基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺，該實驗平臺由輸氣裝置與檢測裝置構成；所述的輸氣裝置包括儲氣罐，該儲氣罐底部連接有壓縮機；該壓縮機可根據PLC控制器收到的壓力傳感器所采集的信號調整其充氣速率，由于本實用新型專利技術在被檢測的輸氣管道的外部設置了可拆卸頂蓋的保溫箱，這樣就為實驗環境既可以提供恒溫環境又可以提供泥土環境創造了條件，又由于本實用新型專利技術在被檢測的壓力管道的氣孔處設置了加熱裝置和光纖溫度傳感器，這樣便可以檢測溫度與氣孔所模擬的泄漏點的關系，從而為實驗分析溫度與輸氣管道泄漏點位置的關系創造了條件。

Simulation experiment platform of gas pipeline leakage detection based on optical fiber temperature sensor

The utility model discloses a leak detection simulation platform of gas pipeline based on fiber optic temperature sensor, the experimental platform is composed of gas transmission device and a detecting device; a gas delivery device comprises a storage tank, the bottom of the storage tank is connected with a compressor; the compressor according to the signal received by the controller of PLC pressure sensor the adjustment of the acquisition of inflation rate, the utility model is provided with a removable insulation box cover is detected in the gas pipeline outside, such as the experimental environment can not only provide the constant temperature environment can create the conditions to provide the soil environment, and the utility model in pressure pipeline is detected in the hole arranged the heating device and the optical fiber temperature sensor, which can simulate relationship between leak point detection temperature and porosity, and temperature and gas pipelines for experimental analysis The location of the leak point creates the condition.

【技術實現步驟摘要】
基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺
本技術屬于輸氣管道泄漏檢測領域，尤其涉及一種基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺。
技術介紹
隨著人類社會的進步與經濟的發展，作為新興清潔能源的天然氣需求量也與日俱增，由于管道輸送具有投資省、建設周期短、輸送量大、輸送費用低、對生態環境影響小、管理方便、可靠性高等優點，國內外已普遍采用管道輸送天然氣，因此對天然氣等氣體管道的在線監測也越來越受到社會的關注，目前，基于天然氣管道的模擬實驗平臺為了安全起見，常用空氣或者氮氣代替天然氣進行模擬實驗研究。光纖傳感技術是近年來發展起來的一項新技術，具有抗電磁干擾、電絕緣、靈敏度高等優點，該技術利用沿管線鋪設的光纖作為傳感元件陣列，很好的利用了傳感光纖上任一點都具有傳感能力的特點且光纖壽命長，無需日常維護，使其能夠很好的滿足對輸氣管道全線破壞的預警與定位，對該技術的研究已成為當今極具潛力的研究課題，因此針對輸氣管道的檢測技術也亟需普通實驗室條件下的實驗平臺來模擬，用以研究光纖傳感技術和發展在線監測技術。
技術實現思路
本技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺。本技術的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺，該實驗平臺模擬輸氣管道的泄漏，該實驗平臺由輸氣裝置與檢測裝置構成；所述輸氣裝置包括儲氣罐，通過充氣管與該儲氣罐相連通的壓縮機；所述的儲氣罐的上部設置有輸軟管，該輸軟管通過固定法蘭與輸氣管道連接；在該輸氣管道進氣口處設置有壓力傳感器，該壓力傳感器與PLC控制器連接；該PLC控制器與壓縮機連接；所述檢測裝置包括設置在輸氣管道外部的保溫箱，保溫箱內部設置加熱裝置；所述輸氣管道的檢測部位設置有氣孔閥，在檢測部位沿管道方向布置與PC機連接的光纖溫度傳感器。進一步地，所述儲氣罐設置有壓力表，在輸軟管上設置有第一閥門，在充氣管上設置有第四閥門；所述輸氣管道的進氣口處設置有第二閥門，并在該進氣口處設置有流速計；所述輸氣管道在外露在保溫箱部分的尾端設置有第三閥門。進一步地，所述保溫箱頂蓋可拆卸，加熱裝置固定在頂蓋上。進一步地，所述保溫箱內部填滿沙土，從而模擬管道在泥土中的工作環境。本技術的有益效果是：(1)由于本技術在沿管道檢測部位方向布置了與PC機連接的光纖溫度傳感器，這就為研究管道外壁溫度變化與管道泄漏點的關系創造了條件。(2)由于在輸氣管道上設置了氣孔閥，這樣就為實驗時可以模擬不同大小的泄漏口創造了條件。(3)由于本技術在被檢測的輸氣管道的外部設置了保溫箱并在保溫箱內部設置了加熱裝置，這樣就為實驗能夠提供管道外部高溫，管道內部低溫的模擬環境創造了條件；(4)由于保溫箱頂蓋可以拆卸，這樣實驗時只需將該保溫箱頂蓋拿掉并在箱內覆滿泥土便可以為通過本實驗裝置模擬管道埋在泥土里的工作環境創造了條件并實現了一箱多用；(5)由于本技術采用的是輸軟管與輸氣管道相連，這樣在實際中還可以選用合適的自然環境下泄漏的輸氣管道并采用相應長度的輸軟管和光纖溫度傳感器與之配合進行更精準的檢測。附圖說明圖1是本技術結構示意圖。圖中，1、儲氣罐；2、壓力表；3、第一閥門；4、輸氣管；5、固定法蘭；6、第二閥門；7、流速計；8、加熱裝置；9、氣孔閥；10、第三閥門；11、光纖溫度傳感器；12、保溫箱；13、壓力傳感器；14、PLC控制器；15、壓縮機；16、充氣管；17、第四閥門；P、輸氣管道。具體實施方式下面根據附圖對本技術進行詳細描述。如圖1所示，本技術為一種基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺，該實驗平臺模擬輸氣管道P的泄漏，該實驗平臺由輸氣裝置與檢測裝置構成；所述的輸氣裝置包括儲氣罐1，通過充氣管16與該儲氣罐1相連通的壓縮機15；所述的儲氣罐1的上部設置有輸軟管4，該輸軟管4通過固定法蘭5與輸氣管道P連接；在該輸氣管道P進氣口處設置有壓力傳感器13，該壓力傳感器13與PLC控制器14連接；該PLC控制器14與壓縮機15連接；所述的檢測裝置包括設置在輸氣管道P外部的保溫箱12，保溫箱12內部設置了加熱裝置8；所述輸氣管道P的檢測部位設置有氣孔閥9，在檢測部位沿管道方向布置與PC機連接的光纖溫度傳感器11。所述的儲氣罐1設置有壓力表2，在輸軟管4上設置有第一閥門3，在充氣管16上設置有第四閥門17；所述的輸氣管道P的進氣口處設置有第二閥門6并在該進氣口處設置有流速計7；所述的輸氣管道P在外露在保溫箱12部分的尾端設置有第三閥門10。所述的保溫箱12頂蓋可拆卸，加熱裝置8固定在頂蓋上，這樣實驗時也可以拆掉保溫箱12頂蓋并在保溫箱內覆滿泥土，從而模擬管道在泥土中的工作環境。所述的保溫箱12可選用由保溫材料制成的面板搭成，因為光纖溫度傳感器11本身可以測得溫度信息，所以實驗時也可以根據需要在保溫箱12頂蓋設置一個溫度計插口用于記錄保溫箱內部溫度(一般情況下不需要)。所述的加熱裝置8可由單頭加熱棒代替，并將其設置在保溫箱12的頂蓋部位。所述的光纖溫度傳感器11通過導線引出保溫箱12外，通過PC機顯示所采集的溫度信息。以室溫10攝氏度為模擬環境溫度，用空氣代替天然氣，模擬天然氣輸送管道為例對本技術的工作原理進行詳細說明：第一步：關閉所有閥門，打開光纖溫度傳感器11，觀察光纖溫度傳感器11是否能采集到的溫度信號波形，即驗證實驗所使用的光纖溫度傳感器11是否可以正常使用；第二步：啟動加熱裝置8，加熱十分鐘后，觀察光纖溫度傳感器11所采集的溫度信號波形是否發生變化(即驗證實驗所使用的光纖溫度傳感器11是否能采集到溫度變化的信號)，當溫度達到20攝氏度時停止加熱開始實驗(由于輸入的氣體是常溫下的天然氣，保溫箱12內部為20攝氏度的高溫，這樣便可以模擬管道內氣體低溫環境，管道外高溫的現場輸氣環境)；第三步：打開第四閥門17，同時打開壓縮機15對儲氣罐1進行充氣，當壓力表2達到實驗所需壓力時相繼打開第三閥門10、第二閥門6、第一閥門3，此時PLC控制器14將根據所采集的輸氣管道P內的氣體流速是否達到所設定的流速對壓縮機15的供氣速率進行調整，使得輸氣管道P內的流速保持穩定；第四步：觀察氣孔閥9處的氣體泄漏后光纖溫度傳感器11所采集的溫度信號波形是否發生變化，并記錄所發生的變化數據；第五步：重復實驗進行驗證。當實驗模擬管道埋在泥土的環境時只需將保溫箱12的頂蓋去掉，在保溫箱12里覆滿泥土，即可為實驗提供模擬的泥土實驗環境了。分析實驗數據，研究不同環境下輸氣管道P泄漏與溫度變化的關系，并做出總結得出結論。由于本技術采用的是輸軟管4與輸氣管道P相連接，甚至可以通過輸軟管4與輸氣管道P相連接并配以相應長度的光纖溫度傳感器11放置在室外的自然環境中進行實驗，得到更加精準的實驗數據。本技術還可以驗證泄漏孔的大小與溫度變化的關系，利用本技術所得出的結論可以很好的研究和推動光纖傳感技術的在線監測，具有深刻意義。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺，該實驗平臺模擬輸氣管道(P)的泄漏，其特征在于：該實驗平臺由輸氣裝置與檢測裝置構成；所述輸氣裝置包括儲氣罐(1)，通過充氣管(16)與該儲氣罐(1)相連通的壓縮機(15)；所述的儲氣罐(1)的上部設置有輸軟管(4)，該輸軟管(4)通過固定法蘭(5)與輸氣管道(P)連接；在該輸氣管道(P)進氣口處設置有壓力傳感器(13)，該壓力傳感器(13)與PLC控制器(14)連接；該PLC控制器(14)與壓縮機(15)連接；所述檢測裝置包括設置在輸氣管道(P)外部的保溫箱(12)，保溫箱(12)內部設置加熱裝置(8)；所述輸氣管道(P)的檢測部位設置有氣孔閥(9)，在檢測部位沿管道方向布置與PC機連接的光纖溫度傳感器(11)。

【技術特征摘要】
1.一種基于光纖溫度傳感器的輸氣管道泄漏檢測模擬實驗平臺，該實驗平臺模擬輸氣管道(P)的泄漏，其特征在于：該實驗平臺由輸氣裝置與檢測裝置構成；所述輸氣裝置包括儲氣罐(1)，通過充氣管(16)與該儲氣罐(1)相連通的壓縮機(15)；所述的儲氣罐(1)的上部設置有輸軟管(4)，該輸軟管(4)通過固定法蘭(5)與輸氣管道(P)連接；在該輸氣管道(P)進氣口處設置有壓力傳感器(13)，該壓力傳感器(13)與PLC控制器(14)連接；該PLC控制器(14)與壓縮機(15)連接；所述檢測裝置包括設置在輸氣管道(P)外部的保溫箱(12)，保溫箱(12)內部設置加熱裝置(8)；所述輸氣管道(P)的檢測部位設置有氣孔閥(9)，在檢測部位沿管道方向布置與PC機連接的光纖溫度傳感器(1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋俊俊，王強，
申請(專利權)人：中國計量大學，
類型：新型
國別省市：浙江,33