置，沿壳体内壁周向开设有用于放置密封垫圈的阶梯台。

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