专利名称：地暖管道液体泄露检测装置及其检测方法
技术领域：
本发明属于地暖技术领域，涉及地暖管道检测，尤其是涉及一种地暖管道液体泄露检测装置及其检测方法。
背景技术：
地面辐射供暖是最舒适的供暖方式，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，给人以脚温头凉的良好感觉；不易造成污浊空气对流，室内空气洁净；改善血液循环，促进新陈代谢。此外，地暖供热取消了暖气片及其支管，增加使用面积，便于装修和家居布置，减少卫生死角。辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高，热量集中在人体受益的高度内；传送过程中热量损失小；低温地面辐射供暖可实行分层、分户、分室控制，用户可根据情况进行调控，有效节约能源。较其它供暖设备节能至少约20%，可充分利用低温热水资源或利用电价政策，降低运行费用。然而，地板采暖属隐蔽性工程，不易维修，地暖设备存在维修性差的问题。铺设时要选择耐压耐温耐腐蚀，热稳定性能好的高科技环保管材。即便如此，也难以保证不出现管道泄漏。当出现管道泄漏时，由于存在隐蔽性，很难及时被发现，当发现时已经造成了较大的经济损失，诸如装修泡水，设备进水等等，并且通常会殃及周边的单位、住户，不仅自身经济损失较大，还要承担对他人造成的损失。为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。 例如，中国专利文献公开了一种用于地暖防漏的自动保护装置[申请号:201220111755.5]，第一流量传感器的信号及第二流量传感器实时监测地暖水管的进水量及出水量，中央处理控制模块接收到经过第一模数转换器及第二模数转换器转换的信号，并进行程序运算，当地暖水管正常工作时，中央处理控制模块控制电磁水阀保持常开状态，报警模块不发出警报，当处于地下的地暖水管破裂时，中央处理控制模块控制电磁水阀关闭地暖进水管，防止地暖水管继续漏水。上述方案虽然能够实现地暖水管破裂时的报警和关闭地暖进水管，但是仍然存在着下述问题:1、容易出现误报警:在地暖系统启动初期，进水总管的水较热，出水总管的水较冷，甚至出水总管存在由于上一次启用后因冷却而产生的空气，因此进出水量本身就存在体积差。在实际应用时，地暖系统启动初期特别容易产生误操作，甚至造成无法正常使用。2、控制精度较低:为了顺利度过地暖系统启动初期，需要设定较大的进出水量差值，从而造成只有在大量泄漏时，才能执行报警和关闭地暖进水管。3、长期使用会造成灵敏度降低:地暖系统中的水在运行过程中容易携带杂质，流量传感器在长期使用后会因杂质的累积而降低检测敏感度。4、工作稳定性较差，能源损耗较多，增加了使用负担，一旦出现供电中断，易于出现瘫痪。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，控制精度高，工作稳定性好的地暖管道液体泄露检测装置。本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种控制精度高，易于实施的地暖管道液体泄露检测方法。为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案:本地暖管道液体泄露检测装置，连接在地暖系统上，其特征在于，本装置包括:进液流量检测器，设置在进液总管上且能够采集进液总管的实时进液流量信号；出液流量检测器，设置在出液总管上且能够采集出液总管的实时出液流量信号；进出液流量比较仪，能够将进实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对，且当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时能输出控制信号;流量切断阀，设置在进液总管上且当进出液流量比较仪输出控制信号时能使进液总管处于禁止进液状态；所述的进液流量检测器、出液流量检测器和流量切断阀均与进出液流量比较仪相连。在上述的地暖管道液体泄露检测装置中，所述的进液流量检测器和出液流量检测器均为电磁流量计。电磁流 量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小，可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上，适用的工业管径范围宽，最大可达3m，输出信号和被测流量成线性，精确度较高，可测量电导率> I μ s/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆的流体流量。当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的中效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理，导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时，也会在管道两边的电极上产生感应电势。因此，即便长期使用，电磁流量计也不会因为杂质的累积而造成敏感度降低，充分保证工作精度。在上述的地暖管道液体泄露检测装置中，所述的进出液流量比较仪上还连接有当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时能发出报警信号的报警装置。由于设置了报警装置，能够及时发出报警信号，提醒用户或维修人员。在上述的地暖管道液体泄露检测装置中，所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指在设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率达到或超过10%。根据实际情况，设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率还可以设定为达到或超过20%，优选为15%。这里的设定时间段根据需要选取，如持续时间3s-60s, lmin-5min等。作为另一种方案，在上述的地暖管道液体泄露检测装置中，所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的10%。根据实际情况，同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的百分数还可以设定为达到或超过20%，优选为15%。在上述的地暖管道液体泄露检测装置中，所述的进出液流量比较仪上还连接有当地暖系统启动后能延时设定时间后再对实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对的延时模块。由于设置了延时模块，能够方便地解决地暖系统启动阶段无法正常比较进出液流量的问题。设定时间根据需要确定，如lmin-10min。原则上以地暖系统运行至稳定工作状态为宜，即排除出液总管中的空气且进液总管中的进液运行至出液总管。在上述的地暖管道液体泄露检测装置中，所述的进出液流量比较仪上还连接有用于与市电相连的开关电源和应急电源；所述的进出液流量比较仪上还连接有能够向进出液流量比较仪输入参数的控制面板。基于地暖管道液体泄露检测装置的地暖管道液体泄露检测方法，其特征在于，本方法包括下述步骤:A、在地暖系统处于工作状态时，分别采集进液总管的实时进液流量信号和出液总管的实时出液流量信号；B、将采集到的实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对，且当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时即认为地暖系统存在泄漏，并输出控制信号；C、当输出控制信号输出时，控制进液总管处于禁止进液状态。
在上述的地暖管道液体泄露检测方法中，在上述的步骤B中，所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指在设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率达到或超过10%;或者所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的10%。根据实际情况，设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率还可以设定为达到或超过20%，优选为15%。这里的设定时间段根据需要选取，如持续时间3s-60s, lmin-5min等。根据实际情况，同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的百分数还可以设定为达到或超过20%，优选为15%。在上述的地暖管道液体泄露检测方法中，所述的地暖系统启动后延时设定时间，然后开始采集进液总管的实时进液流量信号和出液总管的实时出液流量信号；或者所述的地暖系统启动后，将实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异先与初始阶段设定值进行比较，当地暖系统工作设定时间后再将实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异与差异设定值进行比较，且初始阶段设定值大于差异设定值。与现有的技术相比，本地暖管道液体泄露检测装置及其检测方法的优点在于:设计合理，结构简单，工作精度高，灵敏度好，易于操作使用，有效排除了地暖系统启动初期的干扰。由于设置了电磁流量计，即便长期使用，电磁流量计也不会因为杂质的累积而造成敏感度降低，充分保证工作精度。由于设置了报警装置，能够及时发出报警信号，提醒用户或维修人员。
图1是本发明提供的结构框图。
图中，进液流量检测器1、进液总管2、出液流量检测器3、出液总管4、进出液流量比较仪5、流量切断阀6、报警装置7、延时模块8、开关电源9、应急电源10。
具体实施例方式如图1所示，本地暖管道液体泄露检测装置连接在地暖系统上本装置包括:进液流量检测器1，设置在进液总管2上且能够采集进液总管2的实时进液流量信号；出液流量检测器3，设置在出液总管4上且能够采集出液总管4的实时出液流量信号；进出液流量比较仪5，能够将进实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对，且当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时能输出控制信号；流量切断阀6，设置在进液总管2上且当进出液流量比较仪5输出控制信号时能使进液总管2处于禁止进液状态。进液流量检测器1、出液流量检测器3和流量切断阀6均与进出液流量比较仪5相连。进出液流量比较仪5上还连接有用于与市电相连的开关电源9和应急电源10，进出液流量比较仪5上还连接有能够向进出液流量比较仪5输入参数的控制面板。本发明中，进液流量检测器I和出液流量检测器3均为电磁流量计。电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小，可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上，适用的工业管径范围宽，最大可达3m，输出信号和被测流量成线性，精确度较高，可测量电导率> I μ s/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆的流体流量。当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的中效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理，导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时，也会在管道两边的电极上产生感应电势。因此，即便长期使用，电磁流量计也不会因为杂质的累积而造成敏感度降低，充分保证工作精度。
进出液流量比较仪5上还连接有当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时能发出报警信号的报警装置7。由于设置了报警装置，能够及时发出报警信号，提醒用户或维修人员。实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指在设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率达到或超过10%。根据实际情况，设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率还可以设定为达到或超过20%，优选为15%。这里的设定时间段根据需要选取，如持续时间3s-60s，lmin-5min等。作为另一种方案，实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的10%。根据实际情况，同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的百分数还可以设定为达到或超过20%，优选为15%。上述两种方案均能实现泄露的判断，根据实际需要选用。进出液流量比较仪5上还连接有当地暖系统启动后能延时设定时间后再对实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对的延时模块8。由于设置了延时模块，能够方便地解决地暖系统启动阶段无法正常比较进出液流量的问题。设定时间根据需要确定，如lmin-10min。原则上以地暖系统运行至稳定工作状态为宜，即排除出液总管中的空气且进液总管中的进液运行至出液总管。当然，在运行初期，地暖系统出现漏水的情况也是存在的，因此本发明根据日常运行情况设定了在正常情况下地暖系统运行时平稳状态所需的时间，即设定时间。通过控制面板能够方便地输入包括设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率、同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的百分比、设定时间段、延时设定时间等参数，从而方便地对工作状态做出调整。基于地暖管道液体泄露检测装置的地暖管道液体泄露检测方法，本方法包括下述步骤:A、在地暖系统处于工作状态时，分别采集进液总管I的实时进液流量信号和出液 总管3的实时出液流量信号；B、将采集到的实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对，且当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时即认为地暖系统存在泄漏，并输出控制信号；C、当输出控制信号输出时，控制进液总管I处于禁止进液状态。在上述的步骤B中，所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指在设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率达到或超过10% ;或者所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的10%。本发明中，地暖系统启动后延时设定时间，然后开始采集进液总管I的实时进液流量信号和出液总管3的实时出液流量信号；或者所述的地暖系统启动后，将实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异先与初始阶段设定值进行比较，当地暖系统工作设定时间后再将实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异与差异设定值进行比较。由于地暖系统启动阶段，其本身存在的进水端和出水端的水温差异，导致即便是未出现漏水，实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异也必然较大，因此初始阶段设定值大于差异设定值。初始阶段设定值可以设定为在设定时间段(设定时间段可以为水暖系统系统启动后Imin-1Omin)内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率达到或超过90% ;或者所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的70%。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了进液流量检测器1、进液总管2、出液流量检测器3、出液总管4、进出液流量比较仪5、流量切断阀6、报警装置7、延时模块8、开关电源9、应急电源10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
权利要求
1.一种地暖管道液体泄露检测装置，连接在地暖系统上，其特征在于，本装置包括: 进液流量检测器(1)，设置在进液总管(2)上且能够采集进液总管(2)的实时进液流量信号; 出液流量检测器(3)，设置在出液总管(4)上且能够采集出液总管(4)的实时出液流量信号; 进出液流量比较仪(5)，能够将进实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对，且当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时能输出控制信号; 流量切断阀(6)，设置在进液总管(2)上且当进出液流量比较仪(5)输出控制信号时能使进液总管(2)处于禁止进液状态； 所述的进液流量检测器(I )、出液流量检测器(3)和流量切断阀(6)均与进出液流量比较仪(5)相连。
2.根据权利要求1所述的地暖管道液体泄露检测装置，其特征在于，所述的进液流量检测器(I)和出液流量检测器(3 )均为电磁流量计。
3.根据权利要求1所述的地暖管道液体泄露检测装置，其特征在于，所述的进出液流量比较仪(5)上还连接有当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时能发出报警信号的报警装置(J)。
4.根据权利要求1或2或3所述的地暖管道液体泄露检测装置，其特征在于，所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指在设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率达到或超过10%。
5.根据权利要求1或2或3所述的地暖管道液体泄露检测装置，其特征在于，所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的10%。
6.根据权利要求1或2或3所述的地暖管道液体泄露检测装置，其特征在于，所述的进出液流量比较仪(5)上还连接有当地暖系统启动后能延时设定时间后再对实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对的延时模块(8)。
7.根据权利要求1或2或3所述的地暖管道液体泄露检测装置，其特征在于，所述的进出液流量比较仪(5)上还连接有用于与市电相连的开关电源(9)和应急电源(10);所述的进出液流量比较仪(5)上还连接有能够向进出液流量比较仪(5)输入参数的控制面板。
8.一种基于权利要求1-7中任意一项所述的地暖管道液体泄露检测装置的地暖管道液体泄露检测方法，其特征在于，本方法包括下述步骤: A、在地暖系统处于工作状态时，分别采集进液总管(I)的实时进液流量信号和出液总管(3)的实时出液流量信号； B、将采集到的实时进液流量信号和实时出液流量信号进行比对，且当实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值时即认为地暖系统存在泄漏，并输出控制信号； C、当输出控制信号输出时，控制进液总管(I)处于禁止进液状态。
9.根据权利要求8所 述的地暖管道液体泄露检测方法，其特征在于，在上述的步骤B中，所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指在设定时间段内实时进液流量信号和实时出液流量信号的不一致率达到或超过10% ;或者所述的实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异达到或超过差异设定值是指同一时刻实时出液流量信号所对应的实时出液量小于进液流量信号所对应的实时进液量的值达到或超过实时进液量的10%。
10.根据权利要求8或9所述的地暖管道液体泄露检测方法，其特征在于，所述的地暖系统启动后延时设定时间，然后开始采集进液总管(I)的实时进液流量信号和出液总管(3)的实时出液流量信号；或者所述的地暖系统启动后，将实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异先与初始阶段设定值进行比较，当地暖系统工作设定时间后再将实时进液流量信号和实时出液流量信号的差异与差异设定值进行比较，且初始阶段设定值大于差异设定值。
全文摘要
本发明属于地暖技术领域，涉及一种地暖管道液体泄露检测装置及其检测方法。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本装置包括进液流量检测器、出液流量检测器、进出液流量比较仪、流量切断阀，所述的进液流量检测器、出液流量检测器和流量切断阀均与进出液流量比较仪相连。本地暖管道液体泄露检测装置及其检测方法的优点在于设计合理，结构简单，工作精度高，灵敏度好，易于操作使用，有效排除了地暖系统启动初期的干扰。由于设置了电磁流量计，即便长期使用，电磁流量计也不会因为杂质的累积而造成敏感度降低，充分保证工作精度。由于设置了报警装置，能够及时发出报警信号，提醒用户或维修人员。
文档编号F17D5/02GK103225745SQ20131011416
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者周仲良 申请人:浙江澳亚新能源科技有限公司