换热管在线检漏装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及换热管，尤其是涉及能够在换热管漏水初期就检测到是否漏水，并确定及显示漏水点位置的换热管在线检漏装置。
【背景技术】
[0002]换热管是余热利用低温电除尘器的重要部件，一般布置于锅炉空预器出口至电除尘器烟道内或除尘器进口喇叭处，换热介质为中低压水，用以吸收锅炉尾部烟气余热。由于换热管完全包裹在喇叭或烟道内，若出现漏水，不仅影响设备运行，更严重时若漏水未被及时发现，泄漏的水流入电除尘器，将造成电除尘器灰斗内积灰结块、灰斗堵灰、输灰系统输灰不畅，进而威胁电除尘器安全运行。
[0003]目前在管道检漏方面已有一些研究和报道。中国专利204099914U公开一种智能管道检漏仪，利用超声波流量测量仪结合微处理器检测家庭用水管道是否漏水。中国专利203560720U公开一种宽频率本质安全型声波检漏仪，利用宽频率传感器探测气体泄漏时产生的涡流振动检测气体容器是否泄漏。中国专利103672413A公开一种自来水管道内超声波检漏方法，利用超声波收发换能器检测自来水管道中是否泄漏。然而上述已有的管道检漏装置普遍存在检测精度不高、无法定位、特别是无法在复杂环境中进行在线检测等缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供不仅能够在线检测换热管是否漏水，而且能够确定漏点的位置，提高了在复杂工作环境下的检测精度和可靠性的一种换热管在线检漏装置。
[0005]本发明设有进水管道传感器、出水管道传感器、进水管道、换热管、出水管道、无线发射电路、无线接收电路、数据中心服务器；
[0006]所述进水管道传感器设在进水管道的进口，进水管道的出口接换热管的进口，进水管道传感器的输出端接无线发射电路的输入端，无线发射电路的输出端发送进水管道和出水管道的漏水声波信号至无线接收电路；出水管道传感器设在出水管道的出口，出水管道的进口接换热管的出口，出水管道传感器的输出端接无线发射电路的输入端，无线接收电路的输入端接收无线发射电路输出端发送的进水管道和出水管道的漏水声波信号，无线接收电路的输出端接数据中心服务器。
[0007]所述无线发射电路设有放大电路、滤波电路、A/D转换电路、发射电路，放大电路的输入端接进水管道传感器和出水管道传感器的输出端，放大电路的输出端接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端接发射电路的输入端。
[0008]所述数据中心服务器可设有报警装置，用于及时提醒换热管出现泄漏。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:(1)采用相关分析法并结合高灵敏度的传感器，以及结合工业换热管的工作环境合理布置传感器的位置，对采集到的漏水声波信号进行相关分析处理，判断两个信号相关程度，获得两个信号的时间差，以确定漏点。(2)本发明的每一个传感器采集到的数据都需要经过射频发射装置放大、滤波、A/D转换等处理后，采用串口通讯形式由发射子端发送给与数据中心服务器连接的接收主端。数据中心服务器对信号进行接收、存储，以待软件处理分析。(3)本发明可设有报警装置，能够及时提醒工作人员换热管出现泄漏。(4)本发明采用可视化漏点设计，能够实现在计算机界面上在线观测漏点的位置，降低了工作人员的检修工作量。
[0010]本发明的有益效果是，可以实现换热管的不停炉(在线)检测，检测精度高，可以定位漏点的位置。此外，整套检测系统采用无线信号传输技术、提供自动报警等功能，大大提高了检测工作过程的可靠性，能第一时间反馈换热管是否泄漏，降低了维护成本，提高了工业生产的效率。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例的结构组成示意图。
[0012]图2为本发明实施例的传感器的布局图。
[0013]图3为本发明实施例的简化换热管道相关法定位原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0015]参见图1?3，本发明实施例设有进水管道传感器11、出水管道传感器12、进水管道2、换热管3、出水管道4、无线发射电路51、无线接收电路52、数据中心服务器6。
[0016]所述进水管道传感器11设在进水管道2的进口，进水管道2的出口接换热管3的进口，进水管道传感器11的输出端接无线发射电路51的输入端，无线发射电路51的输出端发送进水管道和出水管道的漏水声波信号至无线接收电路52 ;出水管道传感器12设在出水管道4的出口，出水管道4的进口接换热管3的出口，出水管道传感器12的输出端接无线发射电路51的输入端，无线接收电路52的输入端接收无线发射电路51输出端发送的进水管道和出水管道的漏水声波信号，无线接收电路52的输出端接数据中心服务器6。
[0017]所述无线发射电路51设有放大电路、滤波电路、A/D转换电路、发射电路，放大电路的输入端接进水管道传感器11和出水管道传感器12的输出端，放大电路的输出端接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端接发射电路的输入端。
[0018]所述数据中心服务器6可设有报警装置，用于及时提醒换热管出现泄漏。
[0019]在图1中，标记P为电除尘器的烟道。
[0020]本发明的检测范围主要从渗出小水滴雾化到形成连续细流，为了极早发现换热管道泄漏和满足检漏精度的要求，检漏系统必须能够实现液滴检漏，不过要达到这个要求，就需要采用高灵敏度传感器。
[0021]本发明的无线发射、接收装置采用“一对多”无线射频方式传递信号，相对于有线传输，具有成本低、便于维护等优点。
[0022]本发明的数据中心服务器对信号进行接收、存储，并具有较强的信号分析处理的能力。
[0023]将传感器布置在进、出口管道处，可实现换热管在线检漏，换热装置由多个独立的单元装配组合而成，以某个单元为测量对象，在其进、出口管道中部各安放一个传感器。每一个传感器将采集到的声波信号转化为电信号后传输到换热管外的无线发射装置上，经过射频发射装置放大、滤波、A/D转换等处理后，采用串口通讯形式由发射子端发送给与数据中心服务器连接的接收主端。数据中心服务器对信号进行接收、存储，以待软件处理分析。若出现漏点，在同一单元模块上的两个传感器，以最先被传感器采集到的声波信号为输入信号x(t)，结合对应组合的传感器采集到的信号作为相关分析的另一个输入信号y(t)。若出现传感器同时接收到漏水信号x(t)，则根据系统设置的传感器优先顺序作为相关分析的输入信号x(t)并结合另一对应的输入信号y(t)进行相关分析。
[0024]本发明应用相关分析基本原理，进水管道传感器和出水管道传感器接收到的信号分别为x(t)和y(t)。相关处理就是将两个信号进行比较，判别相互的相关程度，同时得到两个信号的时间差。传感器采集声波信号分两种情况，一种是换热管工作但未产生泄漏，单个传感器采集换热管基信号，经过放大、滤波等处理后，以波形图进行显示并设置保存。另一种是传感器检测到漏水声波信号时，经过上述同样的处理，得到两相关传感器漏水声波信号图。同时，相关分析的算法对信号进行存储和互相关分析，并输出互相关分析后的波形图，根据波形图中的波形数据计算出时间延时量，最终实现泄漏位置的定位。
[0025]以下对换热管泄漏定位的基本原理进行说明:布置在换热管两端的传感器接收到漏水声波信号，若漏水点在管道的中间，漏水信号同时到达传感器；若漏水点不在中间，可测出由两漏点产生的漏水声波传播到传感器的时间差Td，只要给定两个传感器之间换热管道的实际长度L和声波在该管道的传播速度V，漏水点的位置匕就可按下式计算出来，式中的V取决于管材、管径和管道中的介质。已知2个传感器沿换热管道之间的距离L，由相关法分析得出漏点信号到2个传感器的时间差Td，已知声波在管道中的速度V，确定漏点的位置(即漏点至进水管道传感器的管道长度):LX= (L-TdXv)/2。
[0026]但是以上算法只能定位单根直线的管道的泄漏点，要大致定位换热管道的位置，必须结合换热管周期性弯折的特点，确定换热管道中泄漏点的位置，已知总长为L，声波速度为V，两传感器接收漏水信号时间差为！?，弯折每段长为L。，设、为漏点距最近传感器的距离，η为换热管的排数(η为整数)L = nXL。，则有L_2Ly= IX v，其中nXL。彡Ly< (n+1)L。，联立上式求出η取整数即可。
【主权项】
1.换热管在线检漏装置，其特征在于设有进水管道传感器、出水管道传感器、进水管道、换热管、出水管道、无线发射电路、无线接收电路、数据中心服务器； 所述进水管道传感器设在进水管道的进口，进水管道的出口接换热管的进口，进水管道传感器的输出端接无线发射电路的输入端，无线发射电路的输出端发送进水管道和出水管道的漏水声波信号至无线接收电路；出水管道传感器设在出水管道的出口，出水管道的进口接换热管的出口，出水管道传感器的输出端接无线发射电路的输入端，无线接收电路的输入端接收无线发射电路输出端发送的进水管道和出水管道的漏水声波信号，无线接收电路的输出端接数据中心服务器。2.如权利要求1所述换热管在线检漏装置，其特征在于所述无线发射电路设有放大电路、滤波电路、A/D转换电路、发射电路，放大电路的输入端接进水管道传感器和出水管道传感器的输出端，放大电路的输出端接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端接发射电路的输入端。3.如权利要求1所述换热管在线检漏装置，其特征在于所述数据中心服务器设有报警 目.ο
【专利摘要】换热管在线检漏装置，涉及换热管。设有进水管道传感器、出水管道传感器、进水管道、换热管、出水管道、无线发射电路、无线接收电路、数据中心服务器；所述进水管道传感器设在进水管道的进口，进水管道的出口接换热管的进口，进水管道传感器的输出端接无线发射电路的输入端，无线发射电路的输出端发送进水管道和出水管道的漏水声波信号至无线接收电路；出水管道传感器设在出水管道的出口，出水管道的进口接换热管的出口，出水管道传感器的输出端接无线发射电路的输入端，无线接收电路的输入端接收无线发射电路输出端发送的进水管道和出水管道的漏水声波信号，无线接收电路的输出端接数据中心服务器。能在线检测换热管是否漏水，确定漏点位置。
【IPC分类】G01M3/24
【公开号】CN105300624
【申请号】CN201510673694
【发明人】张宇锋, 宋荣, 覃薛东, 常兵兵, 穆瑞
【申请人】厦门大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月16日