專利名稱：一種地下管線泄漏檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于管道泄漏檢測領(lǐng)域，具體涉及一種利用氫氣示蹤法檢測地下管線泄漏的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
為滿足城市、鄉(xiāng)村生活和工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)需要，人們在地下鋪設(shè)了大量管線工程，并利用這些管線輸送水、油、蒸汽、燃?xì)?如液化石油氣、天然氣)工業(yè)產(chǎn)品等。這些管線通常為壓力管道，新鋪設(shè)的壓力管道在投入使用前，通常需要進(jìn)行管線檢漏，確認(rèn)其無泄漏以保證運(yùn)行安全。更多情況下，地下管線投用后，由于管道腐蝕、工程施工等自然或人為原因經(jīng)常造成泄漏，從而影響到人們?nèi)粘Ｉ詈推髽I(yè)的正常生產(chǎn)，甚至?xí)碇卮蠼?jīng)濟(jì)損失、安全事故、環(huán)境破壞等嚴(yán)重后果。對于新敷設(shè)地下管線的檢漏，目前國內(nèi)還沒有檢漏專用設(shè)備。對于在運(yùn)管線泄漏，必須快速準(zhǔn)確地找出漏點(diǎn)位置并及時組織現(xiàn)場開挖修復(fù)，通常采用的檢測方法有流量平衡法、區(qū)域測漏法、音聽法(參見中國專利ZL94226766.4、ZL200420096839.1及公開號為CN 1808087A的發(fā)明專利申請)、相關(guān)計算法(參見中國專利ZL200420096159.X)等，使用中在經(jīng)濟(jì)性、靈敏度、準(zhǔn)確度、檢測效果等方面不同程度上存在操作復(fù)雜、環(huán)境噪聲干擾、受測試條件限制檢測效果不理想、進(jìn)口設(shè)備昂貴等局限性。如流量平衡法、區(qū)域測漏法操作復(fù)雜而繁瑣，只能判斷泄漏管段；對于音聽法，受環(huán)境噪音干擾及漏聲傳播路徑衰減的影響很大，粘稠流體泄漏產(chǎn)生的微弱信號檢出能力較差；對于相關(guān)計算法如果對管道長度、材質(zhì)等參數(shù)掌握不確切，使用就很受限制，而且對于噪聲傳遞差的塑料管線和水泥管線查漏困難，且國外進(jìn)口設(shè)備費(fèi)用昂貴。
中國專利ZL01236193.3公開了一種“充氣式電纜氫氣探漏儀”，為一種使用氫氣示蹤法對充氣式電纜進(jìn)行檢漏的裝置，其采用氫敏探頭將檢測到的氫氣信號轉(zhuǎn)換為電信號直接進(jìn)行放大指示，沒有連續(xù)數(shù)據(jù)儲存和任何數(shù)字化處理手段，僅僅利用信號幅值作為判據(jù)，通過報警提醒檢測人員不同濃度氫氣含量，使用中只是依靠報警音量變化難于分辨和確定應(yīng)移動方向，必須不斷比較當(dāng)前位置與剛才位置所接收到的信號強(qiáng)弱，對于不同靈敏度設(shè)定或不同位置信號強(qiáng)弱變化難于判斷，不能直觀的指示漏點(diǎn)位置方向并進(jìn)行精確定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的、可直接地面檢測新建或在運(yùn)各種埋地管道泄漏點(diǎn)的、靈敏度高、可靠性和安全性好、操作方便、可對漏點(diǎn)進(jìn)行精確定位和指示的管道泄漏檢測方法及其裝置。
本發(fā)明提供一種地下管線泄漏檢測方法，包括待測地下管線、氫氣示蹤氣體注入設(shè)備和可移動式氫氣檢漏儀，其特征是(1)標(biāo)記出待測地下管線基本走向；(2)由氫氣示蹤氣體注入設(shè)備向待測地下管線注入一定壓力的成分為5％氫氣和95％氮?dú)獾氖聚櫄怏w；(3)待示蹤氣體從漏點(diǎn)逸出到地表面，用可移動式氫氣檢漏儀的氫敏探頭沿管路走向檢測氫氣信號；(4)氫敏探頭將檢測到的氫氣信號轉(zhuǎn)換為電信號并在可移動式氫氣檢漏儀內(nèi)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號；(5)對連續(xù)檢測到的數(shù)字信號進(jìn)行記憶和分析處理，根據(jù)探頭移動時檢測信號增強(qiáng)還是減弱的變化趨勢判斷待測管線漏點(diǎn)方位，通過與記憶最大值的比較來判斷漏點(diǎn)準(zhǔn)確位置；(6)由可移動式氫氣檢漏儀的指示器顯示氫氣濃度檢測最大值并進(jìn)行明確的方向和漏點(diǎn)定位指示。
本發(fā)明還提供一種采用上述方法的地下管線泄漏檢測裝置，包括氫氣示蹤氣體注入設(shè)備和可移動式氫氣檢漏儀，其特征是所述的可移動式氫氣檢漏儀包括氫敏探頭、驅(qū)動放大單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、記憶分析處理單元和指示器；其中所述氫敏探頭采用氫敏半導(dǎo)體傳感器，傳感器的信號輸出端與驅(qū)動放大單元放大器電路的輸入端連接，驅(qū)動放大單元的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換單元的A/D轉(zhuǎn)換器電路輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與記憶分析處理單元的信號輸入端連接，記憶分析處理單元的輸出信號送至指示器進(jìn)行檢測結(jié)果和漏點(diǎn)定位指示。
所述的氫敏半導(dǎo)體傳感器采用氫敏鈀柵場效應(yīng)管。
所述氫敏探頭底部帶有一個自吸泵。
所述的驅(qū)動放大單元可由兩個恒流源、一個比例積分電路、一個放大電路和電源組成。
所述的放大電路由一個運(yùn)算放大器、一個調(diào)零電路和一個可調(diào)增益電路組成。
所述的比例積分電路由一個運(yùn)算放大器，一個給定電路和比例積分回路組成。
所述的A/D轉(zhuǎn)換單元為常規(guī)的A/D轉(zhuǎn)換器電路；其記憶分析處理單元為常規(guī)的帶存儲器的微處理器電路。
所述的指示器是帶有相應(yīng)外圍附屬電路的LCD液晶顯示器、LED發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器或耳機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)為新建管道打壓試驗的泄漏點(diǎn)檢測及地下壓力管線如供水管網(wǎng)、熱力管道等的泄漏檢測提供了一種新的、經(jīng)濟(jì)實用的漏點(diǎn)定位方法。
(2)氫氣是所有氣體中比重最輕(比空氣輕14倍)和粘度最小的氣體，氫氣分子具有體積小、質(zhì)量輕、游離向上的特點(diǎn)，能夠快速由泄漏處穿透水泥瀝青路面、結(jié)實的地表層、冰凍的土壤等到達(dá)地面而被儀器檢測到，因此采用氫氣示蹤法具有檢測靈敏度高、可靠性高的特點(diǎn)。
(3)氫氣在地表面的橫向擴(kuò)散很小，埋深1米的管道，其擴(kuò)散直徑范圍僅為1.5米，采用高靈敏度的氫敏鈀柵場效應(yīng)管做氫敏探頭，確定泄漏部位的誤差可控制在0.5米半徑之內(nèi)，既使是埋深3-4米的管道，定位精度也可控制在1米之內(nèi)。
(4)示蹤氣體由5％氫氣和95％氮?dú)饨M成，無毒、無味、無腐蝕性，不易燃，因此使用非常安全。
(5)利用數(shù)字信號處理的優(yōu)勢，通過對所檢測到的氫氣信號進(jìn)行連續(xù)記憶、對比、判斷，可以直接地、實時地由指示器明確指示出氫敏探頭偏離還是接近泄漏點(diǎn)的趨勢和應(yīng)移動方向，最終逼近并到達(dá)泄漏點(diǎn)中心(即最高濃度氫氣集中處)，提高了檢測結(jié)果指示的可靠性和直觀性，從而提高了檢漏效率，減小了檢漏工作強(qiáng)度，降低了對檢漏裝置使用者的經(jīng)驗要求。
(6)本發(fā)明尤其適用于地下供水管線的漏點(diǎn)定位，對于金屬管線以及采用相關(guān)法和音聽法較為困難的塑料及水泥管道尤其適用。
(7)本發(fā)明的可移動式氫氣檢漏儀可做成手推車式或便攜式，整機(jī)體積小，移動檢測操作方便。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的檢測方法及步驟流程圖；圖2是使用本發(fā)明對地下管線泄漏進(jìn)行檢測時檢測裝置的連接和指示示意圖；圖3是可移動式氫氣檢漏儀的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖4是可移動式氫氣檢漏儀驅(qū)動放大單元實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是可移動式氫氣檢漏儀驅(qū)動放大單元實施例的線路圖。
圖中1為待測地下管線，2為氫氣示蹤氣體注入設(shè)備，3為可移動式氫氣檢漏儀，4為可移動式氫氣檢漏儀的氫敏探頭，5為可移動式氫氣檢漏儀的驅(qū)動放大單元，6為可移動式氫氣檢漏儀的A/D轉(zhuǎn)換單元，7為可移動式氫氣檢漏儀的記憶分析處理單元，8為可移動式氫氣檢漏儀的指示器。
具體實施例方式
圖1中，本發(fā)明所提供的地下管線泄漏檢測方法，包括地下管線、氫氣示蹤氣體注入設(shè)備和可移動式氫氣檢漏儀，其具體方法是標(biāo)記出待測地下管線基本走向；由氫氣示蹤氣體注入設(shè)備向待測地下管線注入一定壓力的成分為5％氫氣和95％氮?dú)獾氖聚櫄怏w；
待示蹤氣體從漏點(diǎn)逸出到地表面，用可移動式氫氣檢漏儀的氫敏探頭沿管路走向檢測氫氣信號；氫敏探頭將檢測到的氫氣信號轉(zhuǎn)換為電信號并在可移動式氫氣檢漏儀內(nèi)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號；對連續(xù)檢測到的數(shù)字信號進(jìn)行記憶存儲和分析處理，根據(jù)探頭移動時檢測信號增強(qiáng)還是減弱的變化趨勢判斷待測管線漏點(diǎn)的方向，通過與記憶最大值的比較來判斷漏點(diǎn)準(zhǔn)確位置；由可移動式氫氣檢漏儀的指示器顯示氫氣濃度檢測結(jié)果最大值并進(jìn)行明確的方向和漏點(diǎn)定位指示。
其中對于新建管道按照施工圖紙標(biāo)記出管路走向，對于舊管路系統(tǒng)應(yīng)探明并標(biāo)記基本管路走向圖2中，氫氣示蹤氣體注入設(shè)備2與待測地下管線1連接，可移動式氫氣檢漏儀3的氫敏探頭4沿待測地下管線1上方地面移動搜索檢測，當(dāng)漏點(diǎn)氫氣信號出現(xiàn)并逐漸增強(qiáng)時，指示器8給出向前指示，當(dāng)漏點(diǎn)氫氣信號達(dá)到最大值并開始逐漸減弱時，指示器8給出向后指示，當(dāng)退回到最大值處出現(xiàn)空心圓形顯示并記憶該信號強(qiáng)度；此后切換到沿該點(diǎn)左右移動，根據(jù)漏點(diǎn)信號逐漸增強(qiáng)還是減弱指示器8分別給出向左/向右信號，當(dāng)回到最大值點(diǎn)即為最高濃度氫氣集中處，指示器8給出泄漏中心定點(diǎn)實心圓形指示，顯示氫氣濃度檢測最大值并給出漏點(diǎn)定位聲音報警。
其中氫氣示蹤氣體注入設(shè)備通常包括示蹤氣體氣瓶、多種可與管道連接的軟管以及氣壓表、止回閥等適配件。氫氣示蹤氣體的輸入壓力根據(jù)管道壓力設(shè)計參數(shù)，在其正常工作壓力范圍內(nèi)控制調(diào)整。
對于新敷設(shè)管道系統(tǒng)的打壓試驗，可直接由入口閥門將示蹤氣體注入管道，用可移動式氫氣檢漏儀沿管路走向檢測示蹤氣體，根據(jù)指示器指示確定漏點(diǎn)后，組織維修處理。
對于在運(yùn)供水管道，可以采用排空管道法，也可采用有水壓力法，即示蹤氣體以一定壓力注入水中形成氣泡隨水流動，最后從漏點(diǎn)逸出。漏點(diǎn)確定后進(jìn)行現(xiàn)場開挖，在開挖暴露出的管道上用手持探頭準(zhǔn)確找到泄漏點(diǎn)，然后組織維修處理。
對于輸送液化石油氣和天然氣的管道，通過入口注入微量的氫氣示蹤氣體，然后再用可移動式氫氣檢漏儀的氫敏探頭沿地面探測，同樣可準(zhǔn)確找到泄漏點(diǎn)。如果輸送的是人工煤氣，因其本身就含有大量的氫，可直接用可移動式氫氣檢漏儀檢測。
對于其它工業(yè)產(chǎn)品管道，如果確認(rèn)條件允許，可根據(jù)其傳輸介質(zhì)物理、化學(xué)性質(zhì)和工作壓力范圍，采用該方法在運(yùn)檢漏，否則采用管道排空檢漏。
圖3中，可移動式氫氣檢漏儀至少包括氫敏探頭4、驅(qū)動放大單元5、A/D轉(zhuǎn)換單元6、記憶分析處理單元7和指示器8。其中所述氫敏探頭4的信號輸出端與驅(qū)動放大單元5的輸入端連接，驅(qū)動放大單元5的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換單元6的A/D轉(zhuǎn)換器電路輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換單元6的輸出端與記憶分析處理單元7的信號輸入端連接，記憶分析處理單元7的輸出信號送至指示器8進(jìn)行檢測結(jié)果和漏點(diǎn)定位指示。
所述氫敏探頭4可采用氫敏半導(dǎo)體傳感器。
所述氫敏探頭4底部檢測氣體入口處可加裝一個自吸泵，當(dāng)漏點(diǎn)氫氣信號逸出到地面時，自吸入式氣泵將漏點(diǎn)氫氣吸入，避免有風(fēng)時空氣流動造成漏點(diǎn)氫氣的消散，提高檢測靈敏度。該自吸泵選用與氫敏探頭4氣體入口尺寸相適合的常規(guī)氣泵即可。
所述驅(qū)動放大單元5可由兩個恒流源、一個比例積分電路、一個放大電路和電源組成。
所述的A/D轉(zhuǎn)換單元6可為常規(guī)的A/D轉(zhuǎn)換器電路。
所述記憶分析處理單元7可為常規(guī)的帶存儲器的微處理器電路。
所述的指示器是帶有相應(yīng)外圍附屬電路的LCD液晶顯示器、LED發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器或耳機(jī)。
驅(qū)動放大單元5驅(qū)動氫敏探頭4工作并將所檢測到的漏點(diǎn)氫氣信號轉(zhuǎn)換為電信號，放大后送到A/D轉(zhuǎn)換單元6進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號進(jìn)入記憶分析處理單元7并被連續(xù)存儲記憶。漏點(diǎn)氫氣信號隨著氫敏探頭4的移動出現(xiàn)強(qiáng)弱變化，在記憶分析處理單元7中，當(dāng)前位置信號始終在與前一個采樣信號進(jìn)行比較，如果氫氣信號從開始出現(xiàn)到當(dāng)前位置始終在增長，說明氫敏探頭4移動方向正確，指示器8給出繼續(xù)向前指示，當(dāng)漏點(diǎn)氫氣信號達(dá)到最大值并開始逐漸減弱時，說明氫敏探頭4當(dāng)前位置已越過漏點(diǎn)，指示器8給出應(yīng)退回的向后指示，當(dāng)再次退回到最大值處時，指示器8給出空心圓形顯示并記憶該信號強(qiáng)度；此后切換到沿該點(diǎn)左右移動，并以此點(diǎn)最大信號強(qiáng)度為基準(zhǔn)，新的位置信號始終與之相比較，根據(jù)漏點(diǎn)信號逐漸增強(qiáng)還是減弱指示器8分別給出向左/向右信號，比如先向右移動，如果信號繼續(xù)增強(qiáng)，則給出繼續(xù)向前即向右指示，反之則給出相反方向即向左指示，如此繼續(xù)直到再次回到指示最大點(diǎn)且該點(diǎn)與被所有被記憶到的信號中的最大值相等，則確認(rèn)該最大值點(diǎn)即最高濃度氫氣集中處，滿足判斷條件由指示器8給出泄漏中心定點(diǎn)實心圓形指示，顯示氫氣濃度最大值或發(fā)出漏點(diǎn)定位聲音報警。
圖4中，可移動式氫氣檢漏儀氫敏探頭4的氫敏半導(dǎo)體傳感器采用氫敏鈀柵場效應(yīng)管BSQM，所述驅(qū)動放大單元5由兩個恒流源、一個比例積分電路、一個放大電路和電源組成。氫敏鈀柵場效應(yīng)管的第一個端口與一個恒流源及放大電路的一個輸入端連接，氫敏鈀柵場效應(yīng)管的第四個端口與另一個恒流源及比例積分電路的一個輸入端連接，比例積分電路的輸出與氫敏鈀柵場效應(yīng)管的第二個端口連接，氫敏鈀柵場效應(yīng)管的第三個端口直接與電源連接。電源為電路供電，放大電路的輸出端輸出漏點(diǎn)氫氣模擬信號。
設(shè)置恒流源的目的是為氫敏鈀柵場效應(yīng)管提供一個穩(wěn)定的工作電流，提高其工作穩(wěn)定性。
比例積分電路可以調(diào)整并使得氫敏鈀柵場效應(yīng)管工作在一個適當(dāng)、穩(wěn)定的工作溫度范圍內(nèi)。
裝置電源可采用高容量(如鎳氫、鋰)可充電電池并保留外供電源接口。
圖5中，可移動式氫氣檢漏儀驅(qū)動放大單元5由兩個恒流源、一個比例積分電路、一個放大電路和±5伏電源組成。其比例積分電路由一個運(yùn)算放大器，一個給定電路和比例積分回路組成。其放大電路由一個運(yùn)算放大器、一個調(diào)零電路和一個可調(diào)增益電路組成。恒流源電路由穩(wěn)壓二極管Z1、Z2、電阻R1-R6及三極管BG1和BG2構(gòu)成；電阻R7、可調(diào)電阻W1和穩(wěn)壓二極管Z3構(gòu)成調(diào)零電路，放大器IC1、電阻R8、R9、可調(diào)電阻W2構(gòu)成可調(diào)增益電路。可調(diào)電阻W3構(gòu)成給定電路，放大器IC2，電阻R10，R11，R12和C1構(gòu)成比例積分回路。其中+5V電源端分別經(jīng)穩(wěn)壓二極管Z1、Z2負(fù)極和電阻R2、R5與三極管BG1、BG2的b極和e極連接，-5V電源端分別經(jīng)電阻R1、R4與三極管BG1、BG2的b極連接，三極管BG1、BG2的c極分別經(jīng)電阻R3、R6與氫敏鈀柵場效應(yīng)管BSQM的1、4端連接，氫敏鈀柵場效應(yīng)管BSQM的3端與-5V電源端連接；+5V電源端經(jīng)電阻R7與可調(diào)電阻W1的1端及穩(wěn)壓二極管Z3的負(fù)極連接，可調(diào)電阻W1的2端及穩(wěn)壓二極管Z3的正極與-5V電源端連接，其3端經(jīng)電阻R8與放大器IC1的一個輸入正端連接，放大器IC1的另一個輸入端與可調(diào)電阻W2的1端、可調(diào)端3端相接并經(jīng)電阻R9與氫敏鈀柵場效應(yīng)管BSQM的1端連接，可調(diào)電阻W2的2端與放大器IC1的輸出端連接，+5V電源端與可調(diào)電阻W3的1端連接，-5V電源端與可調(diào)電阻W3的2端連接。放大器IC2的一個輸入負(fù)端經(jīng)電阻R11與可調(diào)電阻W3的3端相接，并經(jīng)電阻R12與氫敏鈀柵場效應(yīng)管BSQM的4端連接，同時還經(jīng)電容C1負(fù)端、電阻R10與放大器IC2的輸出端連接。放大器IC2的另一個輸入正端接電源地。放大器IC2的輸出端與氫敏鈀柵場效應(yīng)管BSQM的2端連接。
電源采用可快速充電高容量鋰電池。
設(shè)置調(diào)零電路和可調(diào)放大增益的電路可以使本發(fā)明適應(yīng)不同的氫敏探頭、連接探頭的信號傳輸線長短的不同以及電源電壓的波動等。
典型元件參數(shù)BG1、BG29012；Z1、Z2、Z32CW21；W11K；W2、W310K；R1、R3、R4、R61-10K；R2、R55-100K；R7100Ω-10K；R8、R910Ω-510K；R10、R11、R125-50K；C11-50μF；BSQMMQ51。
本發(fā)明之可移動式氫氣檢漏儀中所采用的集成電路，運(yùn)算放大器IC1、IC2可以選用LM324、LM741或與之功能相同或相近的集成電路，A/D轉(zhuǎn)換器型號可以選用TLC0832或與之功能相同或相近的集成電路，記憶分析處理單元可采用常規(guī)的帶存儲器的微處理器電路，如果采用帶A/D轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)的型號可以選用C8051F020或與之功能相同或相近的微處理器，其它元件無特殊要求。
微處理器的輸入信號接線參照所述型號元件管腳使用說明即可。對所采集到的輸入漏點(diǎn)信號的連續(xù)采樣比較的采樣周期可選1秒，在微處理器內(nèi)只需設(shè)定邏輯判斷條件即當(dāng)開始采到漏點(diǎn)氫氣信號且當(dāng)前值大于上一采樣信號值，且選擇沿管線方向，則輸出正向箭頭信號，反之輸出反向箭頭信號，并對于該方向上的最大值進(jìn)行記憶；然后選擇垂直管線方向，從沿管線方向上的最大點(diǎn)處開始左右移動，設(shè)定邏輯判斷條件同前，分別輸出左/右箭頭信號，當(dāng)再次回到最大點(diǎn)處，且該點(diǎn)信號強(qiáng)度與所記憶信號最大值比較一致，則判斷該點(diǎn)泄漏氫氣濃度最大，根據(jù)氫氣在逸出地面過程中橫向擴(kuò)散很小，基本在地表面分布范圍成圓形，中心濃度最大的特點(diǎn)，很容易判斷該濃度最大點(diǎn)(須與管線走向定位一致)為精確泄漏點(diǎn)，從而發(fā)出指令信號驅(qū)動指示器顯示泄漏中心實心圓形指示，顯示氫氣濃度最大值或給出漏點(diǎn)中心聲音報警，由工作人員進(jìn)行定位標(biāo)記后繼續(xù)檢測或再次重復(fù)驗證。
上述各功能電路的實現(xiàn)及具體線路構(gòu)成均為現(xiàn)有的電子電路常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述，具體可參見以上所述型號元件功能說明及管腳名稱使用說明書或相關(guān)教材(如《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，王濟(jì)浩編，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002年3月第一版；《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，閻石主編，高等教育出版社，1998年11月第四版)。
由于本發(fā)明大量使用數(shù)字集成電路，充分利用數(shù)字信號處理的優(yōu)勢，通過對所檢測到的漏點(diǎn)氫氣信號進(jìn)行連續(xù)記憶、對比、判斷，可以直接地、實時地由指示器明確指示出氫敏探頭偏離還是接近泄漏點(diǎn)的趨勢和應(yīng)移動方向，最終逼近并到達(dá)泄漏點(diǎn)中心(即最高濃度氫氣集中處)，提高了檢測結(jié)果指示的可靠性和直觀性，從而提高了檢漏效率，減小了檢漏工作強(qiáng)度，降低了對檢漏裝置使用者的經(jīng)驗要求。
此外，本發(fā)明的可移動式氫氣檢漏儀可做成手推車式或便攜式，由于大量使用集成電路，工作穩(wěn)定可靠，整機(jī)體積小，移動檢測操作方便，測試人員略加培訓(xùn)即可正確操作，購置及檢測成本低，便于推廣和普及。
本發(fā)明可廣泛用于地下新建管道的打壓試驗或在運(yùn)地下居民供水等民用管線及工業(yè)管線的泄漏檢測。
權(quán)利要求
1.一種地下管線泄漏檢測方法，包括地下管線、氫氣示蹤氣體注入設(shè)備和可移動式氫氣檢漏儀，其特征是(1)標(biāo)記出待測地下管線基本走向；(2)由氫氣示蹤氣體注入設(shè)備向待測地下管線注入一定壓力的成分為5％氫氣和95％氮?dú)獾氖聚櫄怏w；(3)待示蹤氣體從漏點(diǎn)逸出到地表面，用可移動式氫氣檢漏儀的氫敏探頭沿管路走向檢測氫氣信號；(4)氫敏探頭將檢測到的氫氣信號轉(zhuǎn)換為電信號并在可移動式氫氣檢漏儀內(nèi)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號；(5)對連續(xù)檢測到的數(shù)字信號進(jìn)行記憶和分析處理，根據(jù)探頭移動時檢測信號增強(qiáng)還是減弱的變化趨勢判斷待測管線漏點(diǎn)方位，通過與記憶最大值的比較來判斷漏點(diǎn)準(zhǔn)確位置；(6)由可移動式氫氣檢漏儀的指示器顯示氫氣濃度檢測最大值并進(jìn)行明確的方向和漏點(diǎn)定位指示。
2.采用權(quán)利要求1所述的方法的一種地下管線泄漏檢測裝置，包括氫氣示蹤氣體注入設(shè)備和可移動式氫氣檢漏儀，其特征是所述的可移動式氫氣檢漏儀包括氫敏探頭、驅(qū)動放大單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、記憶分析處理單元和指示器；其中所述氫敏探頭采用氫敏半導(dǎo)體傳感器，傳感器的信號輸出端與驅(qū)動放大單元放大器電路的輸入端連接，驅(qū)動放大單元的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換單元的A/D轉(zhuǎn)換器電路輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與記憶分析處理單元的信號輸入端連接，記憶分析處理單元的輸出信號送至指示器進(jìn)行檢測結(jié)果和漏點(diǎn)定位指示。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種地下管線泄漏檢測裝置，其特征是所述的氫敏半導(dǎo)體傳感器采用氫敏鈀柵場效應(yīng)管；所述的驅(qū)動放大單元由兩個恒流源、一個比例積分電路、一個放大電路和電源組成。
4.按照權(quán)利要求2所述的一種地下管線泄漏檢測裝置，其特征是所述的氫敏探頭底部帶有一個自吸泵。
5.按照權(quán)利要求2所述的一種地下管線泄漏檢測裝置，其特征是所述的A/D轉(zhuǎn)換單元為常規(guī)的A/D轉(zhuǎn)換器電路；所述的記憶分析處理單元為常規(guī)的帶存儲器的微處理器電路。
6.按照權(quán)利要求2所述的一種地下管線泄漏檢測裝置，其特征是所述的指示器是帶有相應(yīng)外圍附屬電路的LCD液晶顯示器、LED發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器或耳機(jī)。
7.按照權(quán)利要求3所述的一種地下管線泄漏檢測裝置，其特征是所述的放大電路由一個運(yùn)算放大器、一個調(diào)零電路和一個可調(diào)增益電路組成，所述的比例積分電路由一個運(yùn)算放大器，一個給定電路和比例積分回路組成。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種地下管線泄漏檢測裝置，其特征是所述的A/D轉(zhuǎn)換單元為常規(guī)的A/D轉(zhuǎn)換器電路；所述的記憶分析處理單元為常規(guī)的帶存儲器的微處理器電路；所述的指示器是帶有相應(yīng)外圍附屬電路的LCD液晶顯示器、LED發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器或耳機(jī)。
全文摘要
一種地下管線泄漏檢測方法及其裝置，屬管道泄漏檢測領(lǐng)域。其步驟是標(biāo)記出待測地下管線基本走向；向待測地下管線注入一定壓力的成分為5％氫氣和95％氮?dú)獾氖聚櫄怏w；用可移動式氫氣檢漏儀的氫敏探頭沿管路走向檢測氫氣信號；將檢測信號轉(zhuǎn)換為電信號并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字信號；對連續(xù)檢測到的數(shù)字信號進(jìn)行記憶和分析處理，根據(jù)探頭移動時檢測信號增強(qiáng)還是減弱的變化趨勢判斷待測管線漏點(diǎn)方位，通過與記憶最大值的比較來判斷漏點(diǎn)準(zhǔn)確位置；由指示器顯示氫氣濃度檢測最大值并進(jìn)行明確的方向和漏點(diǎn)定位指示。優(yōu)點(diǎn)指示直觀、可精確定位、減少了檢測勞動強(qiáng)度，可廣泛應(yīng)用于新建地下管道的打壓試驗或在運(yùn)地下居民供水等民用管線及工業(yè)管線的泄漏檢測。
文檔編號F17D5/02GK1936413SQ20061004837
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者耿玉桐 申請人:淄博思科光電科技有限公司