本實用新型屬于輸氣管道泄漏檢測領(lǐng)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。

背景技術(shù)：

隨著人類社會的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)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(shè)周期短、輸送量大、輸送費(fèi)用低、對生態(tài)環(huán)境影響小、管理方便、可靠性高等優(yōu)點，國內(nèi)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(jiān)測也越來越受到社會的關(guān)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?dú)獯嫣烊粴膺M(jìn)行模擬實驗研究。

光纖傳感技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)，具有抗電磁干擾、電絕緣、靈敏度高等優(yōu)點，該技術(shù)利用沿管線鋪設(shè)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(hù)，使其能夠很好的滿足對輸氣管道全線破壞的預(yù)警與定位，對該技術(shù)的研究已成為當(dāng)今極具潛力的研究課題，因此針對輸氣管道的檢測技術(shù)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(shù)和發(fā)展在線監(jiān)測技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)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。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)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(gòu)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(jī)；所述的儲氣罐的上部設(shè)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(jìn)氣口處設(shè)置有壓力傳感器，該壓力傳感器與PLC控制器連接；該P(yáng)LC控制器與壓縮機(jī)連接；

所述檢測裝置包括設(shè)置在輸氣管道外部的保溫箱，保溫箱內(nèi)部設(shè)置加熱裝置；所述輸氣管道的檢測部位設(shè)置有氣孔閥，在檢測部位沿管道方向布置與PC機(jī)連接的光纖溫度傳感器。

進(jìn)一步地，所述儲氣罐設(shè)置有壓力表，在輸軟管上設(shè)置有第一閥門，在充氣管上設(shè)置有第四閥門；所述輸氣管道的進(jìn)氣口處設(shè)置有第二閥門，并在該進(jìn)氣口處設(shè)置有流速計；所述輸氣管道在外露在保溫箱部分的尾端設(shè)置有第三閥門。

進(jìn)一步地，所述保溫箱頂蓋可拆卸，加熱裝置固定在頂蓋上。

進(jìn)一步地，所述保溫箱內(nèi)部填滿沙土，從而模擬管道在泥土中的工作環(huán)境。

本實用新型的有益效果是：

(1)由于本實用新型在沿管道檢測部位方向布置了與PC機(jī)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(guān)系創(chuàng)造了條件。

(2)由于在輸氣管道上設(shè)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(chuàng)造了條件。

(3)由于本實用新型在被檢測的輸氣管道的外部設(shè)置了保溫箱并在保溫箱內(nèi)部設(shè)置了加熱裝置，這樣就為實驗?zāi)軌蛱峁┕艿劳獠扛邷兀艿纼?nèi)部低溫的模擬環(huán)境創(chuàng)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(nèi)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(huán)境創(chuàng)造了條件并實現(xiàn)了一箱多用；

(5)由于本實用新型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(huán)境下泄漏的輸氣管道并采用相應(yīng)長度的輸軟管和光纖溫度傳感器與之配合進(jìn)行更精準(zhǔn)的檢測。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)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(jī)；16、充氣管；17、第四閥門；P、輸氣管道。

具體實施方式

下面根據(jù)附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，本實用新型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(gòu)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(jī)15；所述的儲氣罐1的上部設(shè)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(jìn)氣口處設(shè)置有壓力傳感器13，該壓力傳感器13與PLC控制器14連接；該P(yáng)LC控制器14與壓縮機(jī)15連接；

所述的檢測裝置包括設(shè)置在輸氣管道P外部的保溫箱12，保溫箱12內(nèi)部設(shè)置了加熱裝置8；所述輸氣管道P的檢測部位設(shè)置有氣孔閥9，在檢測部位沿管道方向布置與PC機(jī)連接的光纖溫度傳感器11。

所述的儲氣罐1設(shè)置有壓力表2，在輸軟管4上設(shè)置有第一閥門3，在充氣管16上設(shè)置有第四閥門17；

所述的輸氣管道P的進(jìn)氣口處設(shè)置有第二閥門6并在該進(jìn)氣口處設(shè)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(shè)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(nèi)覆滿泥土，從而模擬管道在泥土中的工作環(huán)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(jù)需要在保溫箱12頂蓋設(shè)置一個溫度計插口用于記錄保溫箱內(nèi)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(shè)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(dǎo)線引出保溫箱12外，通過PC機(jī)顯示所采集的溫度信息。

以室溫10攝氏度為模擬環(huán)境溫度，用空氣代替天然氣，模擬天然氣輸送管道為例對本實用新型的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明：

第一步：關(guān)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(fā)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(dāng)溫度達(dá)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(nèi)部為20攝氏度的高溫，這樣便可以模擬管道內(nèi)氣體低溫環(huán)境，管道外高溫的現(xiàn)場輸氣環(huán)境)；

第三步：打開第四閥門17，同時打開壓縮機(jī)15對儲氣罐1進(jìn)行充氣，當(dāng)壓力表2達(dá)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(jù)所采集的輸氣管道P內(nèi)的氣體流速是否達(dá)到所設(shè)定的流速對壓縮機(jī)15的供氣速率進(jìn)行調(diào)整，使得輸氣管道P內(nèi)的流速保持穩(wěn)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(fā)生變化，并記錄所發(fā)生的變化數(shù)據(jù)；

第五步：重復(fù)實驗進(jìn)行驗證。

當(dāng)實驗?zāi)M管道埋在泥土的環(huán)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(huán)境了。

分析實驗數(shù)據(jù)，研究不同環(huán)境下輸氣管道P泄漏與溫度變化的關(guān)系，并做出總結(jié)得出結(jié)論。

由于本實用新型采用的是輸軟管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(yīng)長度的光纖溫度傳感器11放置在室外的自然環(huán)境中進(jìn)行實驗，得到更加精準(zhǔn)的實驗數(shù)據(jù)。

本實用新型還可以驗證泄漏孔的大小與溫度變化的關(guān)系，利用本實用新型所得出的結(jié)論可以很好的研究和推動光纖傳感技術(shù)的在線監(jiān)測，具有深刻意義。