[发明专利]一种水敏传感器及其在地下管道漏水检测中的使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水敏传感器及其在地下管道漏水检测中的使用方法。

背景技术

我国是一个水资源十分紧缺的国家，全国各城市均采取计划供水和自来水调价等措施，以促使节约用水。但地下自来水管线漏水问题尚未引起普遍重视。地下自来水管漏水是不易察觉的，但损失是惊人的。地下自来水管常年大量漏水，造成水资源浪费，给国家造成巨大经济损失，甚至会引起道路、房屋地基下沉，威胁着人民生命财产的安全。当前，我国国内地下自来水管道漏水检测方法主要采用传统的被动检修法与听音法。前者是发现明显泄漏之后，才派工作人员去检修的一种方法，这种方法具有一定的滞后性，不利于对水资源的有效保护。后者是根据地下管道漏水产生声音的位置，在地面来推断管道漏点部位的方法，这种方法在声音的音调变化范围过大的情况下，要确定正确的漏水位置比较困难；有时漏水声响处与泄漏点之间存在一定的地域差异，对检测人员的经验依赖性大；在交通繁忙等嘈杂的地区，噪声干扰较强，不适宜采用音听法；在声音较弱的地方，也不宜采用听音法。听音法虽然已经多方面改进，仪器性能与检测人员的技术水平有了很大提高，但仍然存在一些缺点，尤其是噪声较大，干扰信号较强，当管道铺设过深时，准确定位漏水地点并不容易。

一种新的地下管道漏水检测方法是电阻检测法，具体做法说是紧贴输水管平行铺设两根均匀粗细、电阻率一定的细电阻丝，单根电阻丝长度与水管等长，已知其长度和电阻。在电阻丝与水管之间放置吸有NaCl晶体的干燥吸水材料(可将该吸水材料放置在饱和NaCl溶液中，然后晾干)，在水管一端，两电阻丝间放置电压一定的直流电源。当水管某点漏水时，吸水材料中的NaCl晶体溶解，从而在漏水点处的两平行电阻丝间形成导电盐桥，电路导通，测量两电阻丝间电压及电流，由伏安法可计算漏水点到端点电阻丝阻值。根据电阻定律，电阻丝电阻与长度成正比，从而可得漏水点距离电阻丝端点的距离。但由于NaCl晶体遇水后形成的溶液浓度存在差异，因此连接两根电阻丝的溶液的电阻值并不是一个定数，由此得到的漏水点到端点的电阻丝阻值存在很大差异，可见这种方法并不能准确定位漏水点的位置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种水敏传感器及其在地下管道漏水检测中的使用方法。水敏传感器由外壳、外壳盖、螺钉、绝缘层、导线、遇水膨胀橡胶块和金属舌簧片等部件组成。外壳上开有许多狭长的进水口。外壳的底部放置一块遇水膨胀橡胶块，盖在遇水膨胀橡胶块上面的是金属舌簧片。金属舌簧片上面是两根两端带绝缘层的导线。绝缘层和导线夹在外壳和外壳盖之间，由4个螺钉固定。

将上述水敏传感器用一定长度的带绝缘层的导线串联起来，构成一水敏传感器串。水敏传感器串沿管道下方布设，并与管道一起埋入土中。每隔一定距离设置一带盖窨井，水敏传感器串两端带绝缘层的导线固定在窨井内。

当埋在地下的管道漏水时，水逐步渗到水敏传感器附近，并通过水敏传感器的进水口进入外壳的内部。其中的遇水膨胀橡胶块遇水膨胀，体积迅速变大，推动金属舌簧片与两根导线接触，并使之导通。进行管道漏水检测时打开窨井盖，用万用表测量流过窨井内两根带绝缘层的导线的电流。由此利用万用表电池的电压、导线的电阻率、导线的横截面积，就可以确定从窨井到管道漏水点的距离。

本发明的有益效果在于：

1、利用导线电阻与长度的线性关系，通过电阻测量长度，不开挖地面就可以精准确定管道漏水点的位置，既节省劳动成本，又可保持城市环境的整洁；

2、水敏传感器遇水后金属舌簧片使两根导线导通，由于金属舌簧片的电阻很小且不易发生变化，因此本发明可以精确确定漏水点的位置。

附图说明

图1是水敏传感器与带绝缘层导线连接的外观图；图2是水敏传感器内部结构示意图。

标号说明：

1外壳，2外壳盖，3，螺钉，4进水口，5绝缘层，6导线，7遇水膨胀橡胶块，8 金属舌簧片

具体实施方式