智能煤气泄漏检测装置

摘要

一种智能煤气泄漏检测装置，包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置，还包括两个超声波换能器、微处理器、关闭阀门，两个超声波换能器的输出连接微处理器，关闭阀门安装在煤气管道的入口处；两个超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置；微处理器包括发送和接收切换单元、时间计量单元、信息存储部分、比较分析单元、在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元，在比较分析单元判断为煤气泄漏后向维修部门发送泄漏告警信号的远程通信单元。本发明提供一种能够自动地、实时地对煤气泄漏进行检测、灵敏度高，能实现供气无压损测量、安装简单方便的智能煤气泄漏检测装置。

主权项

1、一种智能煤气泄漏检测装置，包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置，其特征在于：该煤气检控装置包括正向超声波换能器、负向超声波换能器、微处理器、关闭阀门，正向超声波换能器与负向超声波换能器的输出连接所述的微处理器，所述的关闭阀门安装在煤气管道的入口处；所述的微处理器包括：在检控时可选择性地以正向超声波换能器与负向超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元；与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间的时间计量单元；用于存放煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间t₁、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间t₂的信息存储部分；比较分析单元，用于将计量单元测定的顺流传播时间逆流传播时间与t₁、t₂进行减运算，即下式：${ϵ}_1=t_1-t_1^I;$   ${ϵ}_2=t_2-t_2^I$     式1；并根据顺流传播时间逆流传播时间与管道煤气的流速u之间的关系，其关系式为：$t_1^I=\frac{D/\sin \theta }{c_2+u\cos \theta }+\tau$   式2；$t_2^I=\frac{D/\sin \theta }{c_2-u\cos \theta }+\tau$   式3；上式2和3中，u为管道中煤气的流速，以米·秒^-1为单位；c₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；D为管道的内径，以米为单位；θ为声束进入煤气的折射角，τ由式4表示：$\tau =2\frac{l_1}{c_1}+{\tau }_e$     式4；上式4中，l₁为声导之长度，以米为单位；c₁为超声波在声导中的声速，以米·秒^-1为单位；为超声脉冲通过声导的时间，以秒为单位，τ_e为电路延迟时间；如果上式1计算得到的|ε₁|＝|ε₂|并且ε₁>0并且ε₂<0，比较分析单元输出煤气泄漏信号；在比较分析单元输出煤气泄漏信号后向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元，在比较分析单元输出煤气泄漏信号后通过远程通信接口向维修部门发送泄漏告警信号的远程通信单元。