專利名稱：泄漏檢測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及泄漏檢測(cè)設(shè)備(leakage detecting apparatus),且更具 體地說(shuō)，涉及安裝了用于檢測(cè)液體流過(guò)的管道上的泄漏的檢測(cè)管線 (detection pipeline)且基于4企測(cè)管線的電壓改變來(lái)確定液體是否乂人管道 泄漏的泄漏4企測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于例如水管線(water pipeline)或油管線(oil pipeline)的管 道一般埋在地面下，所以當(dāng)液體由于管道的損壞或其老化而^Mv管道泄漏時(shí)， 在早期檢測(cè)不到管道的泄漏，而是在已發(fā)生液體的泄漏之后才檢測(cè)到，這 需要很多時(shí)間和費(fèi)用。為處理這些問(wèn)題，常規(guī)的方法安裝用于檢測(cè)管線中 的泄漏的檢測(cè)管線，且基于檢測(cè)管線的所測(cè)量電壓來(lái)估計(jì)已發(fā)生泄漏的位 置點(diǎn)。圖l說(shuō)明常規(guī)的泄漏檢測(cè)設(shè)備。參看圖1，常規(guī)的泄漏檢測(cè)設(shè)備安裝了 沿管線包含四條線(2條檢測(cè)線(detection 1 ines )和2條普通線(normal lines ))的檢測(cè)管線，將恒定電流施加到檢測(cè)管線，測(cè)量特定位置點(diǎn)處的 電壓，且確定檢測(cè)管線是否斷開(kāi)或短路。同樣，常規(guī)的泄漏檢測(cè)設(shè)備通過(guò) 使用微處理器輸出的控制信號(hào)所控制的開(kāi)關(guān)來(lái)改變檢測(cè)管線的連接類型， 將恒定電流施加到檢測(cè)管線，測(cè)量特定位置點(diǎn)處的電壓，且確定是否已發(fā) 生泄漏以及在何處發(fā)生泄漏。如果在第一開(kāi)關(guān)SW1閉合且第二開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi)的情況下測(cè)量一節(jié)點(diǎn)Nl 的電壓，由于檢測(cè)管線的每米的管線電阻和流過(guò)檢測(cè)管線的管線電流是已 知的，所以常規(guī)的泄漏檢測(cè)設(shè)備可計(jì)算出檢測(cè)管線的長(zhǎng)度。同樣，如果在 第一開(kāi)關(guān)SW1打開(kāi)且第二開(kāi)關(guān)SW2閉合的情況下測(cè)量該節(jié)點(diǎn)Nl的電壓，由 于可基于檢測(cè)管線的所計(jì)算長(zhǎng)度來(lái)預(yù)測(cè)該節(jié)點(diǎn)Nl的電壓，所以常規(guī)的泄漏 檢測(cè)設(shè)備可確定該檢測(cè)管線是斷開(kāi)還是短路。如果在第一開(kāi)關(guān)SW1打開(kāi)且第二開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi)的情況下測(cè)量該節(jié)點(diǎn)Nl 的電壓，由于檢測(cè)管線的每米的管線電阻和流過(guò);f企測(cè)管線的管線電流是已漏。如果泄漏尚未發(fā)i，那么該^點(diǎn):的電壓為0 V;;然而，二果泄漏已 發(fā)生，那么該節(jié)點(diǎn)N1的電壓與已發(fā)生泄漏的位置點(diǎn)A的電壓相同。因此， 常規(guī)的泄漏檢測(cè)設(shè)備可基于節(jié)點(diǎn)Nl的電壓來(lái)確定已發(fā)生泄漏的位置點(diǎn)A。圖2說(shuō)明常規(guī)的泄漏檢測(cè)管線。參考圖2,常規(guī)的泄漏檢測(cè)管線包含四 條線(2條檢測(cè)線和2條普通線)，其中檢測(cè)線和普通線經(jīng)絞繞以防止其彼 此分離。；險(xiǎn)測(cè)線使用相對(duì)大的電阻線作為芯線(core wires),且普通線4吏 用銅線或鐵線作為芯線。檢測(cè)線和普通線涂布有聚乙烯(vinyl)以使其絕 緣且防止其被損壞。其間，普通線用于確定檢測(cè)線是否斷開(kāi)，且檢測(cè)線用 于才企測(cè)液體是否已泄漏。(其"k日狀態(tài)由開(kāi)關(guān)J制1作為檢測(cè)管線，此大大地增加了費(fèi)用:由于檢觀J 管線安裝于埋在地面下的管道(例如水管線或油管線)中，所以電線的數(shù) 目大大地影響了費(fèi)用。因此，需要能夠增加檢測(cè)效率同時(shí)減少包含在檢測(cè) 管線中的電線數(shù)目的泄漏檢測(cè)設(shè)備和泄漏檢測(cè)管線。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種泄漏檢測(cè)設(shè)備，其經(jīng)由二極管來(lái)連接泄漏檢測(cè)管線的 末端部分，且通過(guò)使用微處理器來(lái)控制施加到泄漏檢測(cè)管線的恒定電流的 流動(dòng)，從而在使用包含較少數(shù)目的線的泄漏檢測(cè)管線的情況下有效地檢測(cè) 該泄漏;險(xiǎn)測(cè)管線是否斷開(kāi)和短路以及是否已發(fā)生泄漏，且本發(fā)明提供該泄 漏檢測(cè)管線。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種通過(guò)使用包含多條導(dǎo)線的檢測(cè)管線來(lái) 檢測(cè)是否已發(fā)生泄漏的泄漏檢測(cè)設(shè)備，所述泄漏檢測(cè)設(shè)備包含檢測(cè)管線， 其包含第一電線到第三電線，其中第一電線和第二電線的末端部分經(jīng)由二 極管而電連接；管線測(cè)量單元，在將恒定電流施加到第一電線之后其測(cè)量 第二電線和第三電線中的每 一 者的特定位置點(diǎn)處的管線電壓；以及微處理 器，其基于第二和第三電線中的每一者的管線電壓來(lái)確定是否已發(fā)生泄漏。


通過(guò)參看附圖來(lái)詳細(xì)描迷本發(fā)明的示范性實(shí)施例，本發(fā)明的上述以及 其它特征與優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見(jiàn)，其中 圖1說(shuō)明常規(guī)的泄漏檢測(cè)設(shè)備。 圖2說(shuō)明常規(guī)的泄漏檢測(cè)管線。 圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的泄漏檢測(cè)設(shè)備。 圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的泄漏檢測(cè)管線。 圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)管線。 圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)管線。 圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)設(shè)備的方框圖。 圖8為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的管線測(cè)量單元的電路圖。5圖9為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的恒定電流產(chǎn)生單元的電路圖。 圖IO為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的屏幕顯示單元(screen display unit)的圖。圖11為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的報(bào)警單元(alarm unit)的電路圖。圖12為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的軟件輸入單元(software input unit)的電^各圖。圖13為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的外部通信單元(external communication unit)的電路圖。圖14為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的電源單元(power supply unit) 的電路圖。
具體實(shí)施方式
參看用于說(shuō)明本發(fā)明的示范性實(shí)施例的附圖以便獲得對(duì)本發(fā)明的充分 理解、其優(yōu)點(diǎn)以及通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)的目的。在下文中，將參看附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中繪示本發(fā)明的示 范性實(shí)施例。在描述本發(fā)明時(shí)，省略對(duì)關(guān)于相關(guān)眾所周知的功能或配置的 詳細(xì)描述，其可能會(huì)混淆本發(fā)明的要點(diǎn)。圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的泄漏檢測(cè)設(shè)備。參看圖3,本實(shí)施例的 泄漏檢測(cè)設(shè)備安裝了沿管線包含3條線(2條檢測(cè)線和1條普通線)的檢測(cè) 管線，將恒定電流施加到檢測(cè)管線，測(cè)量特定位置點(diǎn)處的電壓，且確定檢 測(cè)管線是否斷開(kāi)和短路。同樣，泄漏檢測(cè)設(shè)備通過(guò)使用微處理器輸出的控 制信號(hào)所控制的開(kāi)關(guān)來(lái)改變檢測(cè)管線的連接類型，將恒定電流施加到檢測(cè) 管線，測(cè)量特定位置點(diǎn)處的電壓，且確定是否已發(fā)生泄漏且在何處發(fā)生泄 漏。如果在第一開(kāi)關(guān)SW1打開(kāi)且第二開(kāi)關(guān)SW2閉合的情況下測(cè)量?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn) N2和N3各自的電壓，由于檢測(cè)管線的每米的管線電阻和流過(guò)檢測(cè)管線的管 線電流是已知的，所以泄漏檢測(cè)設(shè)備可計(jì)算出檢測(cè)管線的長(zhǎng)度。同樣，如 果兩條^^測(cè)線的管線電阻為XI (。/M), —條普通線的管線電阻為X2 /M)，節(jié)點(diǎn)N2的電壓為V2 (V)，節(jié)點(diǎn)N3的電壓為V3 (V),且檢測(cè)管線的 管線電流為Ic (A),那么可根據(jù)以下方程式l來(lái)計(jì)算檢測(cè)管線的長(zhǎng)度L。<formula>formula see original document page 6</formula>............(i)如果在第一開(kāi)關(guān)SWl打開(kāi)且第二開(kāi)關(guān)SW2閉合的情況下測(cè)量節(jié)點(diǎn)Nl到 N3各自的電壓，那么泄漏檢測(cè)設(shè)備可確定檢測(cè)管線是否斷開(kāi)和短路。如果檢測(cè)管線斷開(kāi)，由于電流未流到節(jié)點(diǎn)N3，那么節(jié)點(diǎn)N3的電壓為0 V。如果 檢測(cè)管線短路，那么節(jié)點(diǎn)Nl和N2的電壓;f皮此相同或節(jié)點(diǎn)N2和N3的電壓 彼此相同。如果在第一開(kāi)關(guān)SW1閉合且第二開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi)的情況下測(cè)量節(jié)點(diǎn)N2和 N3各自的電壓，由于檢測(cè)管線的每米的管線電阻和流過(guò)檢測(cè)管線的管線電漏。如果泄漏尚未發(fā)t，由于連i 2條檢測(cè)線的二極^防止電i的流動(dòng):所以電流不在節(jié)點(diǎn)N2與N3之間流動(dòng)。因此，節(jié)點(diǎn)N2與N3的電壓為0 V。 其間，如果已發(fā)生泄漏，盡管連接2條檢測(cè)線的二極管Dl防止電流的 流動(dòng)，但流過(guò)節(jié)點(diǎn)Nl的電流由于從特定位置點(diǎn)泄漏的液體而在節(jié)點(diǎn)N2與 N3之間流動(dòng)。因此，節(jié)點(diǎn)N2和N3的電壓并非0 V而是分別為特定電壓。 具體來(lái)說(shuō)，由于節(jié)點(diǎn)N2的電壓與已發(fā)生泄漏的位置點(diǎn)A的電壓相同，如果 計(jì)算節(jié)點(diǎn)N2與N3的電壓之間的差異，那么泄漏檢測(cè)設(shè)備可確定已發(fā)生泄 漏的位置點(diǎn)A。圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的泄漏檢測(cè)管線。參看圖4,本實(shí)施例的 泄漏檢測(cè)管線包括3條線(2條檢測(cè)線和1條普通線)，其中檢測(cè)線和普通 線以三角形形狀連接以防止彼此分離且形成芯線。檢測(cè)線使用相對(duì)較大的 電阻線(例如，鎳4各線(nickel-chrome lines))作為芯線以增加測(cè)量準(zhǔn) 確度。4企測(cè)線的芯線可各自具有大于0. 5 mm的直徑。普通線的芯線可具有 大于1. 0 mm的直徑。圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)管線。參看圖5，本實(shí)施 例的泄漏檢測(cè)管線的圍繞檢測(cè)管線的表面的涂層被部分移除預(yù)定的間隙以 便檢測(cè)已發(fā)生液體泄漏的位置點(diǎn)。涂層移除寬度可為約1 mm。涂層移除深 度可與涂層的厚度相同以便防止芯線被損壞。涂層移除間隙可介于約1 cm 與約5cm之間。然而，涂層移除間隙可在必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。其間，未 移除圍繞普通線的涂層。圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)管線。參看圖6，為方便 構(gòu)造，本實(shí)施例的泄漏檢測(cè)管線通過(guò)將圍繞檢測(cè)管線的表面的涂層部分移 除預(yù)定間隙來(lái)指示距離。通過(guò)以下步驟來(lái)指示所述距離在1 M中連續(xù)兩 次移除涂層來(lái)指示1 M的距離，在5 M中連續(xù)三次移除涂層來(lái)指示5 M的 距離，以及在10 M中連續(xù)四次移除涂層來(lái)指示10 M的距離。其間，未移 除圍繞普通線的涂層。圖7為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的泄漏檢測(cè)設(shè)備的方框圖。參看圖7， 泄漏檢測(cè)設(shè)備包含微處理器110、管線測(cè)量單元120、恒定電流產(chǎn)生單元 (constant current generating unit) 130、屏幕顯示單元140、報(bào)警單元150、軟件輸入單元160、外部通信單元170以及電源單元180。在下文中， 現(xiàn)將詳細(xì)描述以上元件。微處理器IIO將控制信號(hào)發(fā)送到管線測(cè)量單元120,且將施加到檢測(cè)管 線的恒定電流的流動(dòng)改變預(yù)定的時(shí)段。管線測(cè)量單元120測(cè)量節(jié)點(diǎn)電壓且 確定在檢測(cè)管線中是否已發(fā)生事故。具體來(lái)說(shuō)，微處理器110確定4全測(cè)管 線是否斷開(kāi)和短路且基于所測(cè)量的節(jié)點(diǎn)電壓來(lái)確定是否已發(fā)生泄漏。微處 理器110還控制屏幕顯示單元140、纟艮警單元150、軟件輸入單元160和外 部通信單元170。管線測(cè)量單元120直接連接到包含兩條檢測(cè)線和一條普通線的檢測(cè)管 線，且將從恒定電流產(chǎn)生單元130接收的恒定電流施加到兩條檢測(cè)線中的 一者。具體來(lái)說(shuō)，管線測(cè)量單元120通過(guò)^f吏用從微處理器110接收的控制 信號(hào)所控制的開(kāi)關(guān)來(lái)改變用于施加恒定電流的兩條檢測(cè)線。其間，兩條檢 測(cè)線和一條普通線的末端部分彼此連接，且一個(gè)方向性二極管 (directional diode)連接在兩條檢測(cè)線之間。恒定電流產(chǎn)生單元130通過(guò)使用從電源單元180接收的驅(qū)動(dòng)功率電壓 來(lái)產(chǎn)生具有與負(fù)載電阻的大小無(wú)關(guān)的預(yù)定幅值的恒定電流，且將恒定電流 供應(yīng)到管線測(cè)量單元120。同樣，恒定電流產(chǎn)生單元130進(jìn)一步包含溫度補(bǔ) 償電路，其用于防止負(fù)載電流由于一種參考電壓根據(jù)溫度而變化而發(fā)生改 變。同樣，屏幕顯示單元140在屏幕上顯示從微處理器110接收的數(shù)據(jù)， 且可包含發(fā)光二才及管(light-emitting diodes , LEDs )、液晶顯示器(1 iquid crystal display ， LCD )以及柔性數(shù)字顯示器(Flexible Numeric Display ， FND)。報(bào)警單元150基于從微處理器110接收的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生報(bào)警光線或報(bào)警 聲音。軟件輸入單元160基于用戶的操作輸入而將輸入信號(hào)發(fā)送到樣i處理 器110。外部通信單元170將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁叨擞?jì)算機(jī)(higher computer ) 且接收來(lái)自高端計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)。電源單元180將220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為5 V的直流電壓，且將直流電壓供應(yīng)到另一模塊。盡管未繪示，但泄漏檢測(cè)設(shè) 備進(jìn)一步包含用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。圖8為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的管線測(cè)量單元120的電路圖。參 看圖8,管線測(cè)量單元120包含多個(gè)電阻器Rl到R6、多個(gè)電容器C3到C5 以及多個(gè)光電耦合器(photo-couplers) PC1和PC2。在下文中，現(xiàn)將詳細(xì) 描述以上元件。具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)將依序描述計(jì)算管線長(zhǎng)度、檢測(cè)斷開(kāi)、檢測(cè) 短路、檢測(cè)泄漏、；險(xiǎn)測(cè)已發(fā)生泄漏的位置點(diǎn)等的方法。光電耦合器PCI和PC2分別包含兩個(gè)二極管Dl和D2以及兩個(gè)晶體管 TR1和TR2。當(dāng)電流流過(guò)二極管Dl和D2時(shí)，晶體管TR1和TR2操作。電阻 器Rl和R2是允許預(yù)定電流流過(guò)光電耦合器PCI和PC2的元件。如果將低電平控制信號(hào)施加到電阻器Rl和R2，那么晶體管TR1和TR2由于流過(guò)二極 管Dl和D2的電流而操作，且恒定電流Ic流過(guò)檢測(cè)線Ll和L2。電阻器R3 到R5分別與電容器C3到C5組合，且每一組合用作低通濾波器。現(xiàn)將描述計(jì)算管線長(zhǎng)度的方法。通過(guò)將低電平控制信號(hào)施加到電阻器 R2,恒定電流Ic流過(guò)4僉測(cè)線L2,且流過(guò)沖企測(cè)線L2的恒定電流Ic流過(guò)電阻 器R6到普通線L3。測(cè)量節(jié)點(diǎn)N2與N3各自的電壓，且計(jì)算節(jié)點(diǎn)N2與N3的 電壓之間的差異。基于節(jié)點(diǎn)N2與N3的電壓之間的差異、檢測(cè)線L2和普通 線L3的管線電阻以及管線電流來(lái)計(jì)算管線長(zhǎng)度。現(xiàn)將描述檢測(cè)斷開(kāi)的方法。通過(guò)將低電平控制信號(hào)施加到電阻器R2， 恒定電流Ic流過(guò)才企測(cè)線L2。測(cè)量節(jié)點(diǎn)N3的電壓。基于節(jié)點(diǎn)N3的電壓來(lái)確 定檢測(cè)線L2或普通線L3是否斷開(kāi)。當(dāng);^測(cè)線L2或普通線L3斷開(kāi)時(shí)，由于恒定電流Ic未流過(guò)電阻器R3, 所以節(jié)點(diǎn)N3的電壓為0 V。現(xiàn)將描述檢測(cè)短路的方法。通過(guò)將低電平控制信號(hào)施加到電阻器R2， 恒定電流Ic流過(guò)^r測(cè)線L2。測(cè)量節(jié)點(diǎn)Nl到N3各自的電壓。基于節(jié)點(diǎn)Nl 到N3的電壓來(lái)確定檢測(cè)管線Ll和L2以及普通線L3是否斷開(kāi)。當(dāng)檢測(cè)管 線Ll和L2以及普通線L3斷開(kāi)時(shí)，節(jié)點(diǎn)Nl和N2的電壓彼此相同或節(jié)點(diǎn)N2 和N3的電壓4皮此相同。現(xiàn)將描述檢測(cè)泄漏的方法。通過(guò)將低電平控制信號(hào)施加到電阻器Rl, 恒定電流Ic流過(guò)檢測(cè)線Ll。測(cè)量節(jié)點(diǎn)N2和N3各自的電壓?；诠?jié)點(diǎn)N2 和N3的電壓來(lái)確定是否已發(fā)生泄漏。當(dāng)已發(fā)生泄漏時(shí)，由于恒定電流Ic 由于反向二4及管(inverse direction diode) D3而未流過(guò)4企測(cè)線L2，所 以節(jié)點(diǎn)N3的電壓為0 V。現(xiàn)將描述檢測(cè)已發(fā)生泄漏的位置點(diǎn)的方法。通過(guò)將低電平控制信號(hào)施 加到電阻器R1，恒定電流Ic流過(guò)^企測(cè)線L2。測(cè)量節(jié)點(diǎn)N2和N3各自的電 壓。計(jì)算節(jié)點(diǎn)N2和N3的電壓之間的差異?；诠?jié)點(diǎn)N2與N3的電壓之間 的差異、檢測(cè)管線Ll和L2的管線電阻以及管線電流來(lái)計(jì)算已發(fā)生泄漏的 位置點(diǎn)。當(dāng)已發(fā)生泄漏時(shí)，恒定電流Ic流過(guò)普通線L3到檢測(cè)線L2。圖9為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的恒定電流產(chǎn)生單元130的電路圖。 參看圖9，恒定電流產(chǎn)生單元13G包含參考電壓調(diào)整集成電路(reference voltage adjustment integrated circuit) IC1、多個(gè)電阻器Rl和R2以 及二極管Dl?，F(xiàn)將詳細(xì)描述所述元件。具體來(lái)說(shuō)，還將描述溫度補(bǔ)償電路 元件R2和Dl。參考電壓調(diào)整集成電路IC1維持施加到兩端的參考電壓。舉例來(lái)說(shuō)， 當(dāng)周圍溫度為25。C時(shí)，施加到參考電壓調(diào)整集成電路IC1的參考電壓被維 持在67.7mV。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)負(fù)載電流Ic由于負(fù)載電阻的大小的改變而改變時(shí)，參考電壓調(diào)整集成電路IC1根據(jù)負(fù)載電流Ic的改變而改變施加到兩 端的參考電壓。舉例來(lái)說(shuō)，如果負(fù)載電阻的減小導(dǎo)致負(fù)載電流Ic的增加， 那么通過(guò)減小該參考電壓來(lái)產(chǎn)生恒定電流，且如果負(fù)載電阻的增加導(dǎo)致負(fù)載電流Ic的減小，那么通過(guò)增加該參考電壓來(lái)產(chǎn)生恒定電流。其間，盡管負(fù)載電阻保持不變，但參考電壓調(diào)整集成電路IC1的參考 電壓根據(jù)周圍溫度而變化，其可能導(dǎo)致負(fù)載電流Ic的改變。舉例來(lái)說(shuō)，如 果周圍溫度增加rC，那么參考電壓調(diào)整集成電路IC1的參考電壓增加277 /A/。因此，需要一種電路來(lái)根據(jù)周圍溫度而補(bǔ)償該參考電壓的改變。為此，本實(shí)施例使用二極管di。如果周圍溫度增加rc,那么兩端電壓減小到2. 6mV。因此，二極管Dl的特性可用以根據(jù)周圍溫度來(lái)補(bǔ)償該參考電壓的改變。 更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，如果周圍溫度增加，那么電阻器R1的兩個(gè)端子處的電壓 增加，且流過(guò)電阻器R1的電流增加。然而，如果周圍溫度增加，那么二極 管Dl的兩個(gè)端子的電壓減小且流過(guò)電阻器R2的電流減小。因此，調(diào)整電 阻器Rl和R2以^^消流過(guò)電阻器Rl的電流的增加和流過(guò)電阻器R2的電流 的減小，從而產(chǎn)生與周圍溫度無(wú)關(guān)的恒定電流。具體來(lái)說(shuō)，電阻器R2的電 阻可為電阻器R1的電阻的10倍。圖10為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的屏幕顯示單元140的圖。參看圖 10,屏幕顯示單元140包含多個(gè)LED (P0WER、 RUN和RTX )、多個(gè)柔性數(shù)字 顯示器(FNDs)和多個(gè)集成電路(IC1和IC2)。在下文中，現(xiàn)將詳細(xì)描述 所述元件。集成電路IC1和IC2為晶體管陣列IC，且將從微處理器接收的數(shù)據(jù)^: 大為可由LED或FNDs來(lái)顯示的信號(hào)。在正常供應(yīng)電力的情況下接通POWER LED,且在未正常供應(yīng)電力的情況下關(guān)閉POWER LED。在;f企測(cè)管線正常的情 況下接通RUNLED，且在檢測(cè)管線異常的情況下關(guān)閉RUN LED。在通信狀態(tài) 正常的情況下接通RTX LED,且在通信狀態(tài)異常的情況下關(guān)閉RTX LED。 FNDs 具有關(guān)閉狀態(tài)且如果發(fā)生泄漏，那么使用小數(shù)點(diǎn)后的一個(gè)數(shù)字來(lái)顯示已發(fā) 生泄漏的位置點(diǎn)的距離。圖11為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的報(bào)警單元150的電路圖。參考圖 11，報(bào)警單元150包含電阻器R1、晶體管TR1、 二極管D1以及蜂鳴器BZl。 在下文中，現(xiàn)將詳細(xì)描述所述元件。從微處理器接收的控制信號(hào)經(jīng)由電阻器Rl而被傳輸?shù)骄w管TRl,且 如果輸入高電平控制信號(hào)，那么晶體管TRl操作且蜂鳴器BZl操作。二極 管Dl防止蜂鳴器BZl所產(chǎn)生的電抗噪聲。當(dāng)在檢測(cè)管線中發(fā)生泄漏的情況 下，微處理器輸出控制信號(hào)以用于操作蜂鳴器BZl。10圖12為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的軟件輸入單元160的電路圖。參 看圖12，軟件輸入單元160包含電容器Cl、多個(gè)電阻器R1和R2以及一按 壓開(kāi)關(guān)SW1。在下文中，現(xiàn)將詳細(xì)描述所述元件。電阻器Rl和電容器Cl執(zhí)4亍高通濾波功能(high pass filter function) 和防顫功能(chattering prevention function )。電阻器R2執(zhí)行上拉 (pulling-up)節(jié)點(diǎn)電壓的功能。用戶使用該按壓開(kāi)關(guān)SWl來(lái)控制泄漏檢測(cè) 設(shè)備。如果用戶在報(bào)警響鈴時(shí)按壓一次按壓開(kāi)關(guān)SW1,那么報(bào)警停止且使用 小數(shù)點(diǎn)后一個(gè)數(shù)字來(lái)在屏幕顯示單元140上顯示參考點(diǎn)與已發(fā)生泄漏的位 置點(diǎn)之間的距離。在泄漏經(jīng)修復(fù)后，如果該按壓開(kāi)關(guān)SW1被按壓了較長(zhǎng)時(shí) 期，那么將不顯示已發(fā)生泄漏的位置點(diǎn)。圖13為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的外部通信單元170的電路圖。參 看圖13,外部通信單元170包含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換集成電路IC1、多個(gè)電阻器Rl和 R2以及多個(gè)齊納二才及管(Zener diodes ) ZD1和ZD2。在下文中，現(xiàn)將詳細(xì) 描述所述元件。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換集成電路IC1轉(zhuǎn)換將要傳輸?shù)叫盘?hào)RS-485的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳 輸?shù)礁叨擞?jì)算機(jī)，將從高端計(jì)算機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可由微處理器辨別的 信號(hào)，且將所述信號(hào)傳輸?shù)轿⑻幚砥?。齊納二極管ZD1和ZD2移除包含在 通信管線中的噪聲或錯(cuò)誤信號(hào)。電阻器Rl為通信管線端電阻器 (communication pipeline end resistor )。 電阻器R2為接收端上拉電阻 器(receiving end pull-up resistor )。高端計(jì)算才幾用以管理泄漏檢測(cè)設(shè) 備。微處理器在發(fā)生斷開(kāi)/短路/泄漏的情況下將通知數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁叨擞?jì)算 機(jī)。圖14為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖7的電源單元180的電路圖。參看圖 14，電源單元180包含TNR元件(變阻器)TNR1、變壓器TRANS1、橋式二 極管(bridge diode) BD1、多個(gè)電容器C2、 C3和C5、多個(gè)電解電容器 (electrolytic capacitors ) Cl、 C4和C6以及多個(gè)恒定電壓調(diào)節(jié)器IC1和 IC2。在下文中，現(xiàn)將詳細(xì)描述所述元件。TNR元件TNR1接收AC 220 V，且移除過(guò)電壓(overvoltage)和噪聲。 變壓器TRANS1將AC 220 V轉(zhuǎn)換為AC 12 V。橋式二極管BD1對(duì)AC 12 V的 波形進(jìn)行整流且產(chǎn)生DC 12 V。電解電容器C1和C4、電容器C2和C3以及 恒定電壓調(diào)節(jié)器IC1從DC 9 V產(chǎn)生DC 5 V,其中DC 5 V用于與微處理器 相關(guān)的電路中。如上所述，本發(fā)明的泄漏檢測(cè)設(shè)備可在使用包含與常規(guī)的4企測(cè)管線相 比時(shí)較少數(shù)目的電線的檢測(cè)管線的情況下有效地檢測(cè)在管線中可能發(fā)生的 泄漏，從而減少費(fèi)用。雖然已參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例來(lái)特定繪示并描述了本發(fā)明，但所11屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可在不偏離權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神 和范圍的情況下進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1、一種泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于其通過(guò)使用包含多條導(dǎo)線的檢測(cè)管線來(lái)檢測(cè)是否已發(fā)生泄漏，所述泄漏檢測(cè)設(shè)備包括所述檢測(cè)管線，其包含第一電線到第三電線，其中所述第一電線和第二電線的末端部分經(jīng)由二極管而電連接；管線測(cè)量單元，在將恒定電流施加到所述第一電線之后其測(cè)量在所述第二電線和第三電線的特定位置點(diǎn)處的管線電壓；以及微處理器，其基于所述第二電線和第三電線中的每一者的所述管線電壓來(lái)確定是否已發(fā)生所述泄漏。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述微處理器基 于所述第二電線和第三電線的所述管線電壓之間的差異來(lái)計(jì)算已發(fā)生所述 泄漏的位置點(diǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述微處理器通 過(guò)使用所述第二電線和第三電線的每米的管線電阻來(lái)計(jì)算已發(fā)生所述泄漏 的所述位置點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述微處理器通 過(guò)使用流過(guò)所述第二電線和第三電線的所述恒定電流來(lái)計(jì)算已發(fā)生所述泄 漏的所述位置點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述第一電線和 第二電線具有比所述第三電線大的電阻值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述第一電線和 第二電線包含由鎳和鉻形成的芯線。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述第一電線和 第二電線由#皮部分移除預(yù)定間隙的涂層圍繞。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述第一電線和 第二電線由通過(guò)預(yù)定間隙來(lái)指示距離的涂層圍繞。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述第一電線到 第三電線以三角形形狀連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述管線測(cè)量 單元包括將所述恒定電流中繼到所述檢測(cè)管線的開(kāi)關(guān)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1G所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述開(kāi)關(guān)根據(jù) 從所述微處理器輸出的控制信號(hào)而操作。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述開(kāi)關(guān)為光 電耦合器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，進(jìn)一步包括恒定電流產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生所述恒定電流。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述恒定電流 產(chǎn)生單元包括根據(jù)溫度來(lái)補(bǔ)償電壓改變的補(bǔ)償電路。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述恒定電流 產(chǎn)生單元包括含有二極管和電阻器的所述補(bǔ)償電路。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于在將所述恒定 電流施加到所述第二電線之后所述管線測(cè)量單元測(cè)量所述第二電線和第三 電線中的每一者的特定位置點(diǎn)處的管線電壓，且其中所述微處理器基于所述第一電線和第二電線的管線電壓之間的差 異來(lái)計(jì)算所述檢測(cè)管線的長(zhǎng)度。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于在將所述恒定 電流施加到所述第二電線之后所述管線測(cè)量單元測(cè)量所述第三電線的特定 位置點(diǎn)處的管線電壓，且其中所述微處理器基于所述第三電線的電壓來(lái)確定所述檢測(cè)管線是否 已斷開(kāi)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其特征在于在將所述恒定 電流施加到所述第二電線之后所述管線測(cè)量單元測(cè)量所述第 一 電線到第三 電線中的每一者的特定位置點(diǎn)處的管線電壓，且其中所述微處理器基于所述第 一 電線到第三電線的所述電壓之間的差 異來(lái)確定所述檢測(cè)管線是否已短路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種泄漏檢測(cè)設(shè)備，其安裝了用于檢測(cè)液體流過(guò)的管道上的泄漏的檢測(cè)管線，且基于檢測(cè)管線的電壓改變來(lái)確定液體是否從所述管道泄漏。提供一種泄漏檢測(cè)設(shè)備，其通過(guò)使用包含多條導(dǎo)線的檢測(cè)管線來(lái)檢測(cè)是否已發(fā)生泄漏，所述泄漏檢測(cè)設(shè)備包含檢測(cè)管線，其包含第一電線到第三電線，其中第一電線和第二電線的末端部分經(jīng)由二極管而電連接；管線測(cè)量單元，在將恒定電流施加到第一電線之后其測(cè)量第二電線和第三電線中的每一者的特定位置點(diǎn)處的管線電壓；以及微處理器，其基于第二電線和第三電線中的每一者的管線電壓來(lái)確定是否已發(fā)生泄漏。
文檔編號(hào)G01R19/00GK101576430SQ20091013640
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者安基鳳, 申尚熙 申請(qǐng)人:中央制御株式會(huì)社