[发明专利]基于激光痕量气体吸收光谱的真空管道检漏装置与方法

权利要求书

1.基于激光痕量气体吸收光谱的真空管道检漏装置的检测方法，其特征在于；

基于激光痕量气体吸收光谱的真空管道检漏装置，包括设置在真空管道（1）内壁上的多个探测单元（6），所述的探测单元（6）包括相对应设置的激光器和光电探测器（41）；

所述的每一个探测单元（6）均设置有与其在真空管道（1）内位置所对应的唯一的编码标签；

所述的激光器包括激光调谐器（3）和激光生成器（31），所述的激光生成器（31）包括激光发射器（311）；

所述的激光器和光电探测器（41）通过沿真空管道（1）内壁设置的信号线路（7）与控制中心（8）连接，所述的控制中心（8）设置有示波器和漏气报警器；

所述的探测单元（6）对相应区域的真空管道（1）内部气体浓度变化进行探测：所述的激光发射器（311）发射激光（5）；

所述的激光调谐器（3）通过对激光器温度和电流的调谐使其输出具有一定波长范围且包含泄漏气体特征吸收谱线的激光（5）；

所述的光电探测器（41）接收和探测由激光发射器（311）发射的激光（5），通过检测光强来分析痕量气体变化；

所述的示波器显示正常光谱或吸收光谱，判断是否发生气体泄漏；

所述的漏气报警器在示波器显示吸收光谱时触发，再根据所在探测单元（6）编码标签确定泄漏速度、泄漏位置；

检测方法具体包括以下步骤：

步骤一：对真空管道（1）抽真空，达到运营所要求的额定真空度；同步调谐激光器温度和电流，使其输出具有一定波长范围且包含泄漏气体特征吸收谱线的激光，所述的泄漏气体特征吸收谱线对应于抽真空过程中真空管道（1）中气体浓度变化曲线；同步完成吸收激光光谱标定；

步骤二：对光电探测器（41）接收到的非吸收激光光谱进行标定；

步骤三：真空管道（1）车辆（2）正常运行后，在车辆（2）按规定速度通过时，对全真空管道（1）线路内部所有探测单元（6）的吸收激光光谱进行标定；

步骤四：保持所有探测单元（6）处于开机工作状态，当真空管道（1）发生泄漏，漏气报警器报警，并指示真空管道（1）泄漏位置；

步骤五：全真空管道（1）线路停止运行，关闭泄漏真空管道（1）前后两边最近相邻的两个气闸门；

步骤六：检漏人员到达泄漏管道处，用精确检漏方法寻找、确定漏孔或漏缝。

2.如权利要求1所述的基于激光痕量气体吸收光谱的真空管道检漏装置的检测方法，其特征在于，采用间歇式探测方法对真空管道（1）进行检漏，即沿线探测单元（6）平常处于关机状态，每隔一定时间打开一次；

或采用择机开机探测方法对真空管道（1）进行检漏，即对不通过车辆（2）区段真空管道（1）、不受车辆（2）运行干扰区段真空管道（1）开机检漏，以及利用行车天窗时间进行检漏，择机开机的时间点根据车辆（2）运行时刻表规划确定，由预先编制的程序发出启动和关机指令。

3.如权利要求1所述的基于激光痕量气体吸收光谱的真空管道检漏装置的检测方法，其特征在于，所述步骤四中，利用差分光学吸收光谱技术，根据气体在紫外和可见波段的特征吸收光谱，依据其窄带吸收特性和吸收强度随时间的变化关系，实时判断真空管道（1）泄漏与泄漏速度、泄漏位置。

4.如权利要求1所述的基于激光痕量气体吸收光谱的真空管道检漏装置的检测方法，其特征在于，所述步骤四中，利用非分散红外吸收光谱技术，利用滤光片测量泄漏气体分子在其吸收峰中间位置的吸光度，待测分子被恒定波长的红外光通过时，由光电探测器（41）对其强度进行检测，由控制中心（8）换算得到泄漏气体浓度，从而判断真空管道（1）是否发生气体泄漏以及泄漏速度、泄漏位置。

5.如权利要求1所述的基于激光痕量气体吸收光谱的真空管道检漏装置的检测方法，其特征在于，所述步骤四中，利用傅里叶变换红外吸收光谱技术，利用迈克尔干涉仪，由其将经过泄漏气体的红外光汇聚到探测器（41），经过快速傅里叶变换，测得经由泄漏气体的光谱信息，再根据气体对特定波长入射光的吸收作用，依据其吸收峰的大小，由控制中心（8）计算得到泄漏气体浓度，从而判断是否发生气体泄漏，确定泄漏速度和泄漏位置。