[發明專利]空冷器翅片管束的泄漏檢測與定位方法

有效

• 申請號: 201710254097.2
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107036770B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 張建新;管慶超;赫海洋;偶國富;金浩哲
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01M3/24
• 分類號: G01M3/24
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種空冷器翅片管束的泄漏檢測與定位方法，其中包括在翅片管束區域中設置多個超聲波傳感器節點，所述多個超聲波傳感器節點排布形成具有多個網格的無線傳感器網絡；根據所述多個超聲波傳感器節點采集到的超聲波信號的強度進行網格區域的判定，得到泄漏點所在的網格；采用TDOA時延估計法計算所述泄漏點到其所在的網格中超聲波傳感器節點的距離差值，并根據幾何關系得到泄漏點的位置。采用該種方法，將超聲波檢測原理和無線傳感器網絡技術結合起來，實現了翅片管束泄漏的檢測以及泄漏點的精確定位，有效保障空冷器穩定工作，應用方便，適用于大規模推廣應用，對于空冷器的進一步推廣應用也具有十分重要的意義。

技術領域

本發明涉及空冷器檢測技術領域，尤其涉及空冷器翅片管束檢測技術領域，具體是指一種空冷器翅片管束的泄漏檢測與定位方法。

背景技術

空冷器，也稱空氣冷卻器，是以環境空氣作為冷卻介質，橫掠翅片管束外，使管束內高溫工藝流體得到冷卻或冷凝的設備。隨著感應加熱設備使用的不斷增多，因用戶自身條件各不相同，有的對于設備的水冷系統不夠重視，有的許多用戶未按規定使用蒸餾水，而使用普通井水或自來水，在實際工作中水質對設備的水冷系統及元器件又影響很大，因此，現有技術中，常使用空冷器來代替水冷式殼-管式換熱器冷卻介質。

翅片管束是一種用于空冷器中的換熱管，通常通過在換熱管的表面加裝翅片，來增大換熱管的外表面積(或內表面積)，從而達到提高換熱效率的目的。翅片管束的工作狀態對于整個空冷器的工作狀態的影響都很大，如果翅片管束出現泄漏等故障，將大大影響空冷器的工作效果。

然而，現有技術中，尚沒有一種行之有效的翅片管束泄漏檢測的方法，也無法實現翅片管束泄漏點的精確定位，無法保證空冷器持續有效的工作。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能夠實現的空冷器翅片管束的泄漏檢測與定位方法，將超聲波檢測原理和無線傳感器網絡技術結合起來，實現了翅片管束泄漏的檢測以及泄漏點的精確定位，有效保障空冷器穩定工作。

為了實現上述目的，本發明具有如下構成：

該空冷器翅片管束的泄漏檢測與定位方法，所述的方法包括以下步驟：

在翅片管束區域中設置多個超聲波傳感器節點，所述多個超聲波傳感器節點排布形成無線傳感器網絡。

根據所述多個超聲波傳感器節點采集到的超聲波信號的強度進行網格區域的判定，得到泄漏點所在的網格；

采用TDOA時延估計法計算所述泄漏點到其所在的網格中超聲波傳感器節點的距離差值，并根據幾何關系得到泄漏點的位置。

可選地，所述多個超聲波傳感器節點形成的無線傳感器網絡中，各個網格均為邊長為3m的正方形。

可選地，所述根據所述多個超聲波傳感器節點采集到的超聲波信號的強度進行網格區域的判定，包括如下步驟：

根據所述多個超聲波傳感器節點采集到的超聲波信號的強度篩選出信號強度最高的四個超聲波傳感器節點；

根據篩選出的四個超聲波傳感器節點得到泄漏點所在的網格。

可選地，所述進行網格區域的判定之后，還包括如下步驟：

根據篩選出的四個超聲波傳感器節點中信號強度最高的三個超聲波傳感器節點將泄漏點鎖定在一個等腰三角形區域內，所述等腰三角形的三個頂點分別為所述信號強度最高的三個超聲波傳感器節點。

可選地，所述計算所述泄漏點到其所在的網格中超聲波傳感器節點的距離，包括如下步驟：

根據如下公式計算所述泄漏點到所述信號強度最高的三個超聲波傳感器節點的距離之間的差值：

y-x＝l₁