一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置。
【背景技术】
[0002]随着能源危机和环境问题日益严重，碳捕获和封存(Carbon Capture andStorage, CCS)技术被认为是处理全球气候变暖、减少温室气体最有效的一种方法。CCS技术是将工业、能源产业所生产出来的二氧化碳分离出去，再通过碳存储手段，将其输送到海底或者地下等与大气隔绝的地方。使用管道运输捕获的CO2是目前公认的最经济、最可靠的方式，但是输送过程中经常会出现泄漏问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，利用一整套二氧化碳输送、泄漏及回收装置，配合声发射采集使用。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0005]—种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，二氧化碳气源、压缩机、导流管、保护罩，所述的二氧化碳气源单向导入所述的压缩机，所述的压缩机单向导入过滤器，所述的过滤器通过球阀I控制，所述的球阀连接高压缓冲罐，所述的高压缓冲罐连接气液分离器，所述的气液分离器通过球阀II连接基体管道单元，所述的基体管道单元上包括声温度控制单元、声发射采集与预处理单元，所述的基体管道单元通过球阀III连接回收罐；所述的基体管道单元、温度控制单元与声发射采集与预处理单元均装入所述的保护罩内，所述的保护罩的上方连接所述的导流管。
[0006]所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的基体管道单元包括基体管道，所述的基体管道的左侧连接法兰I ，所述的法兰I连接所述的球阀II，所述的基体管道的右侧连接法兰II，所述的法兰II连接所述的球阀III。
[0007]所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的温度控制单元包括温度传感器、管道加热器与保温层，所述的基体管道的外表面连接所述的温度传感器与所述的管道加热器，所述的管道加热器与所述的温度传感器的外表面包裹所述的保温层。
[0008]所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的声发射采集与预处理单元包括声发射传感器、前置放大器、数据采集卡和分析处理器，所述的保温层的上端开有一组插口，所述的插口内装入所述的声发射传感器与所述的前置放大器，所述的声发射传感器与所述的前置放大器无线连接所述的数据采集卡，所述的数据采集卡无线连接所述的分析处理器。
[0009]所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的法兰I与所述的法兰II之间的基体管道开有管道泄漏孔，所述的泄漏孔径分别为1mm，3mm，5mm，10mm，15mm,20mmo
[0010]有益效果:
[0011]1.本实用新型的保护罩将管道泄漏孔罩起来，防止泄漏的二氧化碳对实验人员造成伤害，并且可以有效的减小环境噪声对系统的影响；所述导流管将保护罩内的二氧化碳导入室外或安全场所。
[0012]2.本实用新型的根据需要定制其他泄漏孔径的管道，模拟不同泄漏孔径下的二氧化碳泄漏特性。
[0013]3.本实用新型的声发射传感器位于人造管道泄漏孔的两侧，用于检测二氧化碳泄漏时的声发射信号，经前置放大器放大后能过数据采集卡传到分析处理器，处理器通过数据信号处理，得到不同系统温度、不同管道压力、不同泄漏孔径条件下的二氧化碳泄漏声发射特性。
[0014]【附图说明】:
[0015]附图1是本实用新型的流程框图。
[0016]【具体实施方式】:
[0017]实施例1
[0018]—种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，其组成包括:二氧化碳气源、压缩机、导流管、保护罩，所述的二氧化碳气源单向导入所述的压缩机，所述的压缩机单向导入过滤器，所述的过滤器通过球阀I控制，所述的球阀连接高压缓冲罐，所述的高压缓冲罐连接气液分离器，所述的气液分离器通过球阀II连接基体管道单元，所述的基体管道单元上包括声温度控制单元、声发射采集与预处理单元，所述的基体管道单元通过球阀III连接回收罐；所述的基体管道单元、温度控制单元与声发射采集与预处理单元均装入所述的保护罩内，所述的保护罩的上方连接所述的导流管。保护罩将管道泄漏孔罩起来，防止泄漏的二氧化碳对实验人员造成伤害，并且可以有效的减小环境噪声对系统的影响；所述导流管将保护罩内的二氧化碳导入室外或安全场所。
[0019]实施例2
[0020]实施例1所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的基体管道单元包括基体管道，所述的基体管道的左侧连接法兰I ，所述的法兰I连接所述的球阀II，所述的基体管道的右侧连接法兰II，所述的法兰II连接所述的球阀III。
[0021]实施例3
[0022]实施例1或2所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的温度控制单元包括温度传感器、管道加热器与保温层，所述的基体管道的外表面连接所述的温度传感器与所述的管道加热器，所述的管道加热器与所述的温度传感器的外表面包裹所述的保温层。
[0023]实施例4
[0024]实施例1所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的声发射采集与预处理单元包括声发射传感器、前置放大器、数据采集卡和分析处理器，所述的保温层的上端开有一组插口，所述的插口内装入所述的声发射传感器与所述的前置放大器，所述的声发射传感器与所述的前置放大器无线连接所述的数据采集卡，所述的数据采集卡无线连接所述的分析处理器。
[0025]实施例5
[0026]实施例2所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的法兰I与所述的法兰II之间的基体管道开有管道泄漏孔，所述的泄漏孔径分别为1mm，3mm，5mm，10mm，15mm，20mmo
[0027]实施例6
[0028]实施例5所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，所述的管道泄漏孔配合泄漏检测及源定位单元使用，所述的泄漏检测及源定位单元安装在所述的基体管道单元上，所述的泄漏检测及源定位包括频谱分析仪，所述的频谱分析仪装入所述的保护罩内。
[0029]声发射传感器位于人造管道泄漏孔的两侧，用于检测二氧化碳泄漏时的声发射信号，经前置放大器放大后能过数据采集卡传到分析处理器，处理器通过数据信号处理，得到不同系统温度、不同管道压力、不同泄漏孔径条件下的二氧化碳泄漏声发射特性。
[0030]为便于对上述二氧化碳泄漏检测及定位装置的理解，这里简单介绍一下该装置的工作原理和相关实验操作:
[0031](I)管道中的二氧化碳包括气态、液态、气液两相状态。
[0032](2)系统温度通过温度控制单元设置在10 - 40°C之间。
[0033](3)针对不同相态的二氧化碳，在不同系统温度下，分别做以下实验:管道压恒定，模拟不同泄漏孔径条件下，泄漏处声学特性、喷流速度及扩散情况；泄漏孔径恒定，模拟不同管道压力条件下，泄漏处声学特性、喷流速度及扩散情况。
[0034](4)通过声发射采集与预处理单元，可以得到不同管道压力，不同管道温度、不同泄漏孔径条件下的二氧化碳泄漏声发射特性。
[0035](5)通过泄漏检测及源定位单元，对有无泄漏以及不同泄漏条件下的频率谱进行分析研究，做为泄漏是否发生的判断依据，并通过互相关算法进行泄漏源的定位。
[0036]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，其组成包括:二氧化碳气源、压缩机、导流管、保护罩，其特征是:所述的二氧化碳气源单向导入所述的压缩机，所述的压缩机单向导入过滤器，所述的过滤器通过球阀I控制，所述的球阀连接高压缓冲罐，所述的高压缓冲罐连接气液分离器，所述的气液分离器通过球阀II连接基体管道单元，所述的基体管道单元上包括声温度控制单元、声发射采集与预处理单元，所述的基体管道单元通过球阀III连接回收罐；所述的基体管道单元、温度控制单元与声发射采集与预处理单元均装入所述的保护罩内，所述的保护罩的上方连接所述的导流管。2.根据权利要求1所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，其特征是:所述的基体管道单元包括基体管道，所述的基体管道的左侧连接法兰I ，所述的法兰I连接所述的球阀II，所述的基体管道的右侧连接法兰II，所述的法兰II连接所述的球阀 III。3.根据权利要求1或2所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，其特征是:所述的温度控制单元包括温度传感器、管道加热器与保温层，所述的基体管道的外表面连接所述的温度传感器与所述的管道加热器，所述的管道加热器与所述的温度传感器的外表面包裹所述的保温层。4.根据权利要求1所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，其特征是:所述的声发射采集与预处理单元包括声发射传感器、前置放大器、数据采集卡和分析处理器，所述的保温层的上端开有一组插口，所述的插口内装入所述的声发射传感器与所述的前置放大器，所述的声发射传感器与所述的前置放大器无线连接所述的数据采集卡，所述的数据采集卡无线连接所述的分析处理器。5.根据权利要求2所述的一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置，其特征是:所述的法兰I与所述的法兰II之间的基体管道开有管道泄漏孔，所述的泄漏孔径分别为 1mm，3mm，5mm，10mm，15mm，20mmo
【专利摘要】一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置。本实用新型涉及一种基于声发射技术的二氧化碳泄漏检测与定位装置。所述的二氧化碳气源单向导入所述的压缩机，所述的压缩机单向导入过滤器，所述的过滤器通过球阀Ⅰ控制，所述的球阀连接高压缓冲罐，所述的高压缓冲罐连接气液分离器，所述的气液分离器通过球阀Ⅱ连接基体管道单元，所述的基体管道单元上包括声温度控制单元、声发射采集与预处理单元，所述的基体管道单元通过球阀Ⅲ连接回收罐；所述的基体管道单元、温度控制单元与声发射采集与预处理单元均装入所述的保护罩内，所述的保护罩的上方连接所述的导流管。本实用新型用于二氧化碳泄漏检测与定位。
【IPC分类】F17D5/06
【公开号】CN204943051
【申请号】CN201520756242
【发明人】徐铭璐
【申请人】徐铭璐
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月28日