一种管道法兰泄漏在线监测设备的制作方法

本实用新型涉及气体和油液泄漏监测领域，特别涉及一种管道法兰泄漏在线监测设备。

背景技术：

工业气体和油液泄漏是工厂运作过程中存在的重要问题，发生泄漏时可能会危及人生安全和破坏周围环境即生态平衡，造成生命财产的严重损失。由于工业生产设备范围往往较大，而在经常需要运转或者拆装的地方一般采用密封件连接。密封件的密封性将因各种状况的间接或直接影响变差。如果不能利用一定的方法或装置及时监测到气体或油液的泄漏问题并采取对应措施，久而久之泄漏迅速扩大，危害正常生产并造成经济损失。

传统上，会采用流量法、红外光谱法、人工巡检法等进行监测，这些常用的监测方法往往耗费较多的人力和时间，而且监测精准度和可靠性相对不高，针对ul/min级的微泄漏往往无能为力。而现有的固定式在线监测系统，但往往也存在着以下缺点：(1)安装复杂：一般的固定式监测设备需要使用特制的垫片或阀门，需要重新改造现场设备，增加了安装难度；(2)价格贵：一般的固定式监测设备由于安装复杂，成本增加，往往需要数千元的售价，难以广泛布点。(3)不具有保护功能：在设备出现大量泄漏的情况下，一般监测设备不能阻止泄漏液体的滴落与喷溅，对生产设备周围的人员安全和设备安全造成了巨大的威胁。(4)不具有无源功能：一般的固定式监测设备功耗大，需要电线排布或太阳能供电，而对于不可达点和其他不适合放置电线或太阳能供电的地点，则造成了较大的限制，同时，这也大大增加了设备成本和安装成本，不利于大规模推广。

故市场亟需一种可以能够广泛布点、价格低廉、安装便捷、安全可靠、寿命长和精度高的泄漏在线监测设备。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种管道法兰泄漏在线监测设备，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种管道法兰泄漏在线监测设备，包括泄漏腔室、监测器和传感器；所述泄漏腔室的密封方式为密封或者半密封的一种；所述泄漏腔室包括上外壳和下外壳；所述上外壳与所述下外壳使用连接结构连接；所述监测器包括信号处理及缓存模块、主控模块、射频收发模块和电源模块；所述监测器固定在所述泄漏腔室外壁；所述传感器固定在所述监测器底部，并伸入到泄漏腔室内部；所述监测器采用电池供电；所述监测器采用无线传输方式将数据传到云端监测中心

优选地，所述传感器选自气/液体传感器、温度传感器和/或湿度传感器；所述气/液体传感器选自半导体式气/液体传感器、电化学气/液体传感器、催化燃烧式气/液体传感器、碳纳米管等微纳气/液体传感器和光学传感器的一种或多种；所述温度传感器选自双金属温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶的一种或者多种；所述湿度传感器选自氯化锂湿度传感器、碳湿敏元件、氧化铝湿度计和陶瓷湿度传感器中的一种或者多种。

优选地，所述传感器与所述信号处理及缓存模块相连；所述信号处理及缓存模块与所述主控模块相连；所述射频收发模块与所述主控模块相连；所述电源模块与所述信号处理及缓存模块、主控模块和射频收发模块相连。

优选地，所述传感器采集泄漏腔室内部信息并传输给所述信号处理及缓存模块，所述信号处理及缓存模块将所述泄漏腔室内部信息传输给所述主控模块，所述主控模块将所述泄漏腔室内部信息传输给所述射频收发模块，所述射频收发模块传输所述泄漏腔室内部信息至云端监测平台。

优选地，所述监测器还包括天线；所述射频收发模块使用所述天线加强信号。

优选地，所述射频收发模块的无线传输方式为nb-iot，gprs，4g，wifi，zigbee或者lora的一种或多种。

优选地，所述泄漏腔室材料包括塑料、玻璃、不锈钢和陶瓷的一种或多种；所述泄漏腔室的外形为圆柱体、正方体、长方体、圆锥体、圆台或者其他能够有效包裹待泄漏监测设备部分的不规则形状的一种。

优选地，所述连接结构为卡扣结构、螺栓结构和榫卯结构的一种或者多种。

实施本实用新型的技术方案可解决现有技术中普适性差、安装复杂、价格贵、不具有保护功能和不具有无源功能的技术问题；实施本实用新型的技术方案，可实现广泛布点、价格低廉、安装便捷、安全可靠、寿命长和精度高的的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种管道法兰泄漏在线监测设备的安装方法的一种具体的实施例的的示意图；

图2为一种管道法兰泄漏在线监测设备的一种具体的实施例的模块关系的示意图；

图3为一种管道法兰泄漏在线监测设备的一种具体的实施例的结构的示意图；

图4为一种管道法兰泄漏在线监测设备的一种具体的实施例的安装位置示意图；

图5为一种管道法兰泄漏在线监测设备的一种具体的实施例的数据分发示意图。

在上述附图中，各图号标记分别表示：

1-泄漏腔室；

2-监测器；

21-信号处理及缓存模块；22-主控模块；23-射频收发模块；24-电源模块；25-天线；

3-传感器；

4-安装位置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在一种具体的实施例中，一种管道法兰泄漏在线监测设备，如图2至图5所示，包括泄漏腔室1、监测器2和传感器3；一种管道法兰泄漏在线监测设备安装在安装位置4处，即管道与管道之间的连接处、焊缝处或者密封件处；泄漏腔室1的密封方式为密封或者半密封的一种；泄漏腔室包括上外壳和下外壳；上外壳与下外壳使用连接结构连接；监测器2包括信号处理及缓存模块21、主控模块22、射频收发模块23和电源模块24；监测器2固定在泄漏腔室1外壁；传感器3与信号处理及缓存模块21相连；信号处理及缓存模块21与主控模块22相连；射频收发模块23与主控模块22相连；电源模块24与信号处理及缓存模块21、主控模块22和射频收发模块23相连；传感器3连接监测器2并固定在监测器2底部，并伸入到泄漏腔室1内部；传感器3采集泄漏腔室1内部信息并传输给信号处理及缓存模块21，信号处理及缓存模块21将泄漏腔室1内部信息传输给主控模块，主控模块将泄漏腔室1内部信息传输给射频收发模块23，射频收发模块23传输泄漏腔室1内部信息至云端监测平台。

在该种具体的实施例中，传感器3采集在泄漏腔室1内部信息，并将泄漏腔室1内部信息传输给信号处理及缓存模块21，信号处理及缓存模块21接收到该信息后，将之传输给主控模块22，主控模块22经过处理后，将其传输给射频收发模块23，射频收发模块23将该泄漏腔室1内部信息传输给云端监测平台，再由云端监测平台分发给各个终端，供各个终端使用，各个终端可为手机或者平板电脑一类的便携式移动设备，也可为实时安全监控系统，或者无组织排放监测系统；泄漏腔室1的密封方式可根据实际情况选用合适的密封方式，若所监测的气体为有害气体，必须使用密封，以增加安全性，若所监测的气体为非有害气体，可使用半密封结构，不完全密封该腔体，从而降低成本；泄漏腔室1分为上外壳和下外壳，监测器2一般位于上外壳上，也可根据实际需要设置于下外壳上；监测器2采用焊接或者螺纹结构固定在泄漏腔室1外部，泄漏腔室1在监测器2所处的位置下部设置有小孔，供传感器3进入泄漏腔室1内部；传感器3通过小孔与监测器2连接的部分填充有填充物，填充物选自橡胶、焊锡以及其他可用于填充连接部与小孔之间空隙的物质，以保证密封性；通过以上模块之间的交互，一种管道法兰泄漏在线监测设备可进行广泛布点，具有价格低廉，可进行便捷的安装，同时安全可靠，使用寿命长并且探测精度高。

在一种优选的实施例中，如图2和3所示，传感器3选自气/液体传感器、温度传感器和湿度传感器；气/液体传感器选自半导体式气/液体传感器、电化学气/液体传感器、催化燃烧式气/液体传感器、碳纳米管等微纳气/液体传感器和光学传感器的一种或多种；温度传感器选自双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶的一种或者多种；湿度传感器选自氯化锂湿度传感器、碳湿敏元件、氧化铝湿度计和陶瓷湿度传感器的一种或者多种；传感器3具有可检测微米、纳米级的气体的检测能力，可以检测到微量的气体与液体泄漏，其精度可达到1ul/min，从而做到对气体或者液体泄漏的提前预警。

在该种优选的实施例中，可根据实际监测的气体类型选用相应的气/液体传感器、温度传感器和湿度传感器，从而保证气/液体传感器、温度传感器和湿度传感器的正常工作。

在一种优选的实施例中，如图3所示，监测器2还包括天线25；射频收发模块23使用天线25加强信号。

在该种优选的实施例中，天线25作为一种变换器，把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播，并可实现信号方向性增强，从而保证泄漏腔室1内部信息的传递质量。

在一种优选的实施例中，如图2所示，射频收发模块23的无线传输方式为nb-iot、gprs、4g、wifi、zigbee或者lora的一种或多种。

在该种优选的实施例中，射频收发模块23的无线传输方式为nb-iot，gprs，4g，wifi，zigbee或者lora的一种或者多种，具体选用哪种无线传输方式可根据实际情况进行选择。

在一种优选的实施例中，如图3所示，泄漏腔室材料包括塑料、玻璃、不锈钢和陶瓷的一种或多种；泄漏腔室1的外形为圆柱体、正方体、长方体、圆锥体、圆台或者其他能够有效包裹待泄漏监测设备部分的不规则形状的一种。

在该种优选的实施例中，泄漏腔室1的材料可根据实际可能泄漏的气体的性质，选择合适的材料；泄漏腔室1的外形可为圆柱体、正方体、长方体、圆锥体、圆台或者其他能够有效包裹待泄漏监测设备部分的不规则形状的一种，一般为圆柱体，具体形状可以根据实际情况进行选择，只要可以包裹住被监测物体即可。

在一种优选的实施例中，所述连接结构为卡扣结构、螺栓结构和榫卯结构的一种或者多种。

在该种优选的实施例中，采用卡扣结构、螺栓结构和榫卯结构可以起到良好的密封性，且安装简便，具有较低的安装成本。

在一种具体的实施例中，如图1所示，一种管道法兰泄漏在线监测设备的安装方法包括：s1：打开连接结构；s2：打开泄漏腔室1；s3：放入待监测设备；s4：关闭泄漏腔室1；s5：关闭连接结构；s6：监测器开机并向云端监测中心发送数据；s7：云端监测中心确定信息能正常收到，并在云端监测中心标注点位信息；。

在该种具体的实施例中，在s1中，打开连接结构，使得上外壳和下外壳得以打开；在s2中，打开上外壳，既可以全部打开，也可以部分打开；在s3中，放入待监测的管道法兰，并固定在泄漏腔室1内，固定方式根据实际的待监测设备的性质选择；在s4中，闭合泄漏腔室1，将上外壳与下外壳闭合；在s5中，闭合上外壳与下外壳的连接结构，完成整个安装过程并确保安装结构稳定可靠；在s6中，将泄漏监测器开机通电，传感器开始监测到此刻腔内环境信号，并向云端监测中心发送第一条数据；在s7中云端监测中心确认信息能正常收到，并在云端监测中心对刚刚发出数据的法兰点位做记录，确认该点位信息已经录入云端监测中心系统。通过上述步骤，简单方便的完成了对于一种管道法兰泄漏在线监测设备的安装。

需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。