本技術(shù)涉及液體管道滲漏檢測(cè)，特別涉及一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、管道作為運(yùn)輸石油、天然氣、水等原料介質(zhì)的重要工具，伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，相比于其他運(yùn)輸方式如水運(yùn)、航空、鐵路等，已逐漸成為最主要的運(yùn)輸手段之一。管道在運(yùn)行過(guò)程中，由于老化、腐蝕等一些因素的影響造成管道泄漏。管道泄漏分為大量泄漏與滲漏，大量泄漏現(xiàn)象比較直觀，且管道壓力變化比較明顯，容易被檢測(cè)。但是對(duì)于少量滲漏，由于泄漏現(xiàn)象不明顯，是很難被檢測(cè)的；從而導(dǎo)致環(huán)境污染、資源浪費(fèi)甚至發(fā)生嚴(yán)重事故。因此，對(duì)管道進(jìn)行滲漏檢測(cè)，以便采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施具有重大意義。

2、公開(kāi)號(hào)為cn106989201a的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利文件公開(kāi)了一種基于光纖拉曼溫度傳感器的液體管道泄漏檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了將泄漏信號(hào)轉(zhuǎn)化為溫度信號(hào)并將泄漏信號(hào)擴(kuò)大。公開(kāi)號(hào)為cn11721217a的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利文件公開(kāi)了一種基于光纖光柵濕度傳感器的管道滲漏檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了將泄漏信號(hào)轉(zhuǎn)化為濕度信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)了重復(fù)利用與檢測(cè)。

3、對(duì)于基于光纖拉曼溫度傳感器的液體管道泄漏檢測(cè)裝置中，所使用的信號(hào)轉(zhuǎn)化材料為氧化鈣，這種材料與水的反應(yīng)不可逆，二次維護(hù)成本較高。對(duì)于基于光纖光柵濕度傳感器的管道滲漏檢測(cè)裝置，此裝置通過(guò)濕度傳感器實(shí)現(xiàn)了重復(fù)檢測(cè)，但在濕度傳感器恢復(fù)利用時(shí)需通過(guò)遠(yuǎn)程電加熱來(lái)烘干水分，對(duì)于一些化工管道，內(nèi)部介質(zhì)大多是易燃的，使用電加熱容易產(chǎn)生危險(xiǎn)事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置。

2、具體技術(shù)方案如下：

3、一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，包括導(dǎo)流層、儲(chǔ)水槽、光纖光柵應(yīng)變傳感器和sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層；所述導(dǎo)流層帶有上下中空，貼合安裝于管道的底部，所述儲(chǔ)水槽和導(dǎo)流層的底部通過(guò)滑動(dòng)組件可拆卸連接，滑動(dòng)組件包括滑塊和滑槽；所述導(dǎo)流層沿管道長(zhǎng)度方向延伸，頂面帶有弧度，兩側(cè)均勻開(kāi)設(shè)導(dǎo)流孔，兩側(cè)的底部分別向外延伸出導(dǎo)流沿，導(dǎo)流沿的底部為滑塊；所述儲(chǔ)水槽為沿管道長(zhǎng)度方向延伸的帶有弧度的槽體，槽體的頂面開(kāi)設(shè)與滑塊匹配的滑槽，槽體的兩個(gè)側(cè)面上分別均勻開(kāi)設(shè)一排泄流孔，槽體內(nèi)部由隔斷分隔成幾部分，每個(gè)隔斷上開(kāi)設(shè)圓孔，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器為棒體，首尾兩端連接尾纖，尾纖外面緊固一個(gè)帶有外螺紋的螺紋套，給予光纖光柵應(yīng)變傳感器一定預(yù)應(yīng)力拉直后水平穿過(guò)各個(gè)圓孔，螺紋套與儲(chǔ)水槽的兩端通過(guò)螺栓固定并做密封防水處理，泄流孔位于光纖光柵應(yīng)變傳感器和滑槽之間；所述sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層放置在隔斷之間的槽體內(nèi)，且置于光纖光柵應(yīng)變傳感器的下面。

4、所述導(dǎo)流孔和泄流孔的內(nèi)徑≤5mm，孔間距小于10mm。

5、所述導(dǎo)流孔和泄流孔內(nèi)設(shè)置吸水過(guò)濾海綿。

6、所述導(dǎo)流層的高度為10mm，儲(chǔ)水槽的高度為20mm。

7、相鄰兩個(gè)所述隔斷的間距為10mm，隔斷的高度與儲(chǔ)水槽高度相同。

8、所述隔斷上的圓孔的內(nèi)徑為3mm，且圓孔的圓心距離儲(chǔ)水槽底部距離為10mm。

9、所述光纖光柵應(yīng)變傳感器為低溫敏的光纖光柵應(yīng)變傳感器。

10、所述導(dǎo)流層頂面的弧度于管道貼合，且弧度不超過(guò)管道整體弧度的5%。

11、所述儲(chǔ)水槽的弧度為管道的3%。

12、所述sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層用無(wú)紡布包裹封裝。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益技術(shù)效果：

14、本實(shí)用新型導(dǎo)流層緊貼管道底部，吸水樹(shù)脂反應(yīng)層放置在儲(chǔ)水槽中，光纖光柵應(yīng)變傳感器穿過(guò)儲(chǔ)水槽，置于反應(yīng)層上面，當(dāng)液體管道發(fā)生滲漏時(shí)，液體由于重力作用會(huì)沿管壁流向管道底部，通過(guò)導(dǎo)流層最終進(jìn)入儲(chǔ)水槽內(nèi)，被反應(yīng)層吸收，反應(yīng)層吸水膨脹變大，從而擠壓應(yīng)變傳感器，根據(jù)應(yīng)變傳感器的波長(zhǎng)變化獲得泄漏信息。

15、本實(shí)用新型將sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層作為轉(zhuǎn)化泄漏信號(hào)的材料，高分子吸水樹(shù)脂是一種典型的功能高分子材料，它能吸收其自身重量數(shù)百倍、甚至上千倍的水，并具有很強(qiáng)的保水能力，不能被簡(jiǎn)單的物理方法擠出，能夠?qū)⑿孤┬盘?hào)轉(zhuǎn)化為光纖光柵應(yīng)變傳感器的應(yīng)變信息，將泄漏信號(hào)擴(kuò)大，并且可反復(fù)釋水、吸水，可以重復(fù)利用，降低維護(hù)使用成本。并且在常溫干燥條件下，短時(shí)間內(nèi)可以自發(fā)釋水；當(dāng)環(huán)境濕度較大時(shí)，也可加鹽水使之釋水，做到了絕緣處理，提高了管道特別是化工管道運(yùn)行的安全性。

16、本實(shí)用新型中光纖光柵應(yīng)變傳感器與sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層之間存在一定距離，即使當(dāng)空氣中的濕度很大，也不會(huì)引起光纖光柵應(yīng)變傳感器的變化，排除了環(huán)境濕度的影響，此外，光纖光柵應(yīng)變傳感器使用低溫敏光纖光柵應(yīng)變傳感器可以排除環(huán)境溫度對(duì)泄漏信號(hào)的影響，提高了泄漏信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：包括導(dǎo)流層、儲(chǔ)水槽、光纖光柵應(yīng)變傳感器和sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層；所述導(dǎo)流層帶有上下中空，貼合安裝于管道的底部，所述儲(chǔ)水槽和導(dǎo)流層的底部通過(guò)滑動(dòng)組件可拆卸連接，滑動(dòng)組件包括滑塊和滑槽；所述導(dǎo)流層沿管道長(zhǎng)度方向延伸，頂面帶有弧度，兩側(cè)均勻開(kāi)設(shè)導(dǎo)流孔，兩側(cè)的底部分別向外延伸出導(dǎo)流沿，導(dǎo)流沿的底部為滑塊；所述儲(chǔ)水槽為沿管道長(zhǎng)度方向延伸的帶有弧度的槽體，槽體的頂面開(kāi)設(shè)與滑塊匹配的滑槽，槽體的兩個(gè)側(cè)面上分別均勻開(kāi)設(shè)一排泄流孔，槽體內(nèi)部由隔斷分隔成幾部分，每個(gè)隔斷上開(kāi)設(shè)圓孔，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器為棒體，首尾兩端連接尾纖，尾纖外面緊固一個(gè)帶有外螺紋的螺紋套，給予光纖光柵應(yīng)變傳感器一定預(yù)應(yīng)力拉直后水平穿過(guò)各個(gè)圓孔，螺紋套與儲(chǔ)水槽的兩端通過(guò)螺栓固定并做密封防水處理，泄流孔位于光纖光柵應(yīng)變傳感器和滑槽之間；所述sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層放置在隔斷之間的槽體內(nèi)，且置于光纖光柵應(yīng)變傳感器的下面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述導(dǎo)流孔和泄流孔的內(nèi)徑≤5mm，孔間距小于10mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述導(dǎo)流孔和泄流孔內(nèi)設(shè)置吸水過(guò)濾海綿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述導(dǎo)流層的高度為10mm，儲(chǔ)水槽的高度為20mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：相鄰兩個(gè)所述隔斷的間距為10mm，隔斷的高度與儲(chǔ)水槽高度相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述隔斷上的圓孔的內(nèi)徑為3mm，且圓孔的圓心距離儲(chǔ)水槽底部距離為10mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述光纖光柵應(yīng)變傳感器為低溫敏的光纖光柵應(yīng)變傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述導(dǎo)流層頂面的弧度于管道貼合，且弧度不超過(guò)管道整體弧度的5%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述儲(chǔ)水槽的弧度為管道的3%。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，其特征在于：所述sap高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層用無(wú)紡布包裹封裝。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及液體管道滲漏檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測(cè)裝置，包括導(dǎo)流層、儲(chǔ)水槽、光纖光柵應(yīng)變傳感器和SAP高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層；導(dǎo)流層緊貼管道底部，吸水樹(shù)脂反應(yīng)層放置在儲(chǔ)水槽中，光纖光柵應(yīng)變傳感器穿過(guò)儲(chǔ)水槽，置于反應(yīng)層上面，當(dāng)液體管道發(fā)生滲漏時(shí)，液體由于重力作用會(huì)沿管壁流向管道底部，通過(guò)導(dǎo)流層最終進(jìn)入儲(chǔ)水槽，被反應(yīng)層吸收，反應(yīng)層吸水膨脹變大擠壓應(yīng)變傳感器，根據(jù)應(yīng)變傳感器的波長(zhǎng)變化獲得泄漏信息。本技術(shù)將SAP高分子吸水樹(shù)脂反應(yīng)層作為轉(zhuǎn)化泄漏信號(hào)的材料，吸水和保水能力強(qiáng)，能夠?qū)⑿孤┬盘?hào)擴(kuò)大轉(zhuǎn)化為光纖光柵應(yīng)變傳感器的應(yīng)變信息，并且可重復(fù)利用，降低維護(hù)使用成本。

技術(shù)研發(fā)人員：孫麗,蘇仁利,李闖,沙鑫,張書(shū)溢,劉海倫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽(yáng)建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240611
技術(shù)公布日：2024/12/19