[發明專利]基于杜芬振子檢測分布式光纖管道的泄漏的裝置及方法

無效

• 申請號: 201110169601.1
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102242870A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 馮健;劉金海;張化光;馬大中;張紅娜;李健
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;F17D1/08
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 朱光林

1.一種基于杜芬振子檢測分布式光纖管道的泄漏的裝置，其特征在于：裝置包括光源模塊、光纖干涉儀模塊、光電探測模塊、數據采集模塊和PC機；光源模塊包括激光器、光源驅動電路和光源保護電路；光纖干涉儀模塊包括激光器、光隔離器、光纖耦合器、單模光纖、引導光纖和光環行器；光電探測模塊包括光電探測器和放大電路；數據采集模塊包括濾波電路和數據采集卡；

該裝置中光源模塊的輸出端連接光纖干涉儀模塊的光隔離器的輸入端，光纖干涉儀模塊中引導光纖的輸出端連接光電探測模塊的一路輸入端，光纖干涉儀模塊中光環行器的輸出端與光電探測模塊的另外一路輸入連接，光電探測模塊的輸出端連接數據采集模塊的輸入端，數據采集模塊的輸出連接至PC機。

2.根據權利要求1所述的基于杜芬振子檢測分布式光纖管道的泄漏的裝置，其特征在于：所述的光源模塊中光源驅動電路的輸出端接光源保護電路的輸入端，光源保護電路的輸出端作為光源模塊的輸出端。

3.根據權利要求1所述的基于杜芬振子檢測分布式光纖管道的泄漏的裝置，其特征在于：所述的光纖干涉儀模塊中光隔離器的輸入端作為光纖干涉儀模塊的輸入端，光隔離器的輸出端與耦合器相連接，光纖耦合器的輸出端連接兩個單模光纖的首端，兩個單模光纖并行連接，單模光纖的末端連接光纖耦合器的輸入端，當測試光纖受力分別向相反方向傳播振動時，光纖耦合器為兩個，一個光纖耦合器的輸入端此時變為輸出端，此時光纖耦合器的輸出端與光環行器的輸入端連接，光環行器輸出與光電探測模塊的一路輸入連接，另一個光纖耦合器的輸出端連接引導光纖，引導光纖的末端連接光電探測模塊的另外一路輸入端。

4.根據權利要求1所述的基于杜芬振子檢測分布式光纖管道的泄漏的裝置，其特征在于：所述的光電探測模塊包括將光信號轉換成電信號的器件光電探測器和將電信號放大的放大電路，光電探測模塊有兩路接收信號端，其中一路接收引導光纖傳播過來的信號，另外一路接收光環行器傳播過來的信號。

5.根據權利要求1所述的基于杜芬振子檢測分布式光纖管道的泄漏的裝置，其特征在于：所述的數據采集模塊中濾波電路的輸入端作為數據采集模塊的輸入端，濾波電路的輸出端連接數據采集卡的輸入端，數據采集卡將數據進行A/D轉換并且輸出至PC機。

6.采用權利要求1所述的基于杜芬振子檢測分布式光纖管道的泄漏的裝置的方法，其特征在于：步驟如下：

步驟1、激光器經過光源電路的驅動，產生激光，通過光源保護電路傳送給光纖干涉儀模塊；

步驟2、由光纖干涉儀模塊檢測管道沿途的振動信號，振動信沿相反方向傳播，一路振動信號沿光纖耦合器返回，另外一路振動信號沿引導光纖返回，分別送給光電探測模塊進行光電探測；

步驟3、光電探測模塊接收光纖干涉儀模塊傳送過來的光信號，將光信號轉換成電信號，并且將光信號放大輸出；

步驟4、數據采集模塊接收光電探測模塊輸出的電信號，將電信號進行濾波處理，并且進行A/D轉換，最后將轉換后的信號傳送給PC機進行處理；

步驟5、PC機采用杜芬振子混沌相軌跡法對采集來的信號進行檢測，通過相軌跡的變化，觀察泄漏狀態的發生情況，當未發生泄漏時，相軌跡處于臨界混沌狀態，一旦發生泄漏，相軌跡立刻躍變至大尺度周期狀態，由此可以判斷泄漏，并且通過相關的定位算法進行定位；

步驟6、此檢測為循環檢測，不斷重復步驟2-步驟5。