一种基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种分布式光纤传感器试验装置，具体说是一种基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，属于监测试验模型技术领域。

本专利得到国家重点研究计划课题“堰塞坝开发利用理论与安全评价体系(2018yfc1508505)”、国家自然科学基金面上项目“路堤下刚性桩复合地基沉降变形控制理论(51579152)”的资助。

背景技术：

针对现代岩土工程越来越复杂的研究对象，传统监测技术很难满足复杂环境要求，分布式光纤传感技术作为传感监测方面的一种高新技术运用而生，它具有防燃、防爆、抗腐蚀、抗电磁干扰，耐高压、长距离、能实现实时快速分布式测量并定位等优点，在工程应用领域已经初步体现其优良性能，具有非常广阔的应用前景。泄漏监测作为其应用的一方面国内外均处于试验阶段，与传统监测仪器相比，虽然其具有诸多优点，但对其工作机制一直是困扰工程师们的难题，限制了它的发展和应用。

技术实现要素：

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本实用新型提供一种基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，利用分布式光纤泄漏监测原理，为基于温度测量的分布式光纤泄漏监测技术机理研究奠定了一定的试验基础。

技术方案：本实用新型提供一种基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，包括外套管和设置在所述外套管内的输气管，所述外套管为横向布置的空心管件，

所述外套管上布置至少三组透气孔洞，每组透气孔洞沿周向至少设置四个；多组所述透气孔洞沿所述外套管长度方向等间距分布，且所述透气孔洞直径沿长度方向逐渐增大；

每个透气孔洞分别与设置在外套管内的每根输气管对应相连，所述输气管管径与透气孔洞的直径匹配；所述输气管的另一端经外套管穿出后与气源瓶相连。

本实用新型的进一步限定技术方案，前述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，所述外套管内还设有输气管固定架，所述输气管固定架一端与输气管固定相连，另一端与所述外套管内壁固定相连。

前述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，所述外套管外壁下部设有两个固定支撑架，以便于试验装置在使用或安装过程中的放置，同时能够明确试验装置的上下位置，对后续试验过程提供便利。

前述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，每个所述固定支撑架设置两组透气孔洞之间，不影响试验装置的透气孔洞正常使用，减少固定支撑架对透气孔洞的影响，提高试验数据的准确性。

前述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，每组所述透气孔洞设有四个，分别位于12点、9点、6点、3点方向。

进一步的，前述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，所述外套管、输气管、输气管固定架以及固定支撑架均为不锈钢材质。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的试验装置，为基于温度测量的分布式光纤泄漏监测技术机理研究奠定了试验基础。可根据试验者不同的试验需求进行试验，为其提供了多方面的试验方向，除了泄漏监测还可通过改变装置所处的环境，来研究泄漏发生后温度的变化云图。

本技术：
的试验装置可应用于教学活动，清楚直观的展示泄漏的发展模式，进行多种试验验证。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图。

图2为本实施例的侧面结构示意图。

图3为本实施例的使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

本实施例提供一种基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，结构如图1-2所示，包括外套管和1设置在所述外套管内的输气管，外套管为横向布置的空心管件，该空心管件采用直径300mm长5m的无缝不锈钢钢制成；外套管上布置三组透气孔洞，分别为第一透气孔洞2、第二透气孔洞3以及第三透气孔洞4，每组透气孔洞沿周向设置四个，分别位于12点、9点、6点、3点方向；三组透气孔洞沿外套管长度方向间隔2m分布，且透气孔洞直径沿长度方向逐渐增大，即第一透气孔洞直径为1mm，第二透气孔洞直径为3mm以及第三透气孔洞直径为7mm；

每组透气孔洞分别与设置在外套管内的每根输气管对应相连，输气管管径与透气孔洞的直径匹配，即与第一透气孔洞直径匹配的第一输气管5内径为1mm，与第二透气孔洞直径匹配的第二输气管6内径为3mm，与第三透气孔洞直径匹配的第三输气管7内径为7mm；输气管的另一端经外套管穿出后与气源瓶相连。外套管内还设有输气管固定架8，输气管固定架一端与输气管固定相连，另一端与外套管内壁固定相连，在外套管内供设置12个；外套管外壁下部设有两个固定支撑架9，每个固定支撑架设置两组透气孔洞之间。输气管、输气管固定架以及固定支撑架均为不锈钢材质。

本实施例在制作时，输气管的不锈钢管在外套管内的一端与透气孔洞焊接在一起，确保整个输气管的气密性，特别要注意透气孔洞处的气密性，保证输气管内压力恒定，输气管另一端与氮气瓶相连，通过气压调节进行泄漏气体的模拟。做模拟试验时，将整个模拟装置埋设于土下，埋深在0.5m以上，根据试验需求，在模拟装置铺设周围铺设监测光缆10，如图3所示，可根据自身需求添加或调整泄漏点的大小(通过往3种不同口径的不锈钢管通入氮气实现)、调整光缆位置、设置光缆周围环境等来进行不同种类的泄漏监测试验。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，包括外套管和设置在所述外套管内的输气管，所述外套管为横向布置的空心管件，其特征在于：

所述外套管上布置至少三组透气孔洞，每组透气孔洞沿周向至少设置四个；多组所述透气孔洞沿所述外套管长度方向等间距分布，且所述透气孔洞直径沿长度方向逐渐增大；

每个透气孔洞分别与设置在外套管内的每根输气管对应相连，所述输气管管径与透气孔洞的直径匹配；所述输气管的另一端经外套管穿出后与气源瓶相连。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，其特征在于：所述外套管内还设有输气管固定架，所述输气管固定架一端与输气管固定相连，另一端与所述外套管内壁固定相连。

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，其特征在于：所述外套管外壁下部设有两个固定支撑架。

4.根据权利要求3所述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，其特征在于：每个所述固定支撑架设置两组透气孔洞之间。

5.根据权利要求4所述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，其特征在于：每组所述透气孔洞设有四个，分别位于12点、9点、6点、3点方向。

6.根据权利要求5所述的基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，其特征在于：所述外套管、输气管、输气管固定架以及固定支撑架均为不锈钢材质。

技术总结
本实用新型公开一种基于分布式光纤传感的管道泄漏试验装置，包括外套管和设置在外套管内的输气管，外套管为横向布置的空心管件，外套管上布置至少三组透气孔洞，每组透气孔洞沿周向至少设置四个；多组透气孔洞沿外套管长度方向等间距分布，且透气孔洞直径沿长度方向逐渐增大；每个透气孔洞分别与设置在外套管内的每根输气管对应相连，输气管管径与透气孔洞的直径匹配；输气管的另一端经外套管穿出后与气源瓶相连。本申请根据试验者不同的试验需求进行试验，为其提供了多方面的试验方向，除了泄漏监测还可通过改变装置所处的环境，来研究泄漏发生后温度的变化云图。本申请的试验装置可应用于教学活动，清楚直观的展示泄漏的发展模式，进行多种试验验证。

技术研发人员：吴帅;胡德新;邵翰林;何宁;张中流;何斌;张桂荣;汪璋淳;周彦章;李登华;王青青;梅聚福;刘中仪
受保护的技术使用者：南京嘉兆仪器设备有限公司;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.06.30