[发明专利]一种气体泄漏检测系统和方法

说明书

本发明提供了一种气体泄漏检测系统和方法，包括光源、光信号分路元件、光信号合路元件、密封腔和检测器，所述密封腔用于密封待检测部位，所述密封腔上开设有孔，所述孔上覆盖有形变装置；所述光源发射的光信号通过光信号分路元件分成两路，其中一路照射至密封腔外壁上，另一路照射至形变装置上；所述光信号合路元件能够使密封腔外壁反射的光信号与形变装置反射的光信号发生双光束干涉；所述检测器能够对发生双光束干涉后的光信号进行光强检测，并根据光强检测结果判断气体泄漏情况，无需人工干预就能简便直观的确定待测处气体泄漏情况，且能进一步对待检测区域进行密封处理，防止管道内的气体泄漏。

技术领域

本发明涉及一种气体泄漏检测系统和方法，属于检测技术领域。

背景技术

管道内气体泄漏往往会造成较大危害，易燃易爆或有毒气体，一旦发生泄漏，可能造成人员伤亡和环境污染等严重后果。尤其是高压输气管道，引发的事故的后果更为严重。目前气体泄漏的硬件检测的方法主要包括内部检测法和外部检测法，即通过基于流体力学的波检测法、流量平衡法，或外部的巡视法、光纤温度测量法。这些方法不仅需要大量人力，而且检测有滞后性，无法第一时间发现泄漏风险。

光纤温度检测法利用焦耳-汤姆逊效应实现管内泄漏检测和定位，但该方法也有较大的局限性，一是泄漏较小时，泄漏源附近温度变化较小，所以很难检测微小泄漏，其次，对于已经铺设好的没有安装光纤的管道并不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种气体泄漏检测系统和方法，解决现有技术中存在的检测精度低，且出现的不适用于检测无光纤管道的问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种气体泄漏检测系统，包括光源、光信号分路元件、光信号合路元件、密封腔和检测器，所述密封腔用于密封待检测部位，所述密封腔上开设有孔，所述孔上覆盖有形变装置，所述形变装置能够根据密封腔内气压变化发生形变；

所述光源发射的光信号通过光信号分路元件分成两路，其中一路照射至密封腔外壁上，另一路照射至形变装置上；所述光信号合路元件能够使密封腔外壁反射的光信号与形变装置反射的光信号发生双光束干涉；所述检测器能够对发生双光束干涉后的光信号进行光强检测，并根据光强检测结果判断气体泄漏情况。

进一步的，所述光信号分路元件和/或光信号合路元件选用耦合器。

进一步的，所述密封腔上设有防止环境光干扰光信号的抗干扰装置，所述抗干扰装置上插设有至少两根光纤，其中一根光纤用于将光信号分路元件分成的其中一路光信号导向至密封腔外壁，并将密封腔外壁反射的光信号导出；另一路光纤用于将光信号分路元件分成的另一路光信号导向至形变装置，并将形变装置反射的光信号导出。

进一步的对应每根光纤设置有一环形器，所述环形器能够将光信号分路元件分出的光信号导向至相应的光纤，同时将光纤导出的光信号导向至光信号合路元件。

进一步的，所述环形器为三端口。

进一步的，所述光源包括激光器。

进一步的，所述形变装置包括弹性膜片。

进一步的，所述密封腔由刚性材料制成。

另一方面，本发明还提供一种气体泄漏检测方法，包括以下步骤：

采集检测器输出的光强检测值作为光强测定值；

将光强测定值与预存的光强参考值相比较，若两者不一致，则表明待检测部位发生漏气；否则，表明待检测部位未发生漏气；

其中，预存的光强参考值为形变装置未发生形变时，检测器所检测的光强值。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：