[实用新型]一种管道泄漏次声波检测装置及系统

说明书

本实用新型公开了一种管道泄漏次声波检测装置，检测装置包括桶形结构体、传感光臂、参考光臂、传感传输光纤和传感单模光纤，传感光臂连接所述传感传输光纤，参考光臂连接所述传感单模光纤，传感光臂设置于桶形结构体的顶端，参考光臂设置于桶形结构体的内部，传感传输光纤和传感单模光纤从设置于桶形结构体底端的光纤引出孔引出；由管道泄漏振动产生的次声波信号传输至传感光臂时，传感光臂会产生形变，进而使传感光臂中的光信号发生光弹效应。本实用新型采用马赫曾德干涉原理通过光纤对管道泄漏产生的次声波信号进行回波检测，具有抗干扰性强、传输距离远、响应速度快的优势。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其是一种管道泄漏次声波检测装置及系统。

背景技术

管道是运输天然气的主要工具。由于管道老化、介质腐蚀、施工不当以及人为破坏等原因，近年来世界各地发生了不少天然气管道泄漏次声波爆炸事故，造成了巨大的生命财产损失，并带来严重的环境污染。

当管道破裂而产生泄漏时，管道内介质在管道压力的作用下，都迅速涌向泄漏处，从泄漏点喷射而出，喷射出的介质与破损的管壁高速摩擦，在泄漏处形成振动。该振动会产生次声波信号，其低频信号能够沿着管道远距离传播，这样只要在管道两端安装能够检测到泄漏次声波信号的传感器并对传感器信号进行分析，就可以检测出两个传感器之间的任一位置发生的泄漏并对其进行定位。

目前基于压力波的泄漏监测传感器是音波采集传感器，属于电传感器，存在采集精度低、灵敏度差、响应速度慢等问题，而且很难在防爆场合应用不能适应管道内的恶劣环境，包括管道内的高静压、气流的冲击、介质中的杂质和腐蚀等，也不能满足工业管道对防爆、密封的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种管道泄漏次声波检测装置利用马赫曾德干涉仪原理，通过光纤进行信号传感、传输最后转化为次声波信号实现不需要GPS授时和无线电数传即可对次声波信号进行回波采集，具有抗干扰性强、响应速度快、传输距离远的优点。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种管道泄漏次声波检测装置，包括桶形结构体、传感光臂、参考光臂、传感传输光纤和传感单模光纤，所述传感光臂连接所述传感传输光纤和所述传感单模光纤，所述传感光臂设置于所述桶形结构体的顶端，所述参考光臂设置于所述桶形结构体的内部，所述传感光臂和所述参考光臂通过单模光纤从设置于所述桶形结构体底端的光纤引出孔引出；

由管道泄漏振动产生的次声波信号传输至所述传感光臂时，所述传感光臂会产生形变，进而使所述传感光臂中的光信号发生光弹效应，调制了所述光信号。

作为上述方案的改进，所述桶形结构体包括第一法兰结构和第二法兰结构，所述第一法兰结构处于所述桶形结构的顶端，所述第二法兰结构处于所述桶形结构的中间位置。

作为上述方案的改进，所述传感光臂在所述第一法兰结构和所述第二法兰结构之间且设置在所述第一法兰结构上，所述参考光臂在所述第二法兰结构和所述桶形结构底端之间且设置在所述第二法兰结构的内侧面上，所述传感光臂和所述参考光臂分别通过所述传感传输光纤和传感单模光纤汇聚于所述桶形结构底端的光纤引出处。

作为上述方案的改进，所述传感光臂、参考光臂、传感传输光纤和传感单模光纤为单模光纤。

作为上述方案的改进，所述传感光臂和参考光臂以阿基米德螺旋线的形式分别固定于所述第一法兰结构与第二法兰结构上，所述第二法兰结构上设有光纤引出孔。