本實用新型屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于馬赫曾德干涉的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器。

背景技術(shù)：

長距離流體管道輸運是一種經(jīng)濟的方法，早已在世界和我國工業(yè)中廣泛應(yīng)用。但由于種種原因，管道泄漏事故時有發(fā)生。這不僅給國家和企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，還對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，甚至引發(fā)大面積災(zāi)害。因此，對管道泄漏的預(yù)防和及時報警、泄漏點的定位及泄漏大小的計算具有極為重要的現(xiàn)實意義。國外對管道泄漏檢測技術(shù)的研究比較早，如美國、英國、法國等，自上世紀(jì)年代以來，已經(jīng)在許多油氣管道系統(tǒng)中安裝了泄漏檢測系統(tǒng)。而我國從上世紀(jì)年代才開始對流體管道泄漏檢測技術(shù)進(jìn)行研究，目前國內(nèi)還沒有一個長期運行的、集泄漏檢測與定位為一體的輸液管道監(jiān)控系統(tǒng)。因此研究符合我國輸液管線實際情況的泄漏檢測傳感器系統(tǒng)非常有實際意義。

由于種種原因，管道泄漏事故時有發(fā)生，為了減小管道泄漏造成的經(jīng)濟損失，以及對環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，有必要對管道泄漏監(jiān)測技術(shù)加以研究。已有的監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，或價格昂貴，或維修困難，或影響正常運行，針對長輸管線來講，都是不理想的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種基于馬赫曾德干涉的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器，可以實現(xiàn)分布式測量，普通單模通信光纜即可以實現(xiàn)傳感器信號采集，成本低，耐久性強。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種基于馬赫曾德干涉的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器，包括2個半圓形套件，所述半圓形套件內(nèi)設(shè)有傳感光纖，所述半圓形套件兩端部均對稱設(shè)有一個連接直板，所述連接直板上均設(shè)有螺栓連接孔，所述半圓形套件兩端均設(shè)有環(huán)形穿孔，所述傳感光纖通過環(huán)形穿孔穿出留有尾纖。

進(jìn)一步的，所述傳感光纖采用單模光纖。

進(jìn)一步的，所述尾纖連接馬赫曾德干涉系統(tǒng)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的一種基于馬赫曾德干涉的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器具有以下優(yōu)勢：本實用新型提供一種新型光纖環(huán)傳感器，將光纖環(huán)繞固定在管道上，由于管道泄漏會產(chǎn)生振動和噪聲，傳感器自動識別聲紋信號，對泄漏點進(jìn)行定位。根據(jù)管道泄露噪聲分布和相位特征識別管道泄漏并確定泄漏點的位置；本實用新型制作簡單、靈敏度高、成本低廉，定位精度高、抗干擾性好。

附圖說明

構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述一種基于馬赫曾德干涉的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述一種基于馬赫曾德干涉的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器夾緊管道時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例所述的傳感器分布式測量示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-半圓形套件，2-傳感光纖，3-連接直板，4-尾纖，5-管道，6-單模光纖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。

如圖1-3所示，一種基于馬赫曾德干涉的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器，包括 2個半圓形套件1，所述半圓形套件1內(nèi)設(shè)有傳感光纖2，所述半圓形套件1 兩端部均對稱設(shè)有一個連接直板3，所述連接直板3上均設(shè)有螺栓連接孔，所述半圓形套件1兩端均設(shè)有環(huán)形穿孔，所述傳感光纖2通過環(huán)形穿孔穿出留有尾纖4。所述傳感光纖2采用單模光纖。所述尾纖4連接馬赫曾德干涉系統(tǒng)。

傳感器分為左右2個半圓形套件，對內(nèi)部光纖環(huán)起保護(hù)作用；2是傳感光纖，左側(cè)的傳感光纖2與右側(cè)的傳感光纖2連接，是振動信號拾取的部件，當(dāng)管道5發(fā)生泄露時，振動信號首先通過傳感器半圓形套件1傳輸?shù)絺鞲泄饫w2的內(nèi)部，傳感光纖2采用單模光纖，內(nèi)部由多個纖芯構(gòu)成，傳感光纖2 連接外部馬赫曾德干涉系統(tǒng)；根據(jù)馬赫曾德干涉原理，傳感光纖2內(nèi)部的不同纖芯感受振動信號會有較大差異，產(chǎn)生干涉。

使用時，兩個所述半圓形套件1的連接直板3間通過連接螺栓進(jìn)行固定連接鎖緊在管道5上，傳感光纖2采用穿管方法(半圓形套件1的內(nèi)部預(yù)先設(shè)有環(huán)形穿孔)進(jìn)行布置，最后流出尾纖4，連接馬赫曾德干涉系統(tǒng)，通過單模光纖6將多個傳感器串聯(lián)連接起來，由馬赫曾德系統(tǒng)進(jìn)行泄露監(jiān)測和定位。

本實用新型公布一種新型光纖環(huán)傳感器，將光纖環(huán)繞固定在管道上，由于管道泄漏會產(chǎn)生振動和噪聲，傳感器自動識別聲紋信號，對泄漏點進(jìn)行定位。根據(jù)管道泄露噪聲分布和相位特征識別管道泄漏并確定泄漏點的位置。通過對輸水管道和輸油管道的泄漏數(shù)值計算發(fā)現(xiàn)，管道泄漏時管道上下游水力參數(shù)的綜合變化規(guī)律不同于閥門啟閉引起的水力參數(shù)的變化規(guī)律，這一規(guī)律的發(fā)現(xiàn)為泄漏識別方法的提出提供了依據(jù)。

本實用新型公開基于馬赫曾德干涉原理提出一種新型光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器，實現(xiàn)了對輸水鋼結(jié)構(gòu)管線泄露預(yù)警和漏點定位的測量。這種新型基于馬赫曾德干涉原理的光纖環(huán)泄露監(jiān)測傳感器不僅制作簡單、靈敏度高、成本低廉，定位精度高、抗干擾性好。實驗表明，這種光纖環(huán)聲紋傳感器其有效傳感范圍為0～200m，并且對水錘和氣泡的監(jiān)測也具有極高的響應(yīng)靈敏度。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。