[发明专利]一种超声波检测气体泄漏量的检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测气体泄漏量的检测系统，尤其涉及一种超声波检测气体泄漏量的检测系统。

背景技术

管道是输送气体的重要工具，由于管道内气体压力比较大，时间久了容易出现管道的老化，如果管道位于道路路基下侧，随着汽车经过的震动，管道容易出现裂缝和破损，由于管道内大都输送是可燃或者具有一定毒性的气体，泄露后会造成很大的安全隐患；而传统气体泄漏量的检测系统，检测精确度低，不能够准确定位泄漏位置，且不能够依据泄漏量来及时关闭管道，容易出现重大安全问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：一种超声波检测气体泄漏量的检测系统，解决了传统气体泄漏量的检测系统，检测精确度低，不能够准确定位泄漏位置，且不能够依据泄漏量来及时关闭管道的问题。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：

一种超声波检测气体泄漏量的检测系统，包括超声波探头1、超声波检测装置2、定位模块7、管道电磁阀8和通讯模块9，超声波探头1与超声波检测装置2电性连接，所述超声波探头1均布埋设在管道壁内，所述超声波检测装置2包括前置放大电路3、带通滤波电路4、正弦信号峰值检波电路5和微处理器6，前置放大电路3通过带通滤波电路4与正弦信号峰值检波电路5电性连接，正弦信号峰值检波电路5与微处理器6电性连接，微处理器6还分别与定位模块7、管道电磁阀8和通讯模块9电性连接，超声波检测装置2将采集到的气体泄漏超声波信号处理后发送到微处理器6，微处理器6通过定位模块7圈定气体泄漏位置，微处理器6控制管道电磁阀8的开闭状态，微处理器6通过通讯模块9与基站10电性。

所述的超声波检测气体泄漏量的检测系统还包括时钟与复位模块11和声光报警器12，且时钟与复位模块11和声光报警器12分别与微处理器6电性连接，时钟与复位模块11用于设定一定的时间间隔，再通过微处理器6控制声光报警器12的开闭状态，且时钟与复位模块11还用于测定泄漏气体逝去时间，可以设定一定时间间隔进行报警，引起检修人员的警惕，同时且时钟与复位模块还用于测定泄漏气体逝去时间，用于计算泄漏气体的泄漏量。

所述的微处理器6还具有估算泄露气体流量值的功能，且将所述泄露气体流量值通过通讯模块9发送给基站10，利用测量的逝去时间t1和t2，设定气体流动和超声波传播路线P之间的夹角为θ，且设定相邻的两个超声波探头的距离为L，且气体流速v=（L/2cosθ）(（1/T1）-（1/T2）)，则泄漏气体流量值为Q=kvS,其中S为气体输送管道横面积。

所述的微处理器6为MSP430F2132型微处理器，具有处理能力强、运算速度快、超低功耗、片内资源丰富和方便高效的开发环境的特点。

所述的带通滤波电路4的带通范围为36.2-44.2kHz，通过实验得出,在此带通范围内的泄漏气体超声波能量都是比较大的,而且泄漏声和本底噪声能量差值也最大,可以增加系统的灵敏度。

所述的前置放大电路3为AD620型三运算放大器，低成本、高精度仪表放大器，增益范围为1至10000。

所述的声波探头1检测的泄露超声波的强度范围为38-42kHz，此范围泄漏气体超声波能量比较大,而且泄漏声和本底噪声能量差值也最大,可以增加系统的灵敏度。

所述的微处理器6的软件部分包括以下模块：系统初始化模块、泄漏检测模块、泄漏定位模块、泄漏量估算模块和管道电磁阀控制模块，系统初始化模块用于配置数据采集卡、设定存储路径和参数的设置，完成装置的初始化；泄漏检测模块用于检测气体泄漏是否存在；泄漏定位模块用于确定泄漏模块的位置，并向基站发送定位信息，指导救援车辆或设备的到达；泄漏量估算模块用于估算气体的泄漏量，并在气体泄漏量超出已设定的气体泄漏量最低值时，向管道电磁阀控制模块发送关闭指令。

所述的微处理器6的软件部分还包括时钟与复位模块、报警模块，时钟与复位模块用于设定一定的时间间隔，然后向报警模块发送指令，控制声光报警器12的开闭。