專利名稱：一種液體泄漏檢測定位系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液體泄漏檢測，尤其是涉及一種可定位泄漏位置的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)。
背景技術：
液體能源的有效利用一直是社會著重關注的問題，如如何節(jié)約水資源等。而在液體資源的儲存、輸送、利用中常出現(xiàn)不同程度的浪費。設備老化、器材損壞、自然災害等不可抗拒的原因均可引起液體的泄漏，如能在泄漏最開始發(fā)生時就能給出警示信號，可最大限度的降低損失。目前液體類的泄漏檢測方法主要由以下幾種
水管的泄漏檢測，主要在管道銜接處安裝液壓表，利用管道兩端液壓表上的液壓差值來確定管道是否發(fā)生泄漏，其缺點是無法確定管道泄漏的具體位置?，F(xiàn)有有利用顏色變化來確定泄漏點，即在管道或者其他檢測區(qū)域安裝含有水溶性色素的顏色料液，使水著色的特點來指示漏水位置，其缺點是需要工作人員不定時去現(xiàn)場巡查，不能做到真正意義上的無人值守。此外，還有在水管上下壁安裝聲波探測器，利用聲波探測器根據(jù)泄漏點的波形強度來確定泄漏點，其缺點是需要大量的檢測設備，不能全程檢測，不能做到無人值守，不適應特殊場所，使用條件和范圍比較局限。顯然，現(xiàn)有水管泄漏檢測的方法不能做到無人值守，監(jiān)測不能定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術水管泄漏檢測的方法不能做到無人值守，監(jiān)測不能定位的技術問題，提供了一種液體泄漏檢測定位系統(tǒng)。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為設計一種液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，所述液體泄漏檢測定位系統(tǒng)包括
通過信號線依次連接且構成回路的電源、單位長度電阻值一定的相互獨立設置的兩根金屬絲和狀態(tài)檢測電阻；
一電壓采集處理器，其與所述狀態(tài)檢測電阻兩端連接且采集所述狀態(tài)檢測電阻兩端的第一電壓和與某一金屬絲兩端連接且采集所述某一金屬絲兩端之間的第二電壓。所述金屬絲均外套有導電橡膠。所述信號線外套有絕緣橡膠。所述電壓采集處理器還包括一串接在所述兩金屬絲之間的常閉開關，且當所述電壓采集處理器檢測到所述第一電壓超過設定的泄漏閾值電壓時所述開關斷開。所述第二電壓與泄漏點的位置關系為V2=I*K*L ；其中，V2表示第二電壓，I表示電源的電流，K表示金屬絲的單位長度電阻值，L表示是泄漏點與金屬絲端點之間的距離。所述第一電壓和第二電壓均采用間隔一定時間取一次值且多次取平均的方法測得。
所述信號線和兩根金屬絲置于同一檢測線纜內(nèi)且沿待檢測的管道鋪設。所述電壓采集處理器還包括一故障判斷模塊，所述故障判斷模塊在所述電壓采集處理器檢測到所述第一電壓小于設定的故障閾值電壓時報警提示故障。所述電源為恒流源。所述電壓采集處理器還包括一根據(jù)所述電壓采集處理器采集的第二電壓自動計算獲取泄漏位置的單片機。本發(fā)明通過單位長度電阻值一定的兩相互獨立設置的金屬絲結合電源來檢測液體的泄漏，只需要簡單的檢測兩個電壓值即可獲知是否發(fā)生泄漏和發(fā)生泄漏的位置，不僅結構簡單，而且可實現(xiàn)全程檢測，可不能做到無人值守，并且可適應特殊場所，使用條件和范圍比較廣。


下面結合實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明，其中
圖1是本發(fā)明液體泄漏檢測定位系統(tǒng)的正常工作時的電路原理圖；圖2是本發(fā)明液體泄漏檢測定位系統(tǒng)的在液體泄漏時的電路原理圖；圖3是本發(fā)明液體泄漏檢測定位系統(tǒng)一具體實施例的流程圖；圖4是本發(fā)明液體泄漏檢測定位系統(tǒng)的第一電壓計算流程圖；圖5是本發(fā)明液體泄漏檢測定位系統(tǒng)的第二電壓計算流程圖。
具體實施例方式請參見圖1和圖2。本發(fā)明液體泄漏檢測定位系統(tǒng)包括電源1、金屬絲2、狀態(tài)檢測電阻Rl和電壓采集處理器(圖中未示出)。其中
電源1主要用于提供電源。電源優(yōu)選采用恒流源。金屬絲2設有兩根，且相互獨立設置，金屬絲2的單位長度電阻值一定，以便于計算泄漏點的位置。金屬絲2可以為裸露的金屬絲，也可以在金屬絲外套有導電橡膠，以便于在液體泄漏時，兩金屬絲能在泄漏處短路。本具體實施例優(yōu)選在金屬絲外套有導電橡膠，以防氧化、腐蝕。信號線和兩根金屬絲置于同一檢測線纜內(nèi)且沿待檢測的管道鋪設，如貼在管道表面鋪設或者鋪設在管道下方等。當管道為導電的金屬管道時，可在管道與金屬絲之間設置一絕緣層防止未泄漏時金屬絲短路，如將金屬絲安裝在有凹槽的骨架中，不會被金屬直接短接。本發(fā)明并不界定金屬絲與管道的具體鋪設方式，只需要管道泄漏可引起該處的兩金屬絲短路即可。狀態(tài)檢測電阻Rl主要用于通過檢測狀態(tài)檢測電阻兩端的電壓來判斷是處于正常狀態(tài)、故障狀態(tài)還是泄漏狀態(tài)。電源1、兩根金屬絲2、和狀態(tài)檢測電阻Rl通過信號線依次連接且構成回路。信號線外套有絕緣橡膠，以便于在液體泄漏時不影響檢測電路。電壓采集處理器與所述狀態(tài)檢測電阻兩端連接和與某一金屬絲兩端連接，主要用于采集狀態(tài)檢測電阻Rl兩端的第一電壓Vl和采集某一金屬絲2兩端的第二電壓V2。電壓采集處理器還包括一串接在所述兩金屬絲之間的常閉開關S，且當所述電壓采集處理器檢測到所述第一電壓Vl超過設定的泄漏閾值電壓時所述開關斷開。正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時，常閉開關S閉合，電壓采集處理器采集的第二電壓V2是整根金屬絲的電壓(如圖1所示)，當然，此時也可以不采集第二電壓V2，以節(jié)約能源。當檢測到液體泄漏時，即當所述電壓采集處理器檢測到所述第一電壓超過設定的泄漏閾值電壓時所述開關斷開。液體泄漏時，兩根金屬絲2將在泄漏位置處3 (圖2中橢圓位置處)短路，此時，電壓采集處理器采集的第二電壓V2是金屬絲上位于金屬絲左邊端點與泄漏位置處3之間的電阻。由于金屬絲的單位長度電阻值一定，因此，第二電壓與泄漏點的位置關系為V2=I*K*L;其中，V2表示第二電壓，I表示電源的電流，K表示金屬絲的單位長度電阻值，L表示是泄漏點與金屬絲端點之間的距離。測得第二電壓V2后，即可根據(jù)第二電壓V2來計算泄漏點的位置。為保證采集數(shù)據(jù)的真實性，所述第一電壓和第二電壓均采用間隔一定時間取一次值且多次取平均的方法測得。所述電壓采集處理器還包括一故障判斷模塊，所述故障判斷模塊在所述電壓采集處理器檢測到所述第一電壓超過設定的故障閾值電壓時報警提示故障。本發(fā)明可直接利用單片機處理金屬絲反饋回來的電信號，并計算泄漏位置。單片機可設置在電壓采集處理器內(nèi)部。單片機根據(jù)所述電壓采集處理器采集的第二電壓自動計算獲取泄漏位置。請一并參見圖3。電壓采集處理器提供三種狀態(tài)正常、故障、泄漏。其中正常狀態(tài)是指檢測系統(tǒng)未受到任何泄漏和外界干擾，故障狀態(tài)時指檢測系統(tǒng)連接不完整，泄漏狀態(tài)即指金屬絲被液體所浸泡。在本具體實施例中，設定
故障狀態(tài)一第一電壓Vl取值范圍為0到0. 2 mV ；正常狀態(tài)——第一電壓Vl取值范圍為0. 2到0. 8 mV ；泄漏狀態(tài)——第一電壓Vl取值范圍大于0. 8mV。檢測開始時，常閉開關Sl閉合，電壓采集處理器開始采集狀態(tài)檢測電阻Rl兩端的第一電壓Vl，獲取第一電壓Vl。請一并參見圖4，為了保證獲取數(shù)據(jù)的真實性，或者說為保證采集數(shù)據(jù)的正確和穩(wěn)定性，Vl值是通過取平均值的計算方法來確定。在循環(huán)采集的過程中，會有數(shù)據(jù)短暫的跳動，單片機程序中設計延時處理，每隔0. 5秒的采集和計算，能最大限度的去除外界影響，給出準確的報警狀態(tài)。剛通電時，電源工作，采集器每隔0. 5秒便記錄并存貯一組Vl值，當存貯3次后，通過取平均值確定Vl值，Vl= (Vla+Vlb+Vlc)/3。再將Vl與0. 2mV、0. 8mV這兩個閥值比較，當Vl彡0. 2，故障判斷模塊報警提示故障，產(chǎn)生故障報警存儲記錄。當Vl > 0. 2時，再判斷與0. SmV這一泄漏閾值的關系。當0. 2<V1彡0. 8時，處于正常狀態(tài)，繼續(xù)獲取第一電壓Vl。當Vl > 0. 8時，常閉開關S斷開，繼電器動作，報警產(chǎn)生漏水警告。此時進入泄漏位置計算程序，電壓采集處理器開始采集獲取第二電壓V2。請一并參見圖5，為了保證獲取數(shù)據(jù)的真實性，或者說為保證采集數(shù)據(jù)的正確和穩(wěn)定性，V2值也是通過取平均值的計算方法來確定。采集器每隔0. 5秒便記錄并存貯一組V2值，當存貯3次后，通過取平均值確定V2值，V2= (Ma+V2b+V2c)/3。確定第二電壓V2之后，將第二電壓V2存儲于寄存器，并通過單片機計算泄漏點的位置，并存儲記錄，最后傳輸信號至其他位置，如傳輸至顯示器顯示等。當金屬絲線纜剛接觸水時，第二電壓V2值很小，此時若迅速處理計算得到的泄漏點誤差會很大，為了解決這一問題，采集器采取重復采集數(shù)據(jù)，直至接近穩(wěn)定狀態(tài)才給出泄漏點，這樣可以保證數(shù)據(jù)的真實性?？刂破餮h(huán)采集周期性工作，每3秒完成一個采集和計算儲存周期。
故障電壓閾值和泄漏電壓閾值可根據(jù)實際情況設置，對不同環(huán)境下要求不同的靈敏度，即對0. SmV的閥值進行修改，一般若濕度較高時，可將閥值相應增加，要求報警靈敏度非常高在很少量水接觸就要報警的時候可將閥值降低，。本發(fā)明并不界定故障電壓和泄漏電壓的閾值。本發(fā)明通過單位長度電阻值一定的兩相互獨立設置的金屬絲結合電源來檢測液體的泄漏，只需要簡單的檢測兩個電壓值即可獲知是否發(fā)生泄漏和發(fā)生泄漏的位置，不僅結構簡單，而且可實現(xiàn)全程檢測，可不能做到無人值守，并且可適應特殊場所，使用條件和范圍比較廣。本發(fā)明液體泄漏定位檢測系統(tǒng)所監(jiān)測的液體必須是含導電粒子的非純凈物質。當泄漏發(fā)生已給出告警信號，消除報警系統(tǒng)自動恢復正常。本發(fā)明專利的泄漏定位檢測系統(tǒng)對電信號的依賴程度很大，若鋪設傳感檢測線的現(xiàn)場地表靜電高，可對線纜做一些絕緣防護措施確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述液體泄漏檢測定位系統(tǒng)包括通過信號線依次連接且構成回路的電源、單位長度電阻值一定的相互獨立設置的兩根金屬絲和狀態(tài)檢測電阻；一電壓采集處理器，其與所述狀態(tài)檢測電阻兩端連接且采集所述狀態(tài)檢測電阻兩端的第一電壓和與某一金屬絲兩端連接且采集所述某一金屬絲兩端之間的第二電壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述金屬絲均外套有導電橡膠。
3.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述信號線外套有絕緣橡膠。
4.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述電壓采集處理器還包括一串接在所述兩金屬絲之間的常閉開關，且當所述電壓采集處理器檢測到所述第一電壓超過設定的泄漏閾值電壓時所述開關斷開。
5.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述第二電壓與泄漏點的位置關系為V2=I*K*L ；其中，V2表示第二電壓，I表示電源的電流，K表示金屬絲的單位長度電阻值，L表示是泄漏點與金屬絲端點之間的距離。
6.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述第一電壓和第二電壓均采用間隔一定時間取一次值且多次取平均的方法測得。
7.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述信號線和兩根金屬絲置于同一檢測線纜內(nèi)且沿待檢測的管道鋪設。
8.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述電壓采集處理器還包括一故障判斷模塊，所述故障判斷模塊在所述電壓采集處理器檢測到所述第一電壓小于設定的故障閾值電壓時報警提示故障。
9.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述電源為恒流源。
10.根據(jù)權利要求1所述的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其特征在于所述電壓采集處理器還包括一根據(jù)所述電壓采集處理器采集的第二電壓自動計算獲取泄漏位置的單片機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，旨在提供一種結構簡單，使用方便且可做到無人值守的液體泄漏檢測定位系統(tǒng)，其包括通過信號線依次連接且構成回路的電源、單位長度電阻值一定的相互獨立設置的兩根金屬絲和狀態(tài)檢測電阻；一電壓采集處理器，其與所述狀態(tài)檢測電阻兩端連接且采集所述狀態(tài)檢測電阻兩端的第一電壓和與某一金屬絲兩端連接且采集所述某一金屬絲兩端之間的第二電壓。本發(fā)明可用于可導電的液體的泄漏檢測。
文檔編號F17D5/06GK102563363SQ20121001045
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權日2012年1月13日
發(fā)明者馮博, 張毅 申請人:深圳市祥為測控技術有限公司