[实用新型]管道泄漏自动报警装置

说明书

本实用新型涉及一种管道泄漏报警装置，特别是露于空间的管道泄漏报警装置。

有一定压力的空间管道，经常因为各种原因而产生泄漏，这种事故在电站、化工、冶金等行业生产中占有相当高的比率。长期以来，对管道泄漏都是凭借熟练运行人员的听视感觉和装置运行参数来判断的。由于人们的经验差异和听视的局限，很难及时听到并判别出管道的早期泄漏，往往在管道泄漏已发展到相当程度并对系统装置产生较大破坏或对环境产生较大影响后才能被捕捉发现，此时厂家已蒙受了很大的经济损失。传统的管道泄漏监测报警，一般是根据有关运行参数或添加示踪剂等方法来实现的，它们都存在检测泄漏不及时和检测泄漏位置不明确的缺陷，因而在现场实用性不大。

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种能早期测报且准确性较高的管道泄漏自动报警装置。

本实用新型的技术解决方案：

一种管道泄漏自动报警装置，它由信号采集管（1）、传感器（2）、前置放大器和微机系统IC组成，其中传感器（2）由麦克风MIC、电阻R₁－R₄、电容C₁、场效应管T₁组成，前置放大器由高通滤波器A₀、放大器A₁、A₂和电压电流转换器A₃组成，其特征在于信号采集管（1）为一连通管体，其入口端位于以监测管道为中心的半径为10米的空间范围内，其出口端对准传感器（2）的麦克风MIC，传感器（2）的输出即场效应管T₁的漏极接前置放大器的输入，亦即高通滤波器A₁的输入，前置放大器的输出从电压电流转换器A₃的输出引出接微机系统IC的数据输入端。

本实用新型利用微机根据泄漏信号的频率段和泄漏信号的强度进行综合判断处理，并采用信号采集管来消除上述信号的反射、干涉及驻波的影响，从而及时准确地测报空间管道早期泄漏现象，并能自动报警，报告运行人员泄漏的位置范围和泄漏发展的程度及趋势，便于运行人员及时正确处理，将事故消灭在萌芽状态，提高了管道设备系统的运行水平和维护水平，其操作方便，可靠性高，适合于各种非常场合（如高温、剧毒、腐蚀等）的管道泄漏的自动报警，其技术高度已达到世界先进水平。

图1是本实用新型的信号采集管及传感器的结构示意图；

图2是本实用新型的电原理图。

如图1、2，本实用新型工作时，将信号采集管（1）设于所要监测的空间管道的附近（如距空间管道5米处）。信号采集管（1）的入口端应为带有一定角度的斜口（图中给出的是45度斜口），尤其在监测管道处于封闭空间内时，信号采集管（1）的入口端要带斜口，且该斜口的平面垂直监测空间的水平面，同时保证其后端的传感器（2）在上方，这样可防止信号采集管（1）出现堵灰、集水、腐蚀等现象。信号采集管（1）的最佳长度范围在0.8－1.5m，直径范围为20－80mm，以保证信号的频响范围和强度在所要求的范围。信号采集管（1）可为金属管，用于高温或带压空间内管道泄漏的检测，它也可为非金属管，用于腐蚀等特殊场合管道泄漏的检测，它还可为金属管和非金属管的组合体，以便在上述两种环境的交叉情况下及其它环境中使用。在信号采集管（1）的前部设有法兰连接体（3），它将前、后段的信号采集管连为一体，在法兰连接体（3）的内部加有阻尼材料网（4），它用来消除驻波的影响。同时法兰连接体（3）还具有隔热的作用，保证传感器（2）工作正常。信号采集管（1）的出口端通过角度转换接头（5）与传感器（2）连接，该角度转换接头（5）可用三通或弯头，在角度转换接头（5）的内部尾端填有阻尼材料填充体（6），以防止信号的反射和干涉。采用角度转换接头（5）可防止传感器（2）受环境各种因素（如热、光等）的直接辐射干扰，保证其工作安全、稳定、可靠。传感器（2）直接与信号采集管（1）连为一体，其壳体与角度转换接头（5）的出口密封连通，使得信号采集管（1）的出口端通过角度转换接头（5）对准麦克风MIC的接收面。当空间管道发生泄漏时，则在泄漏处会产生一定频率范围和声强的泄漏信号，该信号通过信号采集管（1）被传感器（2）的麦克风MIC接收，传感器（2）输出相应的电平信号送至前置放大器，经由运放A₀，电阻R₅－R₈，电容C₂－C₄组成的高通滤波器滤波，再经由运放A₁，电阻R₉、R₁₀，电容C₅组成的第一级放大器和由运放A₂，电阻R₁₁－R₁₃，电容C₆、C₇组成的第二级放大器两级放大，再送至由运放A₃，电阻R₁₄－R₁₇，电容C₈－C₁₁组成的电压电流转换器进行电压电流变换，从前置放大器的输出端得到一个与泄漏信号相对应的电流信号。电压电流转器A₃的输出端通过电阻R₁₇实现正反馈，以保证前置放大器的恒流输出。本实用新型可根据监测管道系统的大小设置多个信号采集管（1）及其传感器（2）和前置放大器，它们可按管道的走向分段布置，多路前置放大器的输出与微机系统IC的多路数据输入端对应连接。这样，任一信号采集管（1）及其传感器（2）接收到的泄漏信号，其对应的前置放大器就输出一个电流信号送至微机系统IC（型号可为386）。IC在内部软件的控制下对泄漏信号按照用户的要求进行判别、分析、处理，并自动显示、打印出来，同时发出报警信号，从而及时准确地测报空间管道的早期泄漏现象，报告运行人员泄漏的位置范围和泄漏发展的程度及趋势。