[發(fā)明專利]自傳感智能電熔管件、流量和泄漏檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210534602.X
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114636039B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施建峰;王德易;鄭津洋;姚日霧;商寧濤;胡征宇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: F16L47/03
• 分類號: F16L47/03;B29C65/34;F17D3/18;F17D5/06;G01F1/56;G01P5/08
• 代理公司: 杭州創(chuàng)智卓英知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33324
• 代理人: 劉宏全

本發(fā)明涉及一種自傳感智能電熔管件、流量和泄漏檢測系統(tǒng)及方法，包括由熱塑性塑料制成的套筒、電阻絲、至少兩個(gè)接線柱和預(yù)埋電極；其中，電阻絲環(huán)向纏繞設(shè)置于套筒內(nèi)壁，用于作為電熔焊接的加熱元件；至少兩個(gè)接線柱設(shè)置于套筒外壁，分別電連接至電阻絲的兩端，用于導(dǎo)通焊接電流進(jìn)行電熔焊接；預(yù)埋電極設(shè)置于套筒內(nèi)壁，通過電阻絲與接線柱電連接；當(dāng)套筒通過電熔焊接安裝于管道時(shí)，預(yù)埋電極可與管道內(nèi)的的液體接觸，并通過電阻絲與至少兩個(gè)接線柱電連接。本發(fā)明通過在電熔管件中增加一個(gè)預(yù)埋電極，在進(jìn)行管道連接時(shí)作為兩個(gè)電阻絲的導(dǎo)通連接線；在管道進(jìn)行液體運(yùn)輸時(shí)作為檢測電極來檢測管道中的流量大小。不僅節(jié)省了安裝流量傳感器的成本；還在不避免破壞電熔管件的完整性的情況下檢測流量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塑料管道技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自傳感智能電熔管件、流量和泄漏檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

世界銀行對世界范圍的城市飲用水供水系統(tǒng)的漏損狀況的統(tǒng)計(jì)表明，在約3000億m³年供水量中，城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損水量占近500億m³。所以對供水管網(wǎng)區(qū)域漏水事件的監(jiān)測是非常必要的。隨著我國快速推進(jìn)城市化進(jìn)程，供水管網(wǎng)漏損問題日益凸出。水的泄漏會(huì)造成水資源的極大浪費(fèi)，同時(shí)造成不小的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)帶來許多的衛(wèi)生、安全等隱患；漏水附近的污染物及病菌會(huì)進(jìn)入飲用水供水管道內(nèi)，人們食用了該水之后就會(huì)帶來非常嚴(yán)重的衛(wèi)生問題；水泄漏會(huì)導(dǎo)致建筑物附近的土壤軟化，失去原本應(yīng)該有的承受能力，發(fā)生坍塌事故；道路漏水會(huì)影響人們的正常出行。

為了及早發(fā)現(xiàn)管道泄漏的問題，需要對管道中流動(dòng)液體的流速或流量進(jìn)行檢測，根據(jù)流速或流量的大小來判斷管道系統(tǒng)是否發(fā)生泄露。現(xiàn)有技術(shù)提供一種流動(dòng)液體電阻特性及一種新型流量測量方法的研究，提供了一種流量檢測方法，流體任意兩點(diǎn)間的宏觀電阻大小流速存在一種關(guān)系，即流速越大，宏觀電阻越小。其一是由于電流的大小一定程度上取決于載流子的速度，而流體流速越大，其中載流子的流速也越大，從而導(dǎo)致電流變大，體現(xiàn)出來的電阻就越小；其二是由于流體流速越大，沖擊管壁面產(chǎn)生的載流子越多，從而導(dǎo)致電流變大，體現(xiàn)出來的電阻就越小。因此，流體兩點(diǎn)間的電阻隨流速增大而減小。

由于管道在運(yùn)輸過程中是密閉的，直接檢測流速大小有一定的難度，因此，現(xiàn)有技術(shù)提出一種基于負(fù)阻特性的流量測量方法及電阻流量計(jì)（CN1828230A），在該方案中，在管道系統(tǒng)中增加流量傳感器，其通過流量傳感體兩端的螺紋或法蘭與管道連接，傳感器內(nèi)孔供液體通過，在內(nèi)孔中分別固定有測量電阻變換的的兩個(gè)電極，這兩個(gè)電極分別由兩根引出線連接至電路回路中，從而實(shí)現(xiàn)液體電阻的測量，通過檢測管道兩點(diǎn)之間的電阻值可計(jì)算得出來這亮點(diǎn)之間的流速或流量大小。但是，該方案需要在流量傳感體中電極對應(yīng)的位置開孔用來安裝引出線，因此破壞了管件整體的密閉性。

此外，中國專利CN111022811A公開了一種具有非金屬管道泄漏監(jiān)測功能的電熔管件及其加工方法，用于非金屬管道泄漏監(jiān)測時(shí)，將外部軸向監(jiān)測電極13、內(nèi)部監(jiān)測電極1、電阻值檢測模塊12連通，并與通訊模塊組成一個(gè)泄漏監(jiān)測子系統(tǒng)。當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏的部分流體將沿著管道外壁面流到管道下方的軸向監(jiān)測電極13處，由于水等流體介質(zhì)具有導(dǎo)電性，管道內(nèi)的流體以及泄漏的流體使軸向監(jiān)測電極13和內(nèi)部監(jiān)測電極1導(dǎo)通形成回路，電阻值檢測模塊12測量的電阻值將明顯降低，由此監(jiān)測到管道產(chǎn)生的介質(zhì)泄漏。然而，該專利的電熔管件必須布置一個(gè)外部軸向監(jiān)測電極13，且僅當(dāng)泄漏的部分流體將沿著管道外壁面流到管道下方的軸向監(jiān)測電極13處才能夠檢測到管道泄漏。一方面泄漏的流體流量較少時(shí)無法檢測；另一方面，也無法用于管道中的流量測量。

目前，一方面我國在漏水監(jiān)測方面主要使用的泄漏檢測方法還是以傳統(tǒng)的人工檢測為主要方式，但人工手動(dòng)檢測的方法不僅難以發(fā)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的漏點(diǎn)，而且可靠性還不高，還會(huì)造成人力物力的資源浪費(fèi)；另一方面，部分管道系統(tǒng)會(huì)在管件上安裝流量傳感器，但額外安裝流量傳感器不僅增加了系統(tǒng)的硬件成本，還需要在管件上開口，破壞了管件的整體密閉性，增加了泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容