[发明专利]基于微波技术的输气管道泄漏检测定位方法与系统

摘要

基于微波技术的输气管道泄漏检测定位方法与系统属于输气管道泄漏、裂纹故障状态的检测技术领域。其特征在于，它是往管道中发射TE₀₁和TM₀₁模式的微波，并分别检测TE₀₁和TM₀₁微波的模式、反射波功率或散射波功率，以及反射系数模和相角值，当检测到的任何一个值超过相应的超限阈值时，说明管道中有缺陷存在，则启动微波源向管道中发射调制微波，同时检测调制微波发射至收到反射时的时间差，然后根据时间差计算出管道中的缺陷位置。本发明采用三种检测模式同时进行检测，避免了小裂纹、小裂缝、毛刺等漏检的情况，使缺陷的检测更加准确。

主权项

1、基于微波技术的输气管道泄漏检测定位方法，其特征在于，它由监控中心工控机控制执行以下步骤：1)初始化监控中心工控机：给定TE01模微波的模式改变超限阈值，TM01模微波的模式改变超限阈值；反射系数模的超限阈值，反射系数相角的超限阈值；反射波和/或散射波功率超限阈值；2)启动微波源向管道交替发射TE01和TM01单模式微波，所述微波的频率是保证微波在管道中单模式传输，并且使得反射或散射功率最大的敏感频率；3)接收传播模式检测器检测到的TE01和TM01波的模式；接收反射系数模和相角检测器检测到的反射系数模与相角值；接收功率计检测到的反射波功率或散射波功率；4)当上述TE01和TM01波的模式检测值超过其改变超限阈值，或反射系数模与相角的检测值超过其改变超限阈值，或上述反射波功率或散射波功率超过其超限阈值时，启动微波源发射脉冲调制波对管道进行扫描；5)获取脉冲往返检测器检测到的脉冲调制微波入射和接到反射的时间差Δt，并计算缺陷所在位置Δl：$\mathrm{\Delta l}=\frac{\mathrm{c\Delta t}}{2\sqrt{1-{(\lambda /1.640a)}^2}},$ 当发射TE01模微波时；或$\mathrm{\Delta l}=\frac{\mathrm{c\Delta t}}{2\sqrt{1-{(\lambda /2.620a)}^2}},$ 当发射TM01模微波时；其中，c为光速，λ为调制波的波长，a为待测管道的半径，Δl为管道入口到缺陷之间的距离。