CN218121321U - 一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备 - Google Patents
一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218121321U CN218121321U CN202220394552.5U CN202220394552U CN218121321U CN 218121321 U CN218121321 U CN 218121321U CN 202220394552 U CN202220394552 U CN 202220394552U CN 218121321 U CN218121321 U CN 218121321U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- bragg grating
- pipeline
- fiber bragg
- host
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，包括处理终端、光纤主机、布拉格光纤光栅和管道，处理终端与光纤主机连接，光纤主机与布拉格光纤光栅连接，布拉格光纤光栅安装在管道上。本实用新型具有测量距离较长、对介质参数无限制、铺设成本低和光纤耐腐蚀抗干扰能力强等优点.可以较好地对核电站取排水管道泄漏进行监测和数据收集。定位精度较高且系统具有实时性，对取排水管道泄漏发生放射性事故的防范与监测工作有较好的预警作用。
Description
技术领域
本实用新型属于检测设备技术领域，特别涉及一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备。
背景技术
目前分布式光纤传感技术应用于热力管网、市政供水管道、石油管道泄漏检测，基本方式是将感温光缆或振动光缆沿管道线型敷设，实时监测管道周围的温度分布和振动情况，当管道局部出现温度异常时或者管道附近出现可能危及管道安全的破坏事件时，分布式光纤传感监测系统能及时捕获这些异常，并在温度曲线或者振动信号上显示出来，并定位出异常点的位置信息，便于管道维护人员及时检修与处理，避免重大事故发生。
CN111120877A公开了一种基于分布式光纤测温的排水管网泄漏监测设备，包括相互连接的感温光缆和监控主机，监控主机包括激光源和处理模块，感温光缆敷设于排水管道中，并对激光源的激光产生反射光感应信号，处理模块基于反射光感应信号得到感温光缆沿线各点的温度，判断是否存在泄漏点。
CN203686596U公开了基于智能夹层的分布式光纤传感器石油管道泄漏检测装置，该专利方法为在输油管道附近设置光缆，该光缆外包覆一层吸油膨胀橡胶，光缆与光纤振动监测主机或应力监测主机连接，当输油管道出现泄漏时，漏出的油被吸油膨胀橡胶吸收发生膨胀，对内部的光缆产生挤压，形成振动或应力变化，被光缆连接的光纤振动监测主机或应力监测主机所监测，判断是否存在泄漏点。
由于核电站取排水管路距离长、口径大，当微小泄露发生时，温度变化不明显，所以CN111120877A不适用。核电站取排水管道中介质为海水，并不适用于吸油膨胀橡胶，所以CN203686596U不能实现对核电站取排水管道的泄漏检测。
实用新型内容
针对上述问题，为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，可以有效解决距离长，埋藏较深，口径大，传统的检测方法难以实现对管路的泄漏检测。该系统对于测量介质，压力、温度无限制，当发生泄漏(即使是微小的泄漏)时，泄漏介质被湿膨胀材料吸收产生膨胀作用，挤压光纤发生变形，传感器将产生的应变的信号反馈到监测主机，产生泄漏报警。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，包括处理终端、光纤主机、布拉格光纤光栅和管道；
所述处理终端与光纤主机连接；
所述光纤主机与布拉格光纤光栅连接；
所述布拉格光纤光栅安装在管道上。
优选的，所述布拉格光纤光栅外表面涂有一层湿膨胀材料，所述湿膨胀材料包括聚酰亚胺。
优选的，所述管道外表面设置有若干固定环，所述固定环呈环状结构。
优选的，所述固定环为开口环，且设置开口的一侧通过螺栓连接。
优选的，所述固定环开口对应的另一侧往外凸出，形成半圆结构的卡槽，所述布拉格光纤光栅安装在卡槽中。
优选的，所述布拉格光纤光栅沿管道轴向安装。
优选的，所述固定环安装在管道上且开口一端朝上，卡槽的一端朝下。
优选的，所述处理终端与光纤主机电连接。
优选的，所述光纤主机与布拉格光纤光栅电连接。
优选的，所述光纤主机的传感介质为光纤。
优选的，所述处理终端包括应变解调仪。
本实用新型的有益效果：
本实用新型具有测量距离较长、对介质参数无限制、铺设成本低和光纤耐腐蚀抗干扰能力强等优点.可以较好地对核电站取排水管道泄漏进行监测和数据收集。定位精度较高且系统具有实时性，对取排水管道泄漏发生放射性事故的防范与监测工作有较好的预警作用。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备的示意图；
图2示出了布拉格光纤光栅安装示意图；
图3示出了固定环的结构示意图。
图中：1、布拉格光纤光栅；2、管道；3、固定环；4、卡槽；5、螺栓。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，包括处理终端、光纤主机、布拉格光纤光栅1和管道2；
处理终端与光纤主机连接；
光纤主机与布拉格光纤光栅1连接；
布拉格光纤光栅1安装在管道2上。
需要说明的是，处理终端机上安装泄漏预警软件，读取光纤主机解析后的数据，提供友好的人机界面使管理人员便于管理及操作。同时可将数据上传至作业区调度中心进行统一调度管理。
进一步地，布拉格光纤光栅1外表面涂有一层湿膨胀材料，湿膨胀材料包括聚酰亚胺。
需要说明的是，布拉格光纤光栅1(FBG)对温度与应变的变化感应灵敏，对湿度变化不敏感，因此在布拉格光纤光栅1的外表面涂一层湿膨胀材料增大FBG对湿度变化的敏感性，这样对湿度的测量就转变为对微应变量的测量。湿膨胀材料为聚酰亚胺，其具有很高的耐辐照性、无毒等优点，且具有吸湿线性膨胀的原理。
进一步地，管道2外表面设置有若干固定环3，固定环3呈环状结构。
进一步地，固定环3为开口环，设置有开口的一侧通过螺栓5连接。
进一步地，固定环3开口对应的另一侧往外凸出，形成半圆结构的卡槽4，所述布拉格光纤光栅1安装在卡槽4中。
进一步地，布拉格光纤光栅1沿管道2轴向安装。
需要说明的是，在排水管道2铺设过程中，将布拉格光纤光栅1，通过固定环3上的卡槽4，固定于取排水管道2的底部。所述的固定环3，顶端由螺栓5固定，此安装方式可有效防止光纤在敷设过程中位置发生偏离。
进一步地，固定环3安装在管道2上且开口一端朝上，卡槽4的一端朝下。
需要说明的是，在布拉格光纤光栅1的外保护层上均匀涂抹湿膨胀材料，用固定装置将所述光纤光栅固定于管道2底部，取排水管路发生泄漏时，泄漏的海水沿管壁流入管道2底部，被布拉格光纤光栅1外保护层上的湿膨胀材料吸收，湿膨胀材料吸收泄漏海水后发生膨胀，对内部的布拉格光纤光栅1发生挤压，发生微应变，布拉格光纤光栅1将产生的应变信号反馈到光纤主机，产生泄漏报警。
进一步地，处理终端与光纤主机电连接。
需要说明的是，光纤主机采集布拉格光纤光栅1的信号，然后传递给处理终端。
进一步地，光纤主机与布拉格光纤光栅1电连接。
需要说明的是，在系统设备和线路布设连接好之后，适合采用分区监测和报警方式。在管道2长度上按地理区域进行划分，每隔一定距离(如500米)分为一个区域，分段对光纤进行标定，重点监测段再进行局部密集标定，从而有利于管理和维护。在实际系统运行中，系统具备自诊断功能，能自动定期或实时监测光纤和管道的健康状况，并进行提前预警。
进一步地，光纤主机的传感介质为光纤。
需要说明的是，以光纤作为传感介质，能够获取光纤上各点处的光谱信息，并据此同步结算出沿传感光缆的应变场、温度场及耗损分布。具有单端无损检测、监测精度高、传感距离长及测量重复性好等优点。
需要说明的是，核电站取排水管线长，受海底工程地质构造复杂，海水腐蚀性强，海洋生物侵蚀等因素的影响，取排水系统安全运行需要有效的手段进行监测。基于布拉格光纤光栅1的核电站取排水管路泄漏检测系统具备监测距离长，监测微小泄漏，精度分辨率高，稳定性好等优势，适用于核电站取排水管路泄漏检测。
进一步地，所述处理终端包括应变解调仪。
需要说明的是，处理终端一般为为高精度分布式应变解调仪，以光纤作为传感介质，能够获取光纤上各点处光谱信息，并据此同步结算出沿传感光缆的应变场、温度场及耗损分布。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，包括处理终端、光纤主机、布拉格光纤光栅(1)和管道(2)；
所述处理终端与光纤主机连接；
所述光纤主机与布拉格光纤光栅(1)连接；
所述布拉格光纤光栅(1)安装在管道(2)上；
所述布拉格光纤光栅(1)外表面涂有一层湿膨胀材料；
所述管道(2)外表面设置有若干固定环(3)，所述固定环(3)呈环状结构；
所述固定环(3)为开口环，且设置开口的一侧通过螺栓(5)连接；
所述固定环(3)开口对应的另一侧往外凸出，形成半圆结构的卡槽(4)，所述布拉格光纤光栅(1)安装在卡槽(4)中。
2.根据权利要求1所述的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，所述湿膨胀材料包括聚酰亚胺。
3.根据权利要求1所述的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，所述布拉格光纤光栅沿管道(2)轴向安装。
4.根据权利要求1所述的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，所述固定环(3)安装在管道(2)上且开口一端朝上，卡槽(4)的一端朝下。
5.根据权利要求1所述的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，所述处理终端与光纤主机电连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，所述光纤主机与布拉格光纤光栅(1)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，所述光纤主机的传感介质为光纤。
8.根据权利要求1所述的一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备，其特征在于，所述处理终端包括应变解调仪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220394552.5U CN218121321U (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220394552.5U CN218121321U (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218121321U true CN218121321U (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=84493658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202220394552.5U Active CN218121321U (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218121321U (zh) |
-
2022
- 2022-02-25 CN CN202220394552.5U patent/CN218121321U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113864659B (zh) | 一种预应力钢筒混凝土管道在线监测系统和实时预警方法 | |
| CN207095615U (zh) | 基于光纤光栅的隧道监测系统 | |
| CN205177152U (zh) | 塔架基础结构监测系统 | |
| CN104613885A (zh) | 一种隧道内管道监测预警系统 | |
| CN207539636U (zh) | 一种分布式管道状态智能监测系统 | |
| CN202485639U (zh) | 基于光纤光栅传感技术的球罐健康监测系统 | |
| CN109442561A (zh) | 一种分布式热力管道泄漏监测系统 | |
| CN113933032A (zh) | 船闸人字门结构健康监测系统及故障诊断方法 | |
| CN209325429U (zh) | 一种基于光纤的油气管道泄露定位系统 | |
| CN112462657A (zh) | 智慧管网大数据采集分析预警定位系统及方法 | |
| CN112629700A (zh) | 一种管廊电缆漏电检测系统及检测方法 | |
| CN105221936A (zh) | 一种监测和定位直埋热力管道泄漏点的装置及其控制方法 | |
| CN1632496A (zh) | 堤坝渗漏定位分布式光纤温度传感监测装置及方法 | |
| CN218121321U (zh) | 一种基于布拉格光纤光栅的管路泄漏检测设备 | |
| CN114842603A (zh) | 一种高压电缆防外破监测预警系统 | |
| CN103498790B (zh) | 基于光纤光栅传感的机泵群状态监测方法及装置 | |
| CN116972957A (zh) | 一种输电gil管道的振动检测方法和系统 | |
| CN205118673U (zh) | 一种监测和定位直埋热力管道泄漏点的装置 | |
| CN111275936A (zh) | 一种水下油田设施安全防护监测系统及其方法 | |
| CN109404734A (zh) | 基于光纤光栅的天然气管道泄露检测系统 | |
| CN116398824A (zh) | 一种埋地管道微泄漏监测及早期预警系统和预警方法 | |
| CN107607066B (zh) | 一种地下空间建筑内积水区域的差分检测方法及系统 | |
| CN111664364B (zh) | 一种埋地管道泄漏在线监测系统及监测方法 | |
| CN215174215U (zh) | 一种供水管网泄漏自动定位装置 | |
| CN101949829A (zh) | 一种核电氢浓度检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |