[发明专利]一种管线状态传感装置及使用方法

权利要求书

1.一种管线状态传感装置，其特征在于，包括测量单元、采集单元(10)及数据处理单元(11)；

所述测量单元包括接口(6)、平行设置的两层矩形柔性膜(5)、以及设置在两层矩形柔性膜(5)之间的三个弯曲传感器；

所述三个弯曲传感器分别为纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)，纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)呈直角三角形分布，且纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)分别平行于矩形柔性膜(5)的相邻两个边缘设置；

所述纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)均为应变电阻器,其输出端分别与接口(6)相连；

所述接口(6)位于两层矩形柔性膜(5)之间的边缘，两层矩形柔性膜(5)之间的其余边缘通过密封组件(7)进行密封；

所述采集单元(10)与接口(6)相连，用于实时采集三个弯曲传感器的输出电阻值；

所述数据处理单元(11)用于将采集得到的输出电阻值与初始输出电阻值进行比较，作为判断管道是否变形的依据。

2.根据权利要求1所述管线状态传感装置，其特征在于：所述密封组件(7)为防水性密封胶。

3.根据权利要求1所述管线状态传感装置，其特征在于：所述接口(6)与垂直弯曲传感器(1)位于矩形柔性膜(5)的同一侧。

4.根据权利要求1至3任一所述管线状态传感装置，其特征在于：其中一层矩形柔性膜(5)的外表面设有粘胶(8)。

5.根据权利要求4所述管线状态传感装置，其特征在于：斜角弯曲传感器(3)与垂直弯曲传感器(1)的夹角为45度。

6.根据权利要求5所述管线状态传感装置，其特征在于：纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)的输出端分别通过信号线(4)与接口(6)相连。

7.基于权利要求1至6任一所述管线状态传感装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)安装测量单元

将测量单元的矩形柔性膜(5)安装在待监测管道(9)上，安装时确保纵向弯曲传感器(2)与管道轴线平行；

2)获取初始数据

采集单元(10)通过接口(6)采集纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)的初始电阻值，并将采集到的数据发送至数据处理单元(11)；

3)判断管道的形变

采集单元(10)实时采集纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)的电阻值并发送至数据处理单元(11)，数据处理单元(11)根据实时采集数据与初始电阻值进行比较，判断管道的形变情况，包括以下四种情况：

情况一：若测出矩形柔性膜(5)中纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)的电阻值均为初始电阻值，则管道未发生形变；

情况二、若测出矩形柔性膜(5)中垂直弯曲传感器(1)电阻值为初始电阻值，纵向弯曲传感器(2)、斜角弯曲传感器(3)的电阻值均发生变化，则管道发生弯曲和扭转变形；

情况三、若测出矩形柔性膜(5)中纵向弯曲传感器(2)斜角弯曲传感器(3)的电阻值均初始电阻值，垂直弯曲传感器(1)的电阻值发生变化，则管道发生胀径变形；

情况四、若测出矩形柔性膜(5)中纵向弯曲传感器(2)、垂直弯曲传感器(1)、斜角弯曲传感器(3)的电阻值均发生变化，则管道既发生弯曲和扭转变形，又发生胀径变形。

8.根据权利要求7所述管线状态传感装置的使用方法，其特征在于，步骤1)之前还包括步骤01)：将管道表面打磨平整，并清除脏物杂质。