[發明專利]一種非介入式膏體充填管路堵管監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201710174436.6
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107064994A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 馮國瑞;王澤華;戚庭野;郭育霞;杜獻杰;宋凱歌;劉國艷;張聰俐;李慶東;李化運
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種非介入式膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于：包括超聲波監測裝置、PLC控制器、計算機；

所述超聲波監測裝置包括超聲波發射探頭、超聲波接收探頭、超聲波發射裝置、超聲波接收裝置、單片機，超聲波發射探頭和超聲波接收探頭分別設置在待監測充填管道兩端，超聲波發射探頭連接超聲波發射裝置，超聲波發射裝置連接單片機，超聲波接收探頭連接超聲波接收裝置，超聲波接收裝置連接單片機；單片機控制超聲波發射裝置發射脈沖信號，超聲波發射探頭把接收到的電信號轉換為聲波信號；超聲波接收探頭把接收到的聲波信號轉換為電信號，超聲波接收探頭連接超聲波接收裝置，超聲波接收裝置把超聲波接收探頭送來的電信號處理后送至單片機，單片機根據超聲波在管道內的傳播時間和傳播距離計算出超聲波在充填管道內的波速；單片機另一端連接PLC控制器，通過PLC控制器自動控制膏體充填泵送系統開啟和停止；

所述PLC控制器連接計算機，計算機將管道沿線不同位置的超聲波波速繪制成圖形，觀察不同位置超聲波波速差異情況。

2.根據權利要求1所述的非介入式膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于：所述PLC控制器能同時連接多個超聲波監測裝置，超聲波監測裝置的個數根據所需監測點的個數確定。

3.根據權利要求1所述的非介入式膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于：所述超聲波監測裝置直接連接計算機制成便攜式設備，臨時監測充填線路上任意位置的超聲波波速情況。

4.一種非介入式膏體充填管路堵管監測方法，采用權利要求1~3任一項所述的非介入式膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于包括以下步驟：

（1）連接超聲波監測裝置，超聲波發射探頭與超聲波發射裝置相連，超聲波接收探頭與超聲波接收裝置相連，超聲波發射裝置和超聲波接收裝置分別連接到單片機；

（2）將超聲波發射探頭和超聲波接收探頭分別設置在充填管道兩側，在同一條充填線路上設置多個監測點，監測點的個數根據實際需要確定；

（3）將所有監測點處的超聲波監測裝置連接到PLC控制器、PLC控制器連接計算機；

或者，直接連接超聲波檢測裝置和計算機，制成超聲波檢測便攜式設備；

（4）當充填管道開始輸送膏體時，打開電源開關，啟動計算機，觀察不同監測點之間超聲波波速的變化情況，當相鄰兩個監測點的超聲波波速有明顯差別時，說明這兩個監測點之間管路出現堵管，檢測到堵管信號后，PLC控制器控制泵送系統停止運行；

（5）在待監測充填管道的兩個監測點之間，利用超聲波監測裝置檢測管道內超聲波波速變化情況，確定堵管發生的具體位置，采取相應的措施對堵管管路進行處理，避免堵管事故進一步擴大。

5.根據權利要求4所述的非介入式膏體充填管路堵管監測方法，其特征在于：步驟（4）中，具體的控制方法為：單片機將控制信號發送給超聲波發射裝置，超聲波發射裝置接收到控制信號向超聲波發射探頭發射脈沖信號，超聲波發射探頭接收到脈沖信號后發射聲波信號，超聲波接收探頭把接收到的聲波信號轉換為電信號，超聲波接收裝置對接收到的電信號進行處理，然后傳輸給單片機，單片機根據超聲波在管道內的傳播時間和傳播距離計算出超聲波在待檢測充填管道內的波速。