一种输气管道漏气检测装置的制作方法

本实用新型涉及输气管道监测技术领域，具体涉及一种输气管道漏气检测装置。

背景技术：

目前，国内外天然气主要依靠管道运输的方式进行供给输送。天然气输送管道在运输过程中由于线路长、地质环境复杂、甚至是人为因素等原因，导致天然气输气管道时有发生漏气的问题，而输气管道一旦漏气会导致能源浪费、对周围环境造成污染、严重时造成重大安全事故。因此，有必要对输气管道进行有效监管，当输气管道发生漏气时能够及时检测到，并派维修人员及时维修。

为了能够准确及时的检测到天然气输气管道漏气位置，现有技术进行了各种尝试，试图完善检测装置可以达到快速准确检测到漏气位置的目的，然而总是存在一些未尽如人意之处，例如中国专利CN201510694816.3公开了一种天然气管道输送漏气检测装置，根据该专利的申请文件可知对比文件主要通过压力表依靠压力检测来预判输气管道是否漏气，但该方案可能存在误报的情况，例如当因人为因素导致局部地质振动时会对输气管道内的压力产生影响，进而压力表检测数据发生改变误以为发生漏气，另外无法精确预判具体漏气位置，不能及时进行维修。因此，有必要设计一种抗干扰能力强、检测准确且能够准确预判漏气位置的检测装置。

需要说明的是，上述内容属于实用新型人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种输气管道漏气检测装置，它具有结构设计合理、检测准确、能够预判漏气发生位置等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种输气管道漏气检测装置，包括沿输气管道长度方向间隔设置在输气管道上的多个检测单元，相邻的两个所述检测单元用于检测两者之间的输气管道上漏气位置，所述检测单元包括紧固在输气管道上的支架，所述支架上设有防护罩，所述防护罩内安装有用于检测漏气的压力传感器和压电陶瓷传感器，所述防护罩内还设有用于检测该检测单元位置的GPS模块，所述压力传感器和压电陶瓷传感器通过无线传输模块与ARM处理器连接，所述ARM处理器连接有记录各传感器发送信号时间的计时器，所述防护罩内设有为压力传感器、压电陶瓷传感器和GPS模块供电的电池。

所述支架包括上紧固圈和下紧固圈，所述上紧固圈和下紧固圈通过螺栓紧固在输气管道上，所述下紧固圈上安装有防护罩。

相连两个所述检测单元的间距为35-40km。

所述压力传感器为光纤光栅压力传感器。

所述压电陶瓷传感器为锆钛酸铅压电陶瓷。

所述ARM处理器连接有显示器。

本实用新型采用上述技术方案，能够带来如下有益效果：

1、通过设计压力传感器和压电陶瓷传感器两个两种传感器，压力传感器检测输气管内气体的压力，而压电陶瓷传感器检测的是输气管内气体的波动 (次声波)情况，采用双重检测可以排出外界干扰导致的检测误差，进而提高检测准确的性。

2、通过在相邻两个检测单元上分别安装压电陶瓷传感器，利用两个压电陶瓷传感器检测到的时间差和理论计算公式可以相对准确的找到漏气位置，进而为快速找到漏气位置和维修提供基础。

附图说明

图1为本实用新型输气管道检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型支架的结构示意图；

图中，1、检测单元，2、支架，201、上紧固圈，202、下紧固圈，203、螺栓，3、防护罩，4、压力传感器，5、压电陶瓷传感器，6、GPS模块，7、无线传输模块，8、ARM处理器，9、计时器，10、电池，11、显示器，12、输气管道。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-2所示，一种输气管道漏气检测装置，包括沿输气管道12长度方向间隔设置在输气管道12上的多个检测单元1，相邻的两个检测单元1用于检测两者之间的输气管道12上漏气位置，检测单元1包括紧固在输气管道12上的支架2，支架2上设有防护罩3，防护罩3内安装有用于检测漏气的压力传感器4和压电陶瓷传感器5，防护罩3内还设有用于检测该检测单元1位置的 GPS模块6，压力传感器4和压电陶瓷传感器5通过无线传输模块7与ARM处理器8连接，ARM处理器8连接有记录各传感器发送信号时间的计时器9，防护罩3内设有为压力传感器4、压电陶瓷传感器5和GPS模块6供电的电池10。通过设计压力传感器4和压电陶瓷传感器5两个两种传感器，压力传感器4检测输气管12内气体的压力，而压电陶瓷传感器5检测的是输气管道12内气体的波动(次声波)情况，采用双重检测可以排出外界干扰导致的检测误差，进而提高检测准确的性；通过在相邻两个检测单元1上分别安装压电陶瓷传感器 5，利用两个压电陶瓷传感器5检测到的时间差和理论计算公式可以相对准确的找到漏气位置，进而为快速找到漏气位置和维修提供基础。

支架2包括上紧固圈201和下紧固圈202，上紧固圈201和下紧固圈202 通过螺栓203紧固在输气管道12上，下紧固圈202上安装有防护罩3。便于安装检测单元，安装牢固。

相连两个检测单元1的间距为35-40km。

压力传感器4为光纤光栅压力传感器，性能优越。

压电陶瓷传感器5为锆钛酸铅压电陶瓷，性能优越，可靠性好。

ARM处理器8连接有显示器11。

本实用新型排出干扰准确检测漏气的工作过程：

本申请以两个相邻检测单元为例进行说明。

(1)如果没有发生泄漏，是受外界因素的影响，例如震动或摇晃。

那么两个压电陶瓷传感器也会检测到数据并且数据相同，但是此时，压力传感器的数据是有一定读数的，重要的是此时的压力传感器的读数是与输气管道内的气体压力(输气管内正常输气气压是已知的)，并且两个压力传感器的数据相同，当压电陶瓷传感器有读数，而压力传感器读数接近输气管内压力时，证明是受外界干扰，而不是真正发生泄漏；

(2)如果发生泄漏，不是受外界的因素的影响.

那么，两个压电陶瓷传感器会监测到数据并且数据一般不相同或不接近 (只有中间位置才会相同或接近)，但是此时，压力传感器的读数却是很小(接近大气压的压力，与管内不泄漏时压力差别明显)，证明确实发生泄漏，而不是受外界影响，本申请的压力传感器是与压电陶瓷传感器配合使用，能够排除外界因素对压电陶瓷传感器的影响，避免误报，精确检测到是否漏气。

本实用新型检测出漏气位置的工作过程：

设定:两个相邻检测单元为检测单元1和检测单元2，两个检测单元的间距为L(已知量)，V为声波传播速度(已知量)，tm为泄漏点到达检测单元1时计时器记录的时间(已知量)，tn为泄漏点到达检测单元2时计时器记录的时间(已知量),X为泄漏点到检测单元1的距离(未知量)，t0为漏气时的时间(未知量)。

本申请设计的技术方案可以通过公式推导抵消t0，因为无需知道t0就可计算出X，具体公式推导如下：

X＝(tm-t0)×V

L-X＝(tn-t0)×V

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↓

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从上述公式我们可以得出，在V、tm、tn和L已经的情况下能够计算出泄漏点到检测单元1的距离，而根据GPS模块可以精确知道检测单元1的位置，进而可以快速找到泄漏点，为及时维修提供支持。本申请的输气管道漏气检测装置具有结构设计合理、检测准确、能够预判漏气发生位置等优点。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。