[发明专利]一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置及其测试方法

说明书

本发明公开了一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置及其测试方法，该测量装置包括箱体单元、声波测试单元及土体状况监测单元；箱体单元包括填土箱、垫块、顶板和加载活塞，加载活塞能够对填土箱填充的复合土体进行压力补充，模拟复合土体在不同埋深的实际受力状况；声波测试单元包括声波采集设备、声波测试探头和脉冲源，脉冲源嵌向复合土体发出声波信号，声波测试探头接收经复合土体传输后的声波信号；土体状况监测单元包括刻度尺、土壤湿度测量仪、土壤湿度测试探针。本发明可以测试得出不同湿度、不同密度等条件下复合土体内声波的传播特征，其结构和方法简单，易于操作，适用领域广泛。

技术领域

本发明涉及燃气管道泄漏检测实验技术领域，尤其涉及一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置及其测试方法。

背景技术

随着燃气行业迅猛发展，燃气供应区域覆盖全国大部分城区与部分郊区县，但是燃气泄漏事故的发生率也在增加，给居民带来了巨大的生命与财产损失。因此，及时检测出埋地燃气管道泄漏点的所在位置，减少其危害影响就显得尤为重要。

埋地燃气管道泄漏时，会激发连续、非平稳的声波信号，声波信号携带泄露源的特征信息；通过对所测的信号进行分析处理，可以反推出泄露源的相关信息。此时，研究清楚复合土体内声波的传播规律就成了探测泄漏源的至关重要的前提。然而，在室外实地测试复合土体内泄露产生的声波面临很多技术困难，例如：复合土体内部采集点的位置选择受限，规律布点的难以实现；管道泄漏源难以控制，传播过程环境嘈杂；室外各处复合土体密度、湿度等状况参数的不同等，均会增加复合土体内声波信号采集工作的难度，导致所采集的声波信号的可利用性降低，难以实现对复合土体内声波传播规律的探索和总结。相比于室外测试，在实验室内模拟实际的复合土体环境和泄露源，进而探索复合土体内声波传播规律，无疑是一个较为可行的途径。

现有技术中，在相关领域的研究中还未发现关于“在实验室内模拟泄露源以及不同湿度、密度复合土体的测量装置及测试方法”的报道，因而迫切需要一种可以真实模拟泄露源所产生的声波并探测其在不同湿度、密度复合土体中传播规律的测量装置及测试方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置及测试方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置，该测量装置包括箱体单元、声波测试单元及土体状况监测单元；

所述箱体单元包括填土箱、垫块、顶板和加载活塞，所述填土箱的壳体由透明可视材料制成，所述填土箱上端开口处的顶板为能够竖直位移的活动板，且顶板开设有一个通孔，左侧面板以及底侧面板各自开设有若干均匀布置的预留孔；所述加载活塞的底端与填土箱的顶板相抵，能够对填土箱填充的复合土体进行压力补充，模拟复合土体在不同埋深的实际受力状况；

所述声波测试单元包括声波采集设备、声波测试探头和脉冲源，所述脉冲源嵌入通孔，并向复合土体发出声波信号；所述声波测试探头嵌入左侧面板以及底侧面板的预留孔，并接收经复合土体传输后的声波信号；

所述土体状况监测单元包括刻度尺、土壤湿度测量仪、土壤湿度测试探针，所述刻度尺沿竖直方向固定于填土箱的右侧面板处，所述土壤湿度测试探针的一端贯穿填土箱的右侧面板并设置在复合土体的各层土体中，另一端与土壤湿度测量仪连接。

进一步地，上述燃气管道泄漏检测用模拟测量装中，所述填土箱由聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。

进一步地，上述燃气管道泄漏检测用模拟测量装中，所述填土箱的顶板内壁固定有橡胶垫。

进一步地，上述燃气管道泄漏检测用模拟测量装中，所述通孔、预留孔的末端均设置有用来保证脉冲源或声波测试探头与土壤耦合接触、防止声波信号衰减失真的耦合垫片。