本技術(shù)涉及液體管道滲漏檢測，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，伴隨著我國國民經(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。但是對于少量滲漏，由于泄漏現(xiàn)象不明顯，是很難被檢測的；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，對管道進(jìn)行滲漏檢測，以便采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施具有重大意義。

2、公開號為cn106989201a的中國發(fā)明專利文件公開了一種基于光纖拉曼溫度傳感器的液體管道泄漏檢測裝置，實(shí)現(xiàn)了將泄漏信號轉(zhuǎn)化為溫度信號并將泄漏信號擴(kuò)大。公開號為cn11721217a的中國發(fā)明專利文件公開了一種基于光纖光柵濕度傳感器的管道滲漏檢測裝置，實(shí)現(xiàn)了將泄漏信號轉(zhuǎn)化為濕度信號，并實(shí)現(xiàn)了重復(fù)利用與檢測。

3、對于基于光纖拉曼溫度傳感器的液體管道泄漏檢測裝置中，所使用的信號轉(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。對于基于光纖光柵濕度傳感器的管道滲漏檢測裝置，此裝置通過濕度傳感器實(shí)現(xiàn)了重復(fù)檢測，但在濕度傳感器恢復(fù)利用時(shí)需通過遠(yuǎn)程電加熱來烘干水分，對于一些化工管道，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)問題，本實(shí)用新型公開了一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的液體管道滲漏檢測裝置。

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裝置，包括導(dǎo)流層、儲水槽、光纖光柵應(yīng)變傳感器和sap高分子吸水樹脂反應(yīng)層；所述導(dǎo)流層帶有上下中空，貼合安裝于管道的底部，所述儲水槽和導(dǎo)流層的底部通過滑動組件可拆卸連接，滑動組件包括滑塊和滑槽；所述導(dǎo)流層沿管道長度方向延伸，頂面帶有弧度，兩側(cè)均勻開設(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；所述儲水槽為沿管道長度方向延伸的帶有弧度的槽體，槽體的頂面開設(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)力拉直后水平穿過各個(gè)圓孔，螺紋套與儲水槽的兩端通過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)置吸水過濾海綿。

6、所述導(dǎo)流層的高度為10mm，儲水槽的高度為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，且弧度不超過管道整體弧度的5%。

11、所述儲水槽的弧度為管道的3%。

12、所述sap高分子吸水樹脂反應(yīng)層用無紡布包裹封裝。

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，吸水樹脂反應(yīng)層放置在儲水槽中，光纖光柵應(yīng)變傳感器穿過儲水槽，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沿管壁流向管道底部，通過導(dǎo)流層最終進(jìn)入儲水槽內(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)變傳感器的波長變化獲得泄漏信息。

15、本實(shí)用新型將sap高分子吸水樹脂反應(yīng)層作為轉(zhuǎn)化泄漏信號的材料，高分子吸水樹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，不能被簡單的物理方法擠出，能夠?qū)⑿孤┬盘栟D(zhuǎn)化為光纖光柵應(yīng)變傳感器的應(yīng)變信息，將泄漏信號擴(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)境溫度對泄漏信號的影響，提高了泄漏信號檢測的準(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裝置，其特征在于：包括導(dǎo)流層、儲水槽、光纖光柵應(yīng)變傳感器和sap高分子吸水樹脂反應(yīng)層；所述導(dǎo)流層帶有上下中空，貼合安裝于管道的底部，所述儲水槽和導(dǎo)流層的底部通過滑動組件可拆卸連接，滑動組件包括滑塊和滑槽；所述導(dǎo)流層沿管道長度方向延伸，頂面帶有弧度，兩側(cè)均勻開設(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；所述儲水槽為沿管道長度方向延伸的帶有弧度的槽體，槽體的頂面開設(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)力拉直后水平穿過各個(gè)圓孔，螺紋套與儲水槽的兩端通過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裝置，其特征在于：所述導(dǎo)流層的高度為10mm，儲水槽的高度為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裝置，其特征在于：所述儲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裝置，其特征在于：所述sap高分子吸水樹脂反應(yīng)層用無紡布包裹封裝。

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裝置，包括導(dǎo)流層、儲水槽、光纖光柵應(yīng)變傳感器和SAP高分子吸水樹脂反應(yīng)層；導(dǎo)流層緊貼管道底部，吸水樹脂反應(yīng)層放置在儲水槽中，光纖光柵應(yīng)變傳感器穿過儲水槽，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沿管壁流向管道底部，通過導(dǎo)流層最終進(jìn)入儲水槽，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)變傳感器的波長變化獲得泄漏信息。本技術(shù)將SAP高分子吸水樹脂反應(yīng)層作為轉(zhuǎn)化泄漏信號的材料，吸水和保水能力強(qiáng)，能夠?qū)⑿孤┬盘枖U(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,張書溢,劉海倫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240611
技術(shù)公布日：2024/12/19