本發(fā)明涉及一種水敏傳感器及其在地下管道漏水檢測中的使用方法。

背景技術(shù)：

我國是一個(gè)水資源十分緊缺的國家，全國各城市均采取計(jì)劃供水和自來水調(diào)價(jià)等措施，以促使節(jié)約用水。但地下自來水管線漏水問題尚未引起普遍重視。地下自來水管漏水是不易察覺的，但損失是驚人的。地下自來水管常年大量漏水，造成水資源浪費(fèi)，給國家造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)鸬缆?、房屋地基下沉，威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。當(dāng)前，我國國內(nèi)地下自來水管道漏水檢測方法主要采用傳統(tǒng)的被動檢修法與聽音法。前者是發(fā)現(xiàn)明顯泄漏之后，才派工作人員去檢修的一種方法，這種方法具有一定的滯后性，不利于對水資源的有效保護(hù)。后者是根據(jù)地下管道漏水產(chǎn)生聲音的位置，在地面來推斷管道漏點(diǎn)部位的方法，這種方法在聲音的音調(diào)變化范圍過大的情況下，要確定正確的漏水位置比較困難；有時(shí)漏水聲響處與泄漏點(diǎn)之間存在一定的地域差異，對檢測人員的經(jīng)驗(yàn)依賴性大；在交通繁忙等嘈雜的地區(qū)，噪聲干擾較強(qiáng)，不適宜采用音聽法；在聲音較弱的地方，也不宜采用聽音法。聽音法雖然已經(jīng)多方面改進(jìn)，儀器性能與檢測人員的技術(shù)水平有了很大提高，但仍然存在一些缺點(diǎn)，尤其是噪聲較大，干擾信號較強(qiáng)，當(dāng)管道鋪設(shè)過深時(shí)，準(zhǔn)確定位漏水地點(diǎn)并不容易。

一種新的地下管道漏水檢測方法是電阻檢測法，具體做法說是緊貼輸水管平行鋪設(shè)兩根均勻粗細(xì)、電阻率一定的細(xì)電阻絲，單根電阻絲長度與水管等長，已知其長度和電阻。在電阻絲與水管之間放置吸有nacl晶體的干燥吸水材料(可將該吸水材料放置在飽和nacl溶液中，然后晾干)，在水管一端，兩電阻絲間放置電壓一定的直流電源。當(dāng)水管某點(diǎn)漏水時(shí)，吸水材料中的nacl晶體溶解，從而在漏水點(diǎn)處的兩平行電阻絲間形成導(dǎo)電鹽橋，電路導(dǎo)通，測量兩電阻絲間電壓及電流，由伏安法可計(jì)算漏水點(diǎn)到端點(diǎn)電阻絲阻值。根據(jù)電阻定律，電阻絲電阻與長度成正比，從而可得漏水點(diǎn)距離電阻絲端點(diǎn)的距離。但由于nacl晶體遇水后形成的溶液濃度存在差異，因此連接兩根電阻絲的溶液的電阻值并不是一個(gè)定數(shù)，由此得到的漏水點(diǎn)到端點(diǎn)的電阻絲阻值存在很大差異，可見這種方法并不能準(zhǔn)確定位漏水點(diǎn)的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種水敏傳感器及其在地下管道漏水檢測中的使用方法。水敏傳感器由外殼、外殼蓋、螺釘、絕緣層、導(dǎo)線、遇水膨脹橡膠塊和金屬舌簧片等部件組成。外殼上開有許多狹長的進(jìn)水口。外殼的底部放置一塊遇水膨脹橡膠塊，蓋在遇水膨脹橡膠塊上面的是金屬舌簧片。金屬舌簧片上面是兩根兩端帶絕緣層的導(dǎo)線。絕緣層和導(dǎo)線夾在外殼和外殼蓋之間，由4個(gè)螺釘固定。

將上述水敏傳感器用一定長度的帶絕緣層的導(dǎo)線串聯(lián)起來，構(gòu)成一水敏傳感器串。水敏傳感器串沿管道下方布設(shè)，并與管道一起埋入土中。每隔一定距離設(shè)置一帶蓋窨井，水敏傳感器串兩端帶絕緣層的導(dǎo)線固定在窨井內(nèi)。

當(dāng)埋在地下的管道漏水時(shí)，水逐步滲到水敏傳感器附近，并通過水敏傳感器的進(jìn)水口進(jìn)入外殼的內(nèi)部。其中的遇水膨脹橡膠塊遇水膨脹，體積迅速變大，推動金屬舌簧片與兩根導(dǎo)線接觸，并使之導(dǎo)通。進(jìn)行管道漏水檢測時(shí)打開窨井蓋，用萬用表測量流過窨井內(nèi)兩根帶絕緣層的導(dǎo)線的電流。由此利用萬用表電池的電壓、導(dǎo)線的電阻率、導(dǎo)線的橫截面積，就可以確定從窨井到管道漏水點(diǎn)的距離。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、利用導(dǎo)線電阻與長度的線性關(guān)系，通過電阻測量長度，不開挖地面就可以精準(zhǔn)確定管道漏水點(diǎn)的位置，既節(jié)省勞動成本，又可保持城市環(huán)境的整潔；

2、水敏傳感器遇水后金屬舌簧片使兩根導(dǎo)線導(dǎo)通，由于金屬舌簧片的電阻很小且不易發(fā)生變化，因此本發(fā)明可以精確確定漏水點(diǎn)的位置。

附圖說明

圖1是水敏傳感器與帶絕緣層導(dǎo)線連接的外觀圖；圖2是水敏傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明：

1外殼，2外殼蓋，3，螺釘，4進(jìn)水口，5絕緣層，6導(dǎo)線，7遇水膨脹橡膠塊，8金屬舌簧片

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，水敏傳感器由外殼(1)、外殼蓋(2)、螺釘(3)、絕緣層(5)、導(dǎo)線(6)、遇水膨脹橡膠塊(7)和金屬舌簧片(8)等部件組成。外殼(1)上開有許多狹長的進(jìn)水口(4)，一旦管道漏水，漏出的水可以通過進(jìn)水口(4)進(jìn)入外殼(1)內(nèi)部。外殼(1)的底部放置一塊遇水膨脹橡膠塊(7)，蓋在遇水膨脹橡膠塊(7)上面的是金屬舌簧片(8)。金屬舌簧片(8)的一邊由螺釘(3)固定在外殼(1)上，其余三邊可以活動。金屬舌簧片(8)上面是兩根兩端帶絕緣層(5)的導(dǎo)線(6)，絕緣層(5)的一半嵌入外殼(1)中，另一半嵌入外殼蓋(2)中。蓋上外殼蓋(2)并裝上4個(gè)螺釘(3)后，絕緣層(5)和導(dǎo)線(6)被夾在外殼(1)和外殼蓋(2)之間。

將上述水敏傳感器用一定長度的帶絕緣層(5)的導(dǎo)線(6)串連起來，構(gòu)成一水敏傳感器串。水敏傳感器串沿管道下方布設(shè)，并與管道一起埋入土中。每隔一定距離設(shè)置一帶蓋窨井，水敏傳感器串兩端帶絕緣層(5)的導(dǎo)線(6)固定在窨井內(nèi)。

當(dāng)埋在地下的管道漏水時(shí)，水逐步滲到水敏傳感器附近，并通過水敏傳感器的進(jìn)水口(4)進(jìn)入外殼(1)的內(nèi)部。其中的遇水膨脹橡膠塊(7)遇水膨脹，體積迅速變大，推動金屬舌簧片(8)與兩根導(dǎo)線(6)接觸，并使之導(dǎo)通。

進(jìn)行管道漏水檢測時(shí)打開窨井蓋，用萬用表測量流過窨井內(nèi)兩根帶絕緣層(5)的導(dǎo)線(6)的電流i。以v表示萬用表電池的電壓，則從窨井到管道漏水點(diǎn)每根導(dǎo)線(6)的電阻為v/(2i)。另一方面，以ρ表示導(dǎo)線(6)的電阻率，s表示導(dǎo)線(6)的橫截面積，l表示從窨井到管道漏水點(diǎn)的距離，則每根導(dǎo)線(6)的電阻為ρl/s，因此從窨井到管道漏水點(diǎn)的距離為

。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種水敏傳感器及其在地下管道漏水檢測中的使用方法。水敏傳感器由外殼、外殼蓋、螺釘、絕緣層、導(dǎo)線、遇水膨脹橡膠塊和金屬舌簧片等部件組成。將水敏傳感器用一定長度的帶絕緣層的導(dǎo)線串聯(lián)起來，構(gòu)成一水敏傳感器串。水敏傳感器串沿管道下方布設(shè)，并與管道一起埋入土中。每隔一定距離設(shè)置一帶蓋窨井，水敏傳感器串兩端帶絕緣層的導(dǎo)線固定在窨井內(nèi)。進(jìn)行管道漏水檢測時(shí)用萬用表測量流過窨井內(nèi)兩根帶絕緣層的導(dǎo)線的電流，再利用萬用表電池的電壓、導(dǎo)線的電阻率、導(dǎo)線的橫截面積，就可以確定從窨井到管道漏水點(diǎn)的距離。

技術(shù)研發(fā)人員：安凱;安培亮;安宏亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安凱
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.15
技術(shù)公布日：2017.09.29