[发明专利]空冷器翅片管束的泄漏检测与定位方法

说明书

本发明涉及一种空冷器翅片管束的泄漏检测与定位方法，其中包括在翅片管束区域中设置多个超声波传感器节点，所述多个超声波传感器节点排布形成具有多个网格的无线传感器网络；根据所述多个超声波传感器节点采集到的超声波信号的强度进行网格区域的判定，得到泄漏点所在的网格；采用TDOA时延估计法计算所述泄漏点到其所在的网格中超声波传感器节点的距离差值，并根据几何关系得到泄漏点的位置。采用该种方法，将超声波检测原理和无线传感器网络技术结合起来，实现了翅片管束泄漏的检测以及泄漏点的精确定位，有效保障空冷器稳定工作，应用方便，适用于大规模推广应用，对于空冷器的进一步推广应用也具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及空冷器检测技术领域，尤其涉及空冷器翅片管束检测技术领域，具体是指一种空冷器翅片管束的泄漏检测与定位方法。

背景技术

空冷器，也称空气冷却器，是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管束外，使管束内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备。随着感应加热设备使用的不断增多，因用户自身条件各不相同，有的对于设备的水冷系统不够重视，有的许多用户未按规定使用蒸馏水，而使用普通井水或自来水，在实际工作中水质对设备的水冷系统及元器件又影响很大，因此，现有技术中，常使用空冷器来代替水冷式壳-管式换热器冷却介质。

翅片管束是一种用于空冷器中的换热管，通常通过在换热管的表面加装翅片，来增大换热管的外表面积(或内表面积)，从而达到提高换热效率的目的。翅片管束的工作状态对于整个空冷器的工作状态的影响都很大，如果翅片管束出现泄漏等故障，将大大影响空冷器的工作效果。

然而，现有技术中，尚没有一种行之有效的翅片管束泄漏检测的方法，也无法实现翅片管束泄漏点的精确定位，无法保证空冷器持续有效的工作。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现的空冷器翅片管束的泄漏检测与定位方法，将超声波检测原理和无线传感器网络技术结合起来，实现了翅片管束泄漏的检测以及泄漏点的精确定位，有效保障空冷器稳定工作。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

该空冷器翅片管束的泄漏检测与定位方法，所述的方法包括以下步骤：

在翅片管束区域中设置多个超声波传感器节点，所述多个超声波传感器节点排布形成无线传感器网络。

根据所述多个超声波传感器节点采集到的超声波信号的强度进行网格区域的判定，得到泄漏点所在的网格；

采用TDOA时延估计法计算所述泄漏点到其所在的网格中超声波传感器节点的距离差值，并根据几何关系得到泄漏点的位置。

可选地，所述多个超声波传感器节点形成的无线传感器网络中，各个网格均为边长为3m的正方形。

可选地，所述根据所述多个超声波传感器节点采集到的超声波信号的强度进行网格区域的判定，包括如下步骤：

根据所述多个超声波传感器节点采集到的超声波信号的强度筛选出信号强度最高的四个超声波传感器节点；

根据筛选出的四个超声波传感器节点得到泄漏点所在的网格。

可选地，所述进行网格区域的判定之后，还包括如下步骤：

根据筛选出的四个超声波传感器节点中信号强度最高的三个超声波传感器节点将泄漏点锁定在一个等腰三角形区域内，所述等腰三角形的三个顶点分别为所述信号强度最高的三个超声波传感器节点。

可选地，所述计算所述泄漏点到其所在的网格中超声波传感器节点的距离，包括如下步骤：

根据如下公式计算所述泄漏点到所述信号强度最高的三个超声波传感器节点的距离之间的差值：

y-x＝l₁