本發(fā)明屬于液態(tài)金屬泄漏檢測技術領域，具體涉及一種導線矩陣液態(tài)金屬泄漏檢測及定位方法。

背景技術：

液態(tài)金屬鈉、鉛鋰、鉛鉍等，由于具有良好的中子學性能、抗輻照性能和傳熱性能，已被廣泛的作為核能領域冷卻劑材料。用于快中子反應堆的冷卻劑液態(tài)金屬(鈉、鉛鉍等)熔點約在80℃～150℃，其正常運行溫度范圍為200℃～600℃。同時，液態(tài)金屬鋰、鉛鋰等由于其良好的傳熱特性和氚增值特性，在未來先進核聚變反應堆研究中被優(yōu)選為反應堆中的冷卻劑材料和氚增值材料。為了將液態(tài)金屬鉛鋰等應用于未來的聚變堆，需進行一系列關鍵技術研究，目前國內(nèi)外很多國家已經(jīng)建造或正在建造液態(tài)金屬回路。

回路中管道焊縫或其它部位會由于外力破壞、設計不合理、安裝質(zhì)量及檢測驗收不合格等原因造成泄漏。由于泄漏發(fā)生的時間和位置不確定性，為了將泄漏事故帶來的損失降到最低，需要對焊縫處及易泄漏處進行在線泄漏監(jiān)測。專利CN103018780A公開了一種探針式高頻響液態(tài)金屬泄漏檢測裝置。該專利檢測方法存在如下缺點：

1.該專利所發(fā)明探針放于泄漏點，但泄漏點因腐蝕和管道制作工藝一般是無法明確判定的，所以應用范圍具有局限性。

2.如探測管道較粗，且泄漏是遠離探針的微小泄漏，發(fā)明中所依靠的重力檢測將是一個很漫長的過程。

3.該發(fā)明探針可進行多點集成，其每個測量點均需處理器有對應的端口進行測量，如測量點數(shù)較多時需要占用大量的CPU硬件IO資源或額外增加硬件資源。

4.如果區(qū)域有不規(guī)則焊縫，如要快速探測泄漏，其發(fā)明探針布置將會很繁瑣。

本發(fā)明針對上述專利的問題，提出了一種使用靈活、成本低廉、檢測及定位精準的基于導線矩陣的液態(tài)金屬泄漏檢測及定位方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題：針對液態(tài)金屬泄漏發(fā)生的時間和位置的不確定性，及被檢測焊縫的不規(guī)則性，提出了一種基于導線矩陣的液態(tài)金屬泄漏在線檢測及定位方法。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種導線矩陣液態(tài)金屬泄漏檢測及定位方法，該方法使用導線矩陣進行泄漏檢測，導線矩陣包括若干縱向?qū)Ь€和若干橫向?qū)Ь€，其中若干縱向?qū)Ь€和若干橫向?qū)Ь€交叉分布在焊縫處或需要監(jiān)測泄漏處，縱向?qū)Ь€和橫向?qū)Ь€交叉處有陶瓷裝置進行隔離，導線矩陣通過接線端口與處理模塊連接；該方法步驟如下：

步驟(1)、處理模塊通過接線端口給縱向?qū)Ь€連續(xù)輸出低電平信號，對橫向?qū)Ь€進行電平監(jiān)測，或者處理模塊通過接線端口給橫向?qū)Ь€連續(xù)輸出低電平信號，對縱向?qū)Ь€進行電平監(jiān)測，如未檢測到低電平則表明未發(fā)生泄漏，則繼續(xù)監(jiān)測；若檢測到低電平則表明有泄漏發(fā)生，轉(zhuǎn)步驟(2)；

步驟(2)、進行泄漏點定位，處理模塊通過接線端口依次給縱向?qū)Ь€輸出低電平信號，然后檢測橫向?qū)Ь€處電平，如檢測到相應導線為低電平則表明該導線與輸出低電平的導線的交叉點附近發(fā)生泄漏；或者處理模塊通過接線端口依次給橫向?qū)Ь€輸出低電平信號，然后檢測縱向?qū)Ь€處電平，如檢測到相應導線為低電平則表明該導線與輸出低電平的導線的交叉點附近發(fā)生泄漏。

其中，所述若干縱向?qū)Ь€和若干橫向?qū)Ь€，其走向在布置時根據(jù)實際情況進行，縱向?qū)Ь€和橫向?qū)Ь€數(shù)量根據(jù)具體應用進行增減，以提高測量靈活性和靈敏度。

其中，所述的處理模塊，它由中央處理器模塊、通信接口、隔離電路、電源轉(zhuǎn)換電路、供電接口、指示燈電路和蜂鳴器電路組成；所述中央處理器模塊與通信接口、蜂鳴器電路、指示燈電路和隔離電路連接，負責對蜂鳴器電路和指示燈電路進行控制，負責對導線矩陣進行控制與檢測，所述中央處理器模塊還負責與外部設備的通信；所述通信接口與中央處理器連接，作為接口部件可使外部設備與中央處理器模塊雙向通信；所述隔離電路作為隔離單元使中央處理器與接線端口隔離連接，隔離電路采用電磁隔離芯片進行隔離，其邏輯輸出高電平不高于5V；所述蜂鳴器電路和指示燈電路分別與中央處理器模塊連接，利用聲、光方式提供泄漏警示作用；所述供電接口可與市電連接，通過電源轉(zhuǎn)換電路進行電壓轉(zhuǎn)換為中央處理器模塊、通信接口、隔離電路、電源轉(zhuǎn)換電路、供電接口、指示燈電路和蜂鳴器電路提供工作電壓。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：

(1)、本發(fā)明可用于大范圍泄漏檢測及定位，靈活性強，不受空間限制；

(2)、對于多泄漏點監(jiān)測，本發(fā)明可以大幅度降低硬件成本。

附圖說明

圖1為基于導線矩陣的液態(tài)金屬泄漏檢測及定位方法框圖；

圖2為特殊焊縫的泄漏檢測導線矩陣布置圖，其中，圖2(a)為導線矩陣布置應用圖，圖2(b)為導線矩陣的布置形狀；

圖3為泄漏點檢測示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施方式進一步說明本發(fā)明。

如圖1所示，一種液態(tài)金屬泄漏檢測及定位方法，其中縱向?qū)Ь€3、4、5和橫向?qū)Ь€7、8、9交叉分布在焊縫處或需要監(jiān)測泄漏處6，縱向和橫向?qū)Ь€交叉處有陶瓷裝置進行隔離，導線矩陣通過接線端口2與處理模塊1連接；處理模塊1通過接線端口2給縱向(或橫向)導線連續(xù)輸出低電平信號，對橫向(或縱向)導線進行電平監(jiān)測，如未檢測到低電平則表明未發(fā)生泄漏，若檢測到低電平則表明有泄漏發(fā)生，然后進行泄漏點定位，處理模塊1通過端口2依次給縱向(或橫向)導線3、4、5輸出低電平信號，然后檢測橫向(或縱向)導線7、8、9處電平，如檢測到相應導線為低電平則表明該導線與輸出低電平的導線的交叉點附近發(fā)生泄漏。所述縱向和橫向?qū)Ь€，其走向在布置時根據(jù)實際情況進行，導線數(shù)量根據(jù)具體應用進行增減，以提高測量靈活性和靈敏度。所述的處理模塊1，它由中央處理器模塊、通信接口、隔離電路、電源轉(zhuǎn)換電路、供電接口、指示燈電路和蜂鳴器電路組成；所述中中央處理器模塊負責對導線矩陣進行控制與檢測和與外部設備的通信；所述隔離電路采用電磁隔離芯片進行隔離，其邏輯輸出高電平不高于5V；所述蜂鳴器電路和指示燈電路提供是否泄漏和警示作用。

如圖2所示是針對一種特殊焊縫的泄漏檢測導線矩陣布置圖，圖2(a)是導線矩陣布置于實際需要檢測泄漏區(qū)域的實際應用圖，圖2(b)是導線矩陣的布置形狀。其中導線可選取直徑1mm的銅線作為導線，導線距離所測區(qū)域高度最低距離3mm，最高距離5mm，導線間間距可根據(jù)實際情況進行布置。

如圖3所示，如果泄漏點出現(xiàn)在圖中位置11處，則無論泄露方向如何，都將首先在導線矩陣4、5和9、10交叉點處被測出。假設導線5與導線10處先測出，則一種工作檢測流程可為導線8、9、10輸出低電平，處理模塊檢測到導線5處低電平信號，處理模塊處理器可判定有泄漏發(fā)生。接下來處理器進行泄漏點定位，依次給導線8、9、10輸出低電平，僅有導線10輸出低電平時才能再次檢測到導線5處于低電平狀態(tài)，所以可判定泄漏發(fā)生在導線5和10交叉點附近。通過將導線密集分布可以提高泄漏點定位精度。