檢測(cè)和定位引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及檢測(cè)和定位引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏。一種用于對(duì)引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位的裝置，所述裝置具有：至少一個(gè)可布置在設(shè)備附近的液密的集流管，集流管具有大量在集流管的徑向方向上彼此間隔布置的、可讓水透過的擴(kuò)散元件；至少一個(gè)可連接到集流管的濕度傳感器；以及，可連接到集流管的輸送設(shè)備，其中濕度傳感器被設(shè)計(jì)成用于產(chǎn)生與所獲取的濕度有關(guān)的測(cè)量信號(hào)，輸送設(shè)備被設(shè)計(jì)成用于生成集流管中具有流速的體積流量，其中分析設(shè)備與輸送設(shè)備和濕度傳感器連接，使得在考慮流速的情況下可對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析以確定泄漏位置。
【專利說明】檢測(cè)和定位引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏
[0001] 本發(fā)明涉及用于對(duì)引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位的裝置和方法。
[0002] 在工業(yè)設(shè)備或類似地方提供此類裝置和方法來對(duì)引導(dǎo)或包含含水流體的設(shè)備，例 如特別是容器、儲(chǔ)槽、器皿、管路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這是很普遍的。
[0003] 這種類型的已知裝置具有布置在待監(jiān)測(cè)設(shè)備附近的集流管或軟管。軟管或集流管 允許至少分段地讓含水的流體通過，所述流體能夠以液態(tài)或氣態(tài)存在。一旦發(fā)生泄漏，所述 流體就會(huì)從設(shè)備中流出并由于滲透性差異的緣故而擴(kuò)散到集流管或軟管中。然后從這里用 輸送設(shè)備，例如泵，將所述組分輸送到濕度傳感器，所述傳感器形成與所測(cè)定的濕度有關(guān)的 測(cè)量信號(hào)。
[0004] 此類裝置和方法的基本原理是眾所周知的，且早在以前就是眾多改進(jìn)實(shí)施形式的 研究對(duì)象。
[0005] 例如，從DE 10 2005 023 255 Al中已知一種集流管，其用于監(jiān)測(cè)并定位設(shè)備的泄 漏，其由不允許待監(jiān)測(cè)物質(zhì)透過的原料構(gòu)成。所述集流管具有大量開口，這些開口用燒結(jié)金 屬材質(zhì)形成的擴(kuò)散元件封閉。待監(jiān)測(cè)物質(zhì)可通過擴(kuò)散元件擴(kuò)散并到達(dá)集流管內(nèi)部以便檢 測(cè)。
[0006] 從DE 196 17 359中已知一種裝置，其用于對(duì)引導(dǎo)有機(jī)物的設(shè)備的泄漏進(jìn)行檢 驗(yàn)，特別是檢驗(yàn)石油管道、垃圾堆或類似位置處的泄漏，該裝置具有選擇性地讓待檢測(cè)物質(zhì) 透過的軟管。軟管布置在所述設(shè)備附近。此外，在軟管的徑向方向上還布置了多個(gè)相互間 隔開來的傳感器，其通過導(dǎo)電線與分析單元連接。
[0007] DE 100 60 976 Al公開了另一種具有可滲透集流管的、用于識(shí)別并定位泄漏的裝 置，所述集流管上連接有壓力泵。該裝置具有多個(gè)用于對(duì)流出的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。此 夕卜，例如鋁材質(zhì)的犧牲陽極被布置在已知位置作為標(biāo)識(shí)，即在這些地方出現(xiàn)了可借助于所 用的傳感器檢驗(yàn)的氫。
[0008] DE 10 2007 005 693 Al描述了一種生產(chǎn)集流管（其用于識(shí)別并定位在發(fā)生泄漏 時(shí)流出到集流管周邊環(huán)境中的物質(zhì)）的方法并且還描述了用該方法制造的集流管。集流管 具有多個(gè)開口，這些開口用可滲透的彈性材料，特別是用硅橡膠來封閉。
[0009] 用DE 24 31 907 C3中已知的方法可將物質(zhì)或流體從其滲透進(jìn)了集流管中的位置 檢測(cè)出來。該位置與泄漏位置一致，物質(zhì)在該位置從設(shè)備的監(jiān)測(cè)段流出。為此借助于連接 到集流管上的泵將滲透進(jìn)集流管的物質(zhì)連接至集流管上的傳感器，如有必要連同集流管中 的載氣引入一同連接至集流管上的傳感器。在流速已知時(shí)，可根據(jù)在接通泵直至物質(zhì)到達(dá) 傳感器所需要的時(shí)間間隔來檢測(cè)物質(zhì)滲透進(jìn)集流管的位置。
[0010] 出版物DE 10 2005 059 304 B3描述了一種用于校準(zhǔn)濕度傳感器的方法，其中將 已知水蒸汽進(jìn)氣濃度和已知體積流量的載氣引入混合室中，該混合室通過允許水蒸汽透過 的隔板與蓄液罐流通，蓄液罐的溫度設(shè)定為恒定值。借助濕度傳感器來獲取從混合室流出 的、由水蒸汽和載氣組成的混合氣中水蒸汽出口濃度的測(cè)量值。將此測(cè)量值與實(shí)際值進(jìn)行 比較，所述實(shí)際值由與蓄液罐溫度、體積流量和水蒸汽進(jìn)氣濃度相關(guān)的關(guān)系來確定。所述 校準(zhǔn)方法特別適用于具有分段式可滲透集流管的、用于檢測(cè)和定位泄漏的裝置的濕度傳感 器。
[0011] 基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種經(jīng)過改進(jìn)的裝置或經(jīng)過改進(jìn)的方法， 以便對(duì)引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位。
[0012] 就裝置而言該任務(wù)通過一種用于對(duì)前述類型的、引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏進(jìn) 行檢測(cè)和定位的裝置得以實(shí)現(xiàn)，且所述裝置具有權(quán)利要求1所述的其它特征。
[0013] 本發(fā)明有利的實(shí)施形式是從屬權(quán)利要求的描述對(duì)象。
[0014] 用于檢測(cè)和定位引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏的裝置具有：至少一個(gè)可布置在所 述設(shè)備附近的液密集流管，其具有大量在集流管的徑向方向上彼此間隔布置的、可透過的 擴(kuò)散元件；至少一個(gè)可連接到集流管的濕度傳感器；以及，可連接到集流管的輸送設(shè)備。所 述濕度傳感器被設(shè)計(jì)成用于產(chǎn)生與獲取的濕度有關(guān)的測(cè)量信號(hào)，并且所述輸送設(shè)備被設(shè)計(jì) 成用于生成集流管中具有流速的體積流量。分析設(shè)備與輸送設(shè)備和濕度傳感器連接，使得 在考慮流速的情況下可對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析以確定泄漏位置。
[0015] 本說明書中的流體既可以是氣體狀態(tài)，又可以是液體。引導(dǎo)或包含水的設(shè)備例如 具有管、器皿或容器，其包含含水液體或含水蒸汽的氣體混合物。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的裝置被設(shè)計(jì)成用于定位泄漏，即使得在緊鄰設(shè)備的周邊環(huán)境中的濕 度僅有些許提高也能被檢測(cè)出來。在設(shè)備區(qū)域中出現(xiàn)液態(tài)水或水蒸汽表明有泄漏，借助于 所述裝置并根據(jù)集流管中體積流量的已知流速就可很容易將泄露定位。其中物理測(cè)量原理 的基礎(chǔ)在于，用于檢測(cè)的集流管是密閉的，但是可分段性地讓待檢測(cè)的含水流體滲透，從而 使得流體由于滲透性差異而在經(jīng)過一段時(shí)間的擴(kuò)散后進(jìn)入集流管。為此，在集流管上設(shè)置 多個(gè)擴(kuò)散元件，這些擴(kuò)散元件至少能讓水或水蒸汽透過。
[0017] 例如，可將集流管沿著待監(jiān)測(cè)的管路敷設(shè)或敷設(shè)在水箱區(qū)域中。將可連接到集流 管上的輸送設(shè)備設(shè)計(jì)成用于將位于集流管中的氣柱或液柱輸送到濕度傳感器。如果已知集 流管中體積流量的流速，則可根據(jù)測(cè)量信號(hào)（該測(cè)量信號(hào)與體積流量的水分含量有關(guān)）的 時(shí)間分布推斷出濕度的空間分布并從而推斷出可能泄漏的位置。
[0018] 在擴(kuò)散一段時(shí)間后，集流管內(nèi)的濕度分布與集流管的周邊環(huán)境中的濕度分布一 致。因此，在軟管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)展的液體試樣或氣體試樣，其代表了沿著設(shè)備的濕度空間分 布。集流管中的流體可借助輸送設(shè)備引入至少一個(gè)濕度傳感器，從而使得可以生成與所獲 取的濕度有關(guān)的測(cè)量信號(hào)。
[0019] 可讓水或水蒸汽透過的擴(kuò)散元件優(yōu)選由耐腐蝕的燒結(jié)金屬構(gòu)成。此類擴(kuò)散元件特 別穩(wěn)定，從而提高了具有燒結(jié)金屬材質(zhì)的擴(kuò)散元件的集流管的使用壽命。
[0020] 在一個(gè)可能的實(shí)施例中，集流管被制成不銹鋼材質(zhì)的螺紋管或螺紋管道。完全由 貴金屬制成的集流管在長時(shí)間使用后幾乎不會(huì)老化或磨損，并因此特別適合用在特別是核 電站的不好通行的設(shè)備區(qū)。
[0021] 為了確保足夠大面積地對(duì)設(shè)備泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述設(shè)備例如具有儲(chǔ)槽或容器，優(yōu) 選將集流管蜿蜒布置在設(shè)備的表面上。
[0022] 優(yōu)選將集流管布置在隔離層和設(shè)備壁之間。換言之，例如將集流管引入設(shè)備的隔 離部分內(nèi)，例如管道的隔離部分內(nèi)。此類區(qū)域借助傳統(tǒng)的裝置很難進(jìn)入其中進(jìn)行泄漏監(jiān)測(cè)， 使得通常只有損害外面的隔離層才能將泄漏識(shí)別出來。相反，布置在隔離層和設(shè)備壁之間 的集流管有可能很早就提前將可能的泄漏識(shí)別出來，因?yàn)檫@樣布置的集流管會(huì)大大屏蔽可 能會(huì)將測(cè)量弄錯(cuò)的環(huán)境影響。
[0023] 輸送設(shè)備優(yōu)選具有一個(gè)或多個(gè)連接到集流管上的泵。在一個(gè)可能的實(shí)施例中，提 出將輸送設(shè)備構(gòu)造成抽吸泵并且將其在端部側(cè)布置到出口區(qū)域中的集流管處。特別是在監(jiān) 測(cè)段較短時(shí)，此種實(shí)施形式會(huì)為集流管提供足夠的抽吸能力，所述集流管被布置成封閉的 軟管。在監(jiān)測(cè)段較大時(shí)已證明有益的是，將至少一個(gè)構(gòu)造為壓力泵的輸送設(shè)備布置在輸入 偵牝即布置在集流管入口的端部側(cè)，以確保足夠的傳輸性能。
[0024] 特別優(yōu)選的是，在所述設(shè)備或另一設(shè)備附近布置多個(gè)集流管，這些集流管分別具 有多個(gè)可讓流體透過的擴(kuò)散元件且可分別連接到至少一個(gè)濕度傳感器以及連接到輸送設(shè) 備，從而使得借助于濕度傳感器可產(chǎn)生與濕度有關(guān)的測(cè)量信號(hào)，而且借助于輸送設(shè)備可產(chǎn) 生具有流速的體積流量。因此各個(gè)集流管可構(gòu)成在工業(yè)設(shè)備中的同一設(shè)備或不同設(shè)備上的 不同監(jiān)測(cè)段。各個(gè)集流管優(yōu)選固定敷設(shè)，并且可借助于閥布置在必要時(shí)連接到的輸送設(shè)備 以及連接到被構(gòu)造用于檢測(cè)濕度的濕度傳感器。由此可借助同一測(cè)量設(shè)備或可借助同一分 析設(shè)備來依次檢驗(yàn)不同的監(jiān)測(cè)段。因此建議集中監(jiān)測(cè)和檢驗(yàn)，其中不可避免的是，借助相應(yīng) 的軟件使?jié)穸葌鞲衅骰蚍治鲈O(shè)備與和不同監(jiān)測(cè)段相對(duì)應(yīng)的不同檢測(cè)通道分別匹配。
[0025] 在另一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置有外圍網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來分析并存儲(chǔ)測(cè)量信號(hào)。分析設(shè)備優(yōu)選 具有連接到至少一個(gè)濕度傳感器的接口，其中該接口被構(gòu)造成用于將模擬測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成 與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0026] 此外，為了集中獲取數(shù)據(jù)還設(shè)置了存儲(chǔ)單元以便存儲(chǔ)所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)，所述存 儲(chǔ)單元具有連接網(wǎng)絡(luò)的無線或有線網(wǎng)絡(luò)接口。特別地，該網(wǎng)絡(luò)接口可以是網(wǎng)站界面且所述 網(wǎng)絡(luò)可構(gòu)造成互聯(lián)網(wǎng)的一部分或者構(gòu)造成局部網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)，LAN)。還提供特別實(shí)現(xiàn)以 TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）為基礎(chǔ)的協(xié)議作為可靠的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。借助此類網(wǎng)絡(luò) 接口可通過另一個(gè)控制單元或分析單元來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，這些單元例如構(gòu)造成計(jì)算機(jī)，特 別是筆記本電腦。
[0027] 為了更好地進(jìn)行分析，提出將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)。通常借助相應(yīng)地在 軟件中實(shí)現(xiàn)的算法可易于分析數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)。但這不會(huì)對(duì)基本的方法（比如如何分析測(cè)量 信號(hào)或測(cè)量數(shù)據(jù)）產(chǎn)生影響，從而使得在分析方面可認(rèn)為這些術(shù)語意思相同。
[0028] 在存儲(chǔ)單元上優(yōu)選安裝有測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。如有必要可調(diào)用測(cè)量數(shù)據(jù)來進(jìn)行后 續(xù)分析。此外，分析設(shè)備還包括顯示器，其特別是用于顯示被圖形化處理的測(cè)量數(shù)據(jù)或測(cè)量 結(jié)果。為此提出的是，將測(cè)量數(shù)據(jù)中的趨勢(shì)確定出來并用相應(yīng)的圖形進(jìn)行描述，從而使得操 作人員能提前識(shí)別泄漏。
[0029] 就方法而言，所述任務(wù)通過具有權(quán)利要求6所述的額外特征的方法得以實(shí)現(xiàn)，所 述方法被用于對(duì)前述類型的、引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位。
[0030] 用于檢測(cè)和定位引導(dǎo)或包含流體的設(shè)備中的泄漏的方法基本上涉及前述裝置的 特定應(yīng)用，從而使得首先要參考這方面的實(shí)施形式。
[0031] 在用于檢測(cè)和定位引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏的方法中，將至少一個(gè)液密集流 管，該集流管具有大量在集流管徑向方向上彼此間隔布置的可透過擴(kuò)散元件，布置在所述 設(shè)備附近并將其連接到至少一個(gè)濕度傳感器和輸送設(shè)備。所述輸送設(shè)備在集流管中生成具 有流速的體積流量，以便將其中所含的流體輸送給濕度傳感器。該濕度傳感器會(huì)獲取與時(shí) 間相關(guān)的、所輸送的流體中的水分含量，并產(chǎn)生與所獲取的水分含量相關(guān)的測(cè)量信號(hào)。分析 設(shè)備在考慮流速的情況下對(duì)與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析以確定泄漏位置。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的方法特別適合于高靈敏地對(duì)壓力引導(dǎo)的、隔離的管道或容器上的泄 漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)，否則在隔離時(shí)很難將這些設(shè)備上的蒸汽泄露和/或水泄漏識(shí)別出來。泄漏，特 別是在法蘭連接部、閥門或密封配件處的泄漏通?？梢栽谝粋€(gè)小時(shí)內(nèi)迅速且可靠地識(shí)別出 來并對(duì)其泄漏率的變化進(jìn)行分析。
[0033] 在這種情況下，測(cè)量原理是以上述集流管為基礎(chǔ)的，所述集流管也稱為"FLOS傳 感器管"（FLOs :水分-泄漏-監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）。包含水分的周圍空氣由于濃度差所致通過擴(kuò) 散元件擴(kuò)散進(jìn)集流管內(nèi)部。通過這種方式，在幾分鐘之內(nèi)就會(huì)在集流管內(nèi)產(chǎn)生濕度的區(qū)域 分布圖。其中特別明顯的是，在泄漏區(qū)域，特別是在圍繞設(shè)備的隔離部分內(nèi)濕度會(huì)局部上 升。
[0034] 為了獲取沿集流管的濕度或濃度分布，依次將位于集流管中的空氣柱或蒸汽柱引 入濕度傳感器，所述傳感器會(huì)將與輸送時(shí)間相關(guān)的濕度記錄下來。同時(shí)，用干燥空氣來沖洗 集流管以便進(jìn)行下次測(cè)量。各次測(cè)量自動(dòng)進(jìn)行并且按照預(yù)定的時(shí)間間隔周期性地重復(fù)進(jìn) 行。
[0035] 由濕度傳感器獲取的測(cè)量信號(hào)優(yōu)選具有與濕度有關(guān)的振幅。一旦振幅值超過第一 可預(yù)先給定的閾值，則會(huì)發(fā)出警報(bào)，該警報(bào)顯示泄漏。但是由于環(huán)境的濕度在特定極限范圍 內(nèi)變化，并且特別是在工業(yè)設(shè)備的元件存在時(shí)降低，所述元件所具有的溫度比環(huán)境溫度高， 因此為了可靠地定位泄漏有利的是，根據(jù)事先獲得的濕度空間分布來選擇第一可預(yù)先給定 的閾值。
[0036] 為了獲得濕度的空間分布，特別優(yōu)選的是在周期性的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行參考測(cè)量。 這樣獲得的參考數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于沿集流管定義的監(jiān)測(cè)段特有的濕度分布，所述濕度分布被用于 調(diào)整測(cè)量數(shù)據(jù)，這些測(cè)量數(shù)據(jù)是在為了監(jiān)測(cè)設(shè)備的泄漏而進(jìn)行定期測(cè)量時(shí)所獲取的。
[0037] 優(yōu)選地，將與不同時(shí)刻所進(jìn)行的測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并且在時(shí)間上 將其外推。為此可將不同測(cè)量的測(cè)量信號(hào)特別作為測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)字化，并將其存儲(chǔ)在分析設(shè) 備的存儲(chǔ)設(shè)備中。將各種與不同測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)在時(shí)間上外推。換言之就是將當(dāng)前 測(cè)量的測(cè)量數(shù)據(jù)與上次測(cè)量的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以識(shí)別數(shù)據(jù)中的可能偏差。通過將測(cè)量 數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間外推，可將自身尚且運(yùn)行良好的組件已經(jīng)顯現(xiàn)的故障識(shí)別出來。因此有可能 的是，將某一時(shí)刻的可能故障識(shí)別出來，在該時(shí)間還沒有對(duì)正確的運(yùn)行方式造成損害。
[0038] 有利地，當(dāng)與不同時(shí)刻進(jìn)行的測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)偏離超過可預(yù)先給定的第二 閾值時(shí)發(fā)出警告。還會(huì)自己發(fā)出警告的情況是，沒有超過對(duì)警報(bào)至關(guān)重要的第一閾值。但 是，測(cè)量數(shù)據(jù)偏離超過第二閾值表明裝置出了問題，其集流管泄漏或輸送設(shè)備壞了。為此， 所發(fā)出的警告涉及系統(tǒng)警報(bào)，這種警報(bào)表明裝置的組件出了問題。換言之就是每次測(cè)量時(shí) 通過與參考測(cè)量進(jìn)行模型對(duì)比來對(duì)所有FLtlS組件的正常功能進(jìn)行完整的檢查，并且一旦 出現(xiàn)偏差則發(fā)出系統(tǒng)警報(bào)。
[0039] 特別優(yōu)選的是，在引導(dǎo)或包含水的所述設(shè)備或另一設(shè)備附近布置多個(gè)可滲透的集 流管，以便例如借助于相應(yīng)的閥布置將其依次連接到至少一臺(tái)輸送設(shè)備和至少一個(gè)濕度傳 感器，以便對(duì)由集流管定義的監(jiān)測(cè)段進(jìn)行檢驗(yàn)。因此可對(duì)多個(gè)由各個(gè)集流管定義的監(jiān)測(cè)段 用相同的測(cè)量設(shè)備來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0040] 下面將參考附圖來詳細(xì)分析本發(fā)明可能的實(shí)施例。圖中顯示：
[0041] 圖1以示意圖示出了一種設(shè)備，該設(shè)備具有根據(jù)本發(fā)明可能的實(shí)施例的、用于進(jìn) 行泄漏檢測(cè)和定位的裝置；
[0042] 圖2示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的、用于進(jìn)行泄漏檢測(cè)和定位的裝置，在此實(shí)施例 中集流管敷設(shè)在設(shè)備的隔離部分內(nèi)；
[0043] 圖3以透視圖示出了具有擴(kuò)散元件的集流管的部分；
[0044] 圖4以示意圖示出了一種裝置，該裝置具有在設(shè)備表面蜿蜒布置的集流管；
[0045] 圖5以示意圖示出了所測(cè)得的與時(shí)間相關(guān)的水分含量的分布圖。
[0046] 彼此相對(duì)應(yīng)的部件在所有附圖中都用同一參考標(biāo)記標(biāo)識(shí)。
[0047] 圖1以示意圖示出了用于檢測(cè)并定位泄漏的裝置1的結(jié)構(gòu)。所述裝置1包括多個(gè) 集流管2,這些集流管敷設(shè)在引導(dǎo)水的設(shè)備3區(qū)域中。
[0048] 集流管2形成了兩個(gè)彼此隔開的監(jiān)測(cè)段，這些監(jiān)測(cè)段可借助閥14在入口側(cè)連接到 輸送設(shè)備4,所述輸送設(shè)備在這里被設(shè)計(jì)成壓力泵，并且這些監(jiān)測(cè)段在出口側(cè)可借助閥14 連接到濕度傳感器5。
[0049] 為了監(jiān)測(cè)設(shè)備3的泄漏將集流管2構(gòu)造成可分段地讓水蒸汽滲透。為此在集流管 2中引入了擴(kuò)散元件12,所述擴(kuò)散元件在圖3中詳細(xì)示出。在入口側(cè)設(shè)置有蓄液罐6,其中 含有壓縮空氣。為了沖洗集流管2可將壓縮空氣引入其中，以便在測(cè)量時(shí)用干燥的壓縮空 氣來替換集流管2中的氣柱。
[0050] 用電導(dǎo)線將濕度傳感器5和輸送設(shè)備4與分析設(shè)備7相連。所述分析設(shè)備7特別 是根據(jù)由輸送設(shè)備4在集流管2內(nèi)引起的體積流量及其流速來對(duì)由濕度傳感器5生成的測(cè) 量信號(hào)進(jìn)行分析。為此設(shè)置了未被詳細(xì)示出的接口，所述接口在必要時(shí)將模擬的測(cè)量信號(hào) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字測(cè)量數(shù)據(jù)。為了存儲(chǔ)所述測(cè)量數(shù)據(jù)，特別是為了進(jìn)行后續(xù)的進(jìn)一步處理，分析設(shè) 備7具有存儲(chǔ)單元8。
[0051] 此外，分析設(shè)備7還用作控制元件的控制設(shè)備，所述控制元件被構(gòu)造成閥門14和 輸送設(shè)備4。相應(yīng)地，將另一個(gè)未被詳細(xì)示出的接口布置在控制元件和分析設(shè)備7之間，其 將數(shù)字控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)。
[0052] 分析設(shè)備7還與輸出設(shè)備9連接，所述輸出設(shè)備被構(gòu)造成用于以視覺形式、聲音形 式和/或觸覺形式來輸出警告和/或警報(bào)。
[0053] 圖2示出了本發(fā)明的另一個(gè)可能的實(shí)施形式，在該實(shí)施形式中，集流管2在設(shè)備3 的隔離部分內(nèi)延伸，其在所示實(shí)施例中被設(shè)計(jì)成隔離的管道。集流管2在外隔離層10和設(shè) 備3的內(nèi)壁11之間延伸。因此，集流管2基本上屏蔽了外部環(huán)境的影響，從而使得可實(shí)現(xiàn) 特別低的檢測(cè)極限。所述檢測(cè)極限通常為少于每小時(shí)流出Ikg的水蒸汽。相應(yīng)時(shí)間介于20 和60分鐘之間，監(jiān)測(cè)段最大可為300m。
[0054] 在集流管2中引入了多個(gè)擴(kuò)散元件12,這些擴(kuò)散元件在集流管2上按規(guī)則的間距 彼此間隔布置。擴(kuò)散元件12由燒結(jié)金屬構(gòu)成并在圖3中詳細(xì)示出。
[0055] 圖3以透視圖示出了集流管2的一部分。所示部分具有連接部分13,擴(kuò)散元件12 就置于該連接部分中。擴(kuò)散元件12由燒結(jié)金屬構(gòu)成并可讓水蒸汽透過，從而使得水蒸汽由 于滲透性差異可從周邊環(huán)境擴(kuò)散進(jìn)集流管。在所示實(shí)施例中，集流管2被設(shè)計(jì)成螺紋管，其 由不銹鋼制成。此類實(shí)施形式耐溫且防輻射，并因此特別適合于在核電站內(nèi)長期使用。
[0056] 圖4以示意圖示出了用于檢測(cè)并定位泄漏的裝置1的另一個(gè)可能實(shí)施形式。為了 對(duì)設(shè)備3的表面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述設(shè)備在此處被示例性地設(shè)計(jì)成壓水反應(yīng)堆的容器蓋，將集 流管2蜿蜒布置在所述表面上。
[0057] 下面將參考圖5來描述用于對(duì)泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位的方法。圖5示出的圖像示意 性地描述了隨時(shí)間t變化并對(duì)應(yīng)于數(shù)字化測(cè)量信號(hào)的測(cè)量信號(hào)或測(cè)量數(shù)據(jù)M，其中測(cè)量信 號(hào)或測(cè)量數(shù)據(jù)M的振幅與所獲取的水分含量F有關(guān)。
[0058] 為了監(jiān)測(cè)設(shè)備3的泄漏，以周期性的時(shí)間間隔自動(dòng)開始測(cè)量。在這種情況下，測(cè)量 的基本原理的基礎(chǔ)在于，流出的水蒸汽由于濃度差的緣故經(jīng)過一段時(shí)間的擴(kuò)散后會(huì)擴(kuò)散進(jìn) 集流管2中。水蒸汽會(huì)在泄漏位置擴(kuò)散進(jìn)軟管2。測(cè)量時(shí)將集流管2中的空氣-水蒸汽混 合物利用來自蓄液罐6的干燥空氣來替代，以便將集流管2中的流體柱依次輸送到濕度傳 感器5。
[0059] 所述方法適合用于對(duì)長度不超過300m的監(jiān)測(cè)段進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在獲得泄漏位置時(shí)，定 位精度典型地在2至8m之間。
[0060] 將輸送設(shè)備14激活用于沖洗集流管2,以便在集流管2中生成具有流速的流體流 量。狀態(tài)參數(shù)（特別是壓力、流速和/或流體流量或質(zhì)量流量）將由未被詳細(xì)描述的測(cè)量 設(shè)備來測(cè)量。濕度傳感器5產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)，該測(cè)量信號(hào)與所獲取的濕度有關(guān)。所述測(cè)量信 號(hào)被輸送到分析單元7,其中在必要時(shí)相應(yīng)的接口將模擬的測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字的測(cè)量數(shù) 據(jù)M，以便更好地進(jìn)行分析。通常借助于相應(yīng)地在軟件中實(shí)現(xiàn)的算法可易于分析數(shù)字測(cè)量數(shù) 據(jù)。但這不會(huì)對(duì)基本的方法（比如如何分析測(cè)量信號(hào)或測(cè)量數(shù)據(jù)M)產(chǎn)生影響，從而使得在 分析方面可認(rèn)為這些術(shù)語意思相同。
[0061] 在測(cè)量期間，將最初位于集流管2中的氣體混合物完全用干燥的空氣來替換。如 果由濕度傳感器5所獲取的測(cè)量信號(hào)或由其推導(dǎo)出的測(cè)量數(shù)據(jù)M的振幅超過第一可預(yù)先給 定的閾值S1，則通過輸出設(shè)備發(fā)出表明有泄漏的警報(bào)。由于在輸送設(shè)備14被激活之后所經(jīng) 過的時(shí)間t是已知的，并且狀態(tài)參數(shù)是已知的，則可準(zhǔn)確地獲得泄漏的位置。換言之，根據(jù) 時(shí)間t所捕取的測(cè)量信號(hào)或測(cè)量數(shù)據(jù)M在出現(xiàn)泄漏時(shí)具有被增大的振幅，該振幅與被增加 的水分含量F -致。測(cè)量幅值也稱為"泄漏尖峰"，其準(zhǔn)確位置確定了泄漏位置。
[0062] 可根據(jù)之前在參考測(cè)量中獲取的或獲得的底層U來選擇可預(yù)先給定的第一閾值 S1。因此在底層噪音變化時(shí)，不同區(qū)域的第一閾值Sl會(huì)變化。
[0063] 在圖5所示實(shí)施例中，測(cè)量數(shù)據(jù)M的振幅在第一時(shí)間窗中超過閾值S1，從而使得借 助分析設(shè)備9來發(fā)出警報(bào)。
[0064] 當(dāng)所測(cè)得的測(cè)量信號(hào)或所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)M與底層U的偏差超過第二閾值S2時(shí)， 所述第二閾值在圖5中示例性地描述為被選出的測(cè)量點(diǎn)處的誤差范圍，借助于輸出單元9 發(fā)出對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)警報(bào)的警告，同時(shí)表明裝置1可能有問題。
[0065] 上面根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。但是要明白的是，本發(fā)明并不局限 于所示出的實(shí)施例的具體實(shí)施，相反，相關(guān)專業(yè)人員可依據(jù)本發(fā)明派生出一些變體形式，但 不偏離本發(fā)明重要的基本思想。
[0066] 參考標(biāo)記列表
[0067] 1 裝置
[0068] 2 集流管
[0069] 3 設(shè)備
[0070] 4 輸送設(shè)備
[0071] 5 濕度傳感器
[0072] 6 蓄液罐
[0073] 7 分析單元
[0074] 8 存儲(chǔ)單元
[0075] 9 輸出單元
[0076] 10 隔離層
[0077] 11 壁
[0078] 12 擴(kuò)散元件
[0079] 13 連接部分
[0080] 14 閥
[0081] M 測(cè)量數(shù)據(jù)
[0082] F 水分含量
[0083] t 時(shí)間
[0084] Sl 第一閾值
【權(quán)利要求】
1. 一種用于對(duì)引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位的裝置，所述裝置具有： 至少一個(gè)能夠布置在所述設(shè)備附近的液密的集流管，所述集流管具有大量在集流管的徑向 方向上彼此間隔布置的、可讓水透過的擴(kuò)散元件；至少一個(gè)能夠連接到所述集流管的濕度 傳感器；以及，能夠連接到所述集流管的輸送設(shè)備，其中所述濕度傳感器被設(shè)計(jì)成用于產(chǎn)生 與所獲取的濕度有關(guān)的測(cè)量信號(hào)，并且所述輸送設(shè)備被設(shè)計(jì)成用于生成所述集流管中具有 流速的體積流量，其中分析設(shè)備與所述輸送設(shè)備和濕度傳感器連接，從而使得在考慮流速 的情況下能夠?qū)y(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析以確定泄漏位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述擴(kuò)散元件由燒結(jié)金屬構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中所述集流管蜿蜒布置在所述設(shè)備的表面上。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述集流管布置在隔離層和所述設(shè)備的 壁之間。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中在所述設(shè)備或另一設(shè)備（3)附近布置 多個(gè)集流管，這些集流管分別具有多個(gè)能夠讓流體透過的擴(kuò)散元件且能夠分別連接到至少 一個(gè)濕度傳感器，并且能夠分別連接到所述輸送設(shè)備（14)，從而使得借助于濕度傳感器能 夠產(chǎn)生與濕度有關(guān)的測(cè)量信號(hào)而且借助于所述輸送設(shè)備（14)能夠產(chǎn)生具有流速的體積流 量。
6. -種用于對(duì)引導(dǎo)或包含水的設(shè)備中的泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位的方法，所述設(shè)備具有前 述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中將至少一個(gè)液密集流管布置在所述設(shè)備附近，并將 其連接到至少一個(gè)濕度傳感器和輸送設(shè)備，所述集流管具有大量在集流管徑向方向上彼此 間隔布置的可透過的擴(kuò)散元件，其中所述輸送設(shè)備在所述集流管中生成具有流速的體積流 量并由此將集流管中所含的流體輸送給濕度傳感器，所述濕度傳感器會(huì)生成與所獲取的濕 度相關(guān)的測(cè)量信號(hào)，其中分析設(shè)備在考慮流速的情況下對(duì)所述測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析以確定泄 漏位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述測(cè)量信號(hào)具有與濕度有關(guān)的振幅，并且一旦振 幅值超過第一可預(yù)先給定的閾值則會(huì)發(fā)出警報(bào)，其中根據(jù)所獲得的濕度的空間分布來選擇 第一閾值。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中為了獲得所述濕度的空間分布以周期性的時(shí)間間隔 進(jìn)行參考測(cè)量。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中將與在不同時(shí)刻進(jìn)行的測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行 比較，并且在時(shí)間上將其外推。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中當(dāng)與不同時(shí)刻進(jìn)行的測(cè)量相對(duì)應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)偏離 超過可預(yù)先給定的第二閾值時(shí)，則會(huì)發(fā)出警告。
11. 如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中在引導(dǎo)或包含水的所述設(shè)備或另一 設(shè)備附近布置多個(gè)可滲透的集流管，將所述集流管依次連接到至少一臺(tái)輸送設(shè)備和至少一 個(gè)濕度傳感器，以便對(duì)由所述集流管定義的監(jiān)測(cè)段進(jìn)行檢驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01M3/04GK104374525SQ201410638346
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】克勞斯·艾因茲曼, 沃爾特·克諾布拉赫 申請(qǐng)人:阿?，m有限公司