[發明專利]一種燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201910385938.2
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110307946B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 趙敖寒;馬衍坤;李堯斌;敬文霞;王強
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01M3/24
• 分類號: G01M3/24;G01H17/00;G01N33/24
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發軍

本發明公開了一種燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝置及其測試方法，該測量裝置包括箱體單元、聲波測試單元及土體狀況監測單元；箱體單元包括填土箱、墊塊、頂板和加載活塞，加載活塞能夠對填土箱填充的復合土體進行壓力補充，模擬復合土體在不同埋深的實際受力狀況；聲波測試單元包括聲波采集設備、聲波測試探頭和脈沖源，脈沖源嵌向復合土體發出聲波信號，聲波測試探頭接收經復合土體傳輸后的聲波信號；土體狀況監測單元包括刻度尺、土壤濕度測量儀、土壤濕度測試探針。本發明可以測試得出不同濕度、不同密度等條件下復合土體內聲波的傳播特征，其結構和方法簡單，易于操作，適用領域廣泛。

技術領域

本發明涉及燃氣管道泄漏檢測實驗技術領域，尤其涉及一種燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝置及其測試方法。

背景技術

隨著燃氣行業迅猛發展，燃氣供應區域覆蓋全國大部分城區與部分郊區縣，但是燃氣泄漏事故的發生率也在增加，給居民帶來了巨大的生命與財產損失。因此，及時檢測出埋地燃氣管道泄漏點的所在位置，減少其危害影響就顯得尤為重要。

埋地燃氣管道泄漏時，會激發連續、非平穩的聲波信號，聲波信號攜帶泄露源的特征信息；通過對所測的信號進行分析處理，可以反推出泄露源的相關信息。此時，研究清楚復合土體內聲波的傳播規律就成了探測泄漏源的至關重要的前提。然而，在室外實地測試復合土體內泄露產生的聲波面臨很多技術困難，例如：復合土體內部采集點的位置選擇受限，規律布點的難以實現；管道泄漏源難以控制，傳播過程環境嘈雜；室外各處復合土體密度、濕度等狀況參數的不同等，均會增加復合土體內聲波信號采集工作的難度，導致所采集的聲波信號的可利用性降低，難以實現對復合土體內聲波傳播規律的探索和總結。相比于室外測試，在實驗室內模擬實際的復合土體環境和泄露源，進而探索復合土體內聲波傳播規律，無疑是一個較為可行的途徑。

現有技術中，在相關領域的研究中還未發現關于“在實驗室內模擬泄露源以及不同濕度、密度復合土體的測量裝置及測試方法”的報道，因而迫切需要一種可以真實模擬泄露源所產生的聲波并探測其在不同濕度、密度復合土體中傳播規律的測量裝置及測試方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述問題，提供一種燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝置及測試方法。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明是通過以下技術方案實現：

一種燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝置，該測量裝置包括箱體單元、聲波測試單元及土體狀況監測單元；

所述箱體單元包括填土箱、墊塊、頂板和加載活塞，所述填土箱的殼體由透明可視材料制成，所述填土箱上端開口處的頂板為能夠豎直位移的活動板，且頂板開設有一個通孔，左側面板以及底側面板各自開設有若干均勻布置的預留孔；所述加載活塞的底端與填土箱的頂板相抵，能夠對填土箱填充的復合土體進行壓力補充，模擬復合土體在不同埋深的實際受力狀況；

所述聲波測試單元包括聲波采集設備、聲波測試探頭和脈沖源，所述脈沖源嵌入通孔，并向復合土體發出聲波信號；所述聲波測試探頭嵌入左側面板以及底側面板的預留孔，并接收經復合土體傳輸后的聲波信號；

所述土體狀況監測單元包括刻度尺、土壤濕度測量儀、土壤濕度測試探針，所述刻度尺沿豎直方向固定于填土箱的右側面板處，所述土壤濕度測試探針的一端貫穿填土箱的右側面板并設置在復合土體的各層土體中，另一端與土壤濕度測量儀連接。

進一步地，上述燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝中，所述填土箱由聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。

進一步地，上述燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝中，所述填土箱的頂板內壁固定有橡膠墊。

進一步地，上述燃氣管道泄漏檢測用模擬測量裝中，所述通孔、預留孔的末端均設置有用來保證脈沖源或聲波測試探頭與土壤耦合接觸、防止聲波信號衰減失真的耦合墊片。