專利名稱：一種燃?xì)夤艿佬孤z測及泄漏定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃?xì)夤艿佬孤z測及泄漏定位裝置，具體涉及到多種氣體傳感器的信號處理技術(shù)及量程切換技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前我國還沒有專用于燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位的設(shè)備。隨著我國大力發(fā)展清潔能源，尤其在西氣東輸以后，燃?xì)夤芫W(wǎng)已經(jīng)成為城市供氣的主要輸送方式，那么如何在城市中保證燃?xì)夤芫W(wǎng)管道安全運行就成為迫切的需求。為了保障廣大的人民群眾以及眾多的企事業(yè)單位的生命、財產(chǎn)的安全，研制出一種價格低、操作方便、性能可靠和功能強的泄漏檢測及泄漏定位裝置是最為行之有效的保證安全的辦法。目前我國國內(nèi)的檢漏設(shè)備基本都是手持報警儀和固定的點式監(jiān)測設(shè)備為主，缺乏全量程、便攜式、可移動的燃?xì)夤艿佬孤z測定位裝置，可以方便、快速、準(zhǔn)確進行大面積的日常巡檢，快速發(fā)現(xiàn)可疑點，精確定位，以避免釀成重大安全事故。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種燃?xì)夤艿佬孤z測裝置，以解決對燃?xì)夤艿肋M行泄漏檢測及泄漏定位的技術(shù)問題。本實用新型實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下一種燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位裝置，它包括用于采集信號的氣體傳感器組及信號電路、隔膜氣泵驅(qū)動及流量控制電路、氣泵壓力保護電路、隔膜氣泵、微處理器和電源模塊；所述氣體傳感器組及信號電路的輸出端與微處理器信號輸入端連接，微處理器信號輸出端與氣泵壓力保護電路、隔膜氣泵驅(qū)動及流量控制電路連接；所述傳感器組包括氣體傳感器、壓力傳感器，氣體傳感器是不同量程的，它包括低濃度PPM級別的傳感器和測試爆炸下限的中級別濃度的催化傳感器及高濃度傳感器，該傳感器組垂直；所述用于傳感器信號采集的信號電路包括依次連接的傳感器的零點調(diào)節(jié)及溫度補償電路、信號處理電路；所述零點調(diào)節(jié)及溫度補償電路包括由傳感器采用配置PTC電阻和傳感器、數(shù)字電位器組成的橋式電路，消除溫漂對橋的影響作用的數(shù)字電位器采用電阻比的結(jié)構(gòu)方式；所述信號處理電路采用NWR信號處理電路。所述電源模塊包括一個電源軟開關(guān)電路，該電源軟開關(guān)電路采用MOS管的開關(guān)控制電路。所述氣泵壓力保護電路包括依次連接的電源升壓電路、RC濾波電路、運放電路、跟隨器和調(diào)節(jié)PWM脈寬電路。所述氣體傳感器組的壓力傳感器進出氣安裝方式是在氣泵出氣端管道中設(shè)置一段喇叭形的管道，喇叭形兩端引出接出兩個岔口，靠近氣泵出氣端接到氣壓傳感器的進氣端，喇叭形出氣端岔口接到氣壓傳感器出口。本實用新型能夠?qū)θ細(xì)鈮毫艿肋M行泄漏檢測及泄漏定位，同時具有成本低、使用方便和性能可靠等優(yōu)點。
圖1是本實用新型的模塊組成原理框圖。圖2是本實用新型的電源模塊的電源軟開關(guān)電路圖。圖3是本實用新型的氣泵控制電路原理框圖。圖4是本實用新型的零點調(diào)節(jié)及溫度補償電路原理圖。圖5是本實用新型的信號處理電路原理圖。圖6是本實用新型的壓力傳感器安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實用新型的氣體傳感器安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型所述的一種燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位裝置的結(jié)構(gòu)參見圖1， 它包括它包括用于采集信號的氣體傳感器組及信號電路、隔膜氣泵驅(qū)動及流量控制電路、氣泵壓力保護電路、隔膜氣泵、微處理器和電源模塊；所述氣體傳感器組及信號電路的輸出端與微處理器信號輸入端連接，微處理器信號輸出端與氣泵壓力保護電路、隔膜氣泵驅(qū)動及流量控制電路連接；所述傳感器是不同量程的傳感器組，它包括低濃度PPM級別的傳感器和測試爆炸下限的中級別濃度的催化傳感器及高濃度傳感器。參見圖7所示，該傳感器組垂直(即傳感器中心線垂直于氣室氣孔(氣流通路)的中心線)放置于隔膜氣泵的氣室內(nèi)，以達到氣流無角度的吹過傳感器探測面，使測試值穩(wěn)定的目的。所述用于傳感器信號采集的信號電路包括依次連接的傳感器的零點調(diào)節(jié)及溫度補償電路、信號處理電路；所述零點調(diào)節(jié)及溫度補償電路參見圖4所示，包括由傳感器采用配置PTC電阻和傳感器、數(shù)字電位器組成的橋式電路，消除溫漂對橋的影響作用的數(shù)字電位器采用電阻比的結(jié)構(gòu)方式； 所述信號處理電路采用NWR信號處理電路。NWR信號處理電路，如圖5所示，RM作為傳感器匹配電阻，R22和ClO組成低通濾波電路，防止高頻信號干擾，C9和R21組成高通濾波電路，他們接到1. 25V參考端，此電壓是ADC參考的一半，然后信號通過R19與R20對AC信號進行放大，同時R19并聯(lián)一個小電容C8減少高頻干擾，信號通過C7隔離直流信號，然后信號通過R13、和R15 R16對信號進行二次放大，然后信號進入ADC進行算法處理。電源軟開關(guān)電路參見圖2所示，采用MOS管的開關(guān)控制電路，上電開啟電源，關(guān)機時利用IO 口的鉗位電平和IO 口控制MOS管，使其關(guān)斷電源，此電路可以軟件控制裝置的開啟，由于MOS管的高阻抗，關(guān)機時幾乎沒有電流，達到減少采用繼電器等作為開關(guān)產(chǎn)生的電磁干擾。 所述氣泵壓力保護電路參見圖3，包括電源升壓電路MC34063升壓到IOV供后續(xù)的運放供電，保證PWM輸出通過R39和以6組成的RC濾波后，經(jīng)過放大三倍的運放電路，后經(jīng)過跟隨器增加驅(qū)動，達到通過調(diào)節(jié)PWM脈寬調(diào)制氣泵的供電電壓，保證不同的氣流變化。 采用氣體壓力傳感器檢測氣流壓力，通過軟件檢測并示值，同時通過控制PWM保護氣泵關(guān)停。壓力傳感器進出氣安裝方式參見圖6，是在氣泵出氣端管道中連接一段喇叭形的管道，喇叭形兩端引出接出兩個岔口，靠近氣泵出氣端接到氣壓傳感器的進氣端，喇叭形出氣端岔口接到氣壓傳感器出口。本實用新型采用多只傳感器協(xié)同操作，并自動切換量程，經(jīng)微處理器主機對其處理，避免了人為因素對其的影響，并且通過一整套算法，精確確定泄漏位置，可應(yīng)付多種復(fù)雜管線和多種環(huán)境。所述傳感器電路中包含電橋平衡電路及校準(zhǔn)電路，信號放大電路，濾波放大電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。氣泵控制裝置氣泵驅(qū)動電路和氣泵保護裝置，當(dāng)氣泵保護裝置檢測到氣泵內(nèi)壓超過安全值(氣管堵塞造成超過安全值)，則氣泵驅(qū)動電路停止工作，從而保護氣泵。氣室裝置和顯示終端包括氣室的密閉和防爆處理，顯示終端顯示運行狀態(tài)和示值顯示及操作(系統(tǒng)設(shè)置)、系統(tǒng)標(biāo)定界面，及GPS定位值顯示及查詢頁面。電源軟開關(guān)電路如圖2所示。當(dāng)Sl (按鍵)按下的瞬間，電壓經(jīng)過R30和R31分壓，Ql開啟，Q2關(guān)斷，保證Ql始終開啟，系統(tǒng)電源開啟，進而系統(tǒng)初始化；當(dāng)再次按下Si, IO 控制Q2開啟，關(guān)閉Ql切斷電源，R33和R34參數(shù)用于避免IO低電平時誤操作。
權(quán)利要求1.一種燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位裝置，其特征在于它包括用于采集信號的氣體傳感器組及信號電路、隔膜氣泵驅(qū)動及流量控制電路、氣泵壓力保護電路、隔膜氣泵、 微處理器和電源模塊；所述氣體傳感器組及信號電路的輸出端與微處理器信號輸入端連接，微處理器信號輸出端與氣泵壓力保護電路、隔膜氣泵驅(qū)動及流量控制電路連接；所述傳感器組包括氣體傳感器、壓力傳感器，氣體傳感器是不同量程的，它包括低濃度PPM級別的傳感器和測試爆炸下限的中級別濃度的催化傳感器及高濃度傳感器，該傳感器組垂直放置于隔膜氣泵的氣室內(nèi)；所述用于傳感器信號采集的信號電路包括依次連接的傳感器的零點調(diào)節(jié)及溫度補償電路、信號處理電路；所述零點調(diào)節(jié)及溫度補償電路包括由傳感器采用配置PTC電阻和傳感器、數(shù)字電位器組成的橋式電路，消除溫漂對橋的影響作用的數(shù)字電位器采用電阻比的結(jié)構(gòu)方式；所述信號處理電路采用NWR信號處理電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位裝置，其特征在于， 所述電源模塊包括一個電源軟開關(guān)電路，該電源軟開關(guān)電路采用MOS管的開關(guān)控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位裝置，其特征在于， 所述氣泵壓力保護電路包括依次連接的電源升壓電路、RC濾波電路、運放電路、跟隨器和調(diào)節(jié)PWM脈寬電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位裝置，其特征在于， 所述氣體傳感器組的壓力傳感器進出氣安裝方式是在氣泵出氣端管道中設(shè)置一段喇叭形的管道，喇叭形兩端引出接出兩個岔口，靠近氣泵出氣端接到氣壓傳感器的進氣端，喇叭形出氣端岔口接到氣壓傳感器出口。
專利摘要本實用新型公開了一種燃?xì)夤芫W(wǎng)管道泄漏檢測及泄漏定位裝置，其特征在于它包括用于采集信號的氣體傳感器組及信號電路、隔膜氣泵驅(qū)動及流量控制電路、氣泵控制電路、隔膜氣泵、微處理器和電源模塊。所述氣泵控制部分包括升壓部分和電壓跟隨及脈寬調(diào)制部分。本實用新型可以解決對燃?xì)鈮毫艿肋M行泄漏檢測及泄漏定位問題，同時提供一種成本低、使用方便和性能可靠的管道泄漏檢測裝置。
文檔編號F17D5/06GK202158360SQ20112025999
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者張雪梅, 李剛, 楊月仙, 毋焱, 詹平, 鄧勇, 高偉 申請人:北京埃德爾黛威新技術(shù)有限公司