[發明專利]土壤檢測裝置和方法

在審

• 申請號: 201910877071.2
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110687160A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 蔡永軍;張棟;趙迎波;馬云賓;李柏成;蔡文超;楊世梅;吳瓊;譚賢君;施寧
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 11138 北京三高永信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 賈敏

本發明公開了一種土壤檢測裝置和方法，屬于檢測技術領域，土壤檢測裝置包括：光纜組件、加熱組件和測量組件；光纜組件包括光纜和加強芯，光纜被配置為延管道長度方向鋪設，加強芯設置在光纜中，被光纜包裹；加熱組件的一端與加強芯連接，加熱組件的另一端與地面連接；測量組件與光纜組件連接，被配置為在加熱組件的加熱過程中測量光纜組件周圍土壤的熱狀況。通過加熱組件間歇對加強芯供電加熱，測量組件測量加熱過程中周圍土壤的熱狀況，以此得到管道沿線土壤的溫度變化情況并別溫度異常區域。解決了相關技術中的溫度檢測裝置對土壤的溫度變化敏感度不高，從而無法精確檢測出土壤的熱狀況的問題，達到了提高土壤檢測的精確度的效果。

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，特別涉及一種土壤檢測裝置和方法。

背景技術

土壤的熱狀況是指土壤中的熱量分布及其動態變化，可以通過土壤的導熱率等因素來表現。目前通常通過檢測管道周圍土壤的溫度變化從而識別土壤的熱狀況。高溫土壤或凍土都會影響管道的安全性能，因此對土壤溫度的測量有助于提前對管道進行防護等有效措施。

現有技術中的一種土壤檢測裝置，包括分布式光纖測溫儀和光纜。在管道沿線鋪設光纜，分布式光纖測溫儀與光纜連接，被配置為對光纜及其附近土壤進行溫度檢測，進而根據溫度的變化來確定土壤的熱狀況。

發明人在實現本發明的過程中，發現上述方式至少存在如下缺陷：上述檢測裝置對土壤的溫度變化敏感度不高，從而無法精確檢測出土壤的熱狀況。

發明內容

為了解決相關技術中對土壤的溫度變化敏感度不高，從而無法精確檢測出土壤的熱狀況的問題，本發明實施例提供了一種土壤檢測裝置和方法。所述技術方案如下：

根據本發明的第一方面，提供一種土壤檢測裝置，所述土壤檢測裝置包括：

光纜組件、加熱組件和測量組件；

所述光纜組件包括光纜和加強芯，所述光纜被配置為延管道長度方向鋪設，所述加強芯設置在所述光纜中，被所述光纜包裹；

所述加熱組件的一端與所述加強芯連接，所述加熱組件的另一端與地面連接；

測量組件，所述測量組件包括分布式光纖測溫儀，所述測量組件與所述光纜組件連接，被配置為在所述加熱組件的加熱過程中測量所述光纜組件周圍土壤的熱狀況。

可選的，所述加熱組件包括恒電位儀，所述加強芯與所述恒電位儀的陰極連接，所述恒電位儀被配置為向所述加強芯提供電流。

可選的，所述恒電位儀通過對所述加強芯進行間歇式的電流加載進行加熱。

可選的，所述測量組件被配置為測量所述土壤的初始溫度、升溫速率以及降溫速率。

可選的，所述熱狀況包括熱導率；所述測量組件被配置為在所述加熱組件的加熱過程中測量所述光纜組件周圍土壤的熱狀況，包括：

所述測量組件用于根據熱導率公式確定待檢測管道的沿線溫度變化，所述確定熱導率公式為：

w＝a(T1-T2)/(t1-t2)+b；

其中，w為土壤熱導率，T1為所述土壤初始溫度、T2為升溫后的溫度，t1為通電開始時刻、t2為通電結束時刻,a和b為常數。

根據本發明的另一方面，提供一種土壤檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

將加強芯包裹在光纜中；

將包裹住所述加強芯的光纜延管道沿線鋪設；

將所述測量組件與所述光纜連接；

將所述加熱組件的一端與所述加強芯連接；

所述加熱組件的另一端與地面連接；