The utility model relates to a non-contact detecting method which is higher than the ambient temperature and gas leakage, belonging to the field of experimental mechanics and gas sealing measurement. The image of the first shot in real time using infrared thermal imager to detect area, get a set of infrared image, and then obtain the corresponding temperature field; temperature gradient calculation of temperature field was obtained, the temperature gradient; the heat transfer theory and infrared image processing algorithm for image processing, resulting in gas leakage the position and the leakage rate. The invention of infrared thermal imaging technology, image processing and heat conduction theory based on measured temperature above ambient gas leakage location and leakage rate, leakage can achieve precise positioning, location of leakage quantitative measurement, and wide applicability, not limited to a specific kind of gas, has high detection sensitivity and anti-interference ability strong.
【技术实现步骤摘要】
一种高于环境温度的气体泄漏的非接触检测方法
本专利技术涉及一种高于环境温度气体的泄漏检测方法,属于实验力学、气体密封测量领域。
技术介绍
气体泄漏已成为工业生产、管道运输的重大安全隐患,快速评估气体泄漏状况,进而采取现场应急措施等尤为重要。在已有热成像测量气体泄露的已知方法中,主要利用气体红外光谱吸收特征、泄漏前后的温度变化等方法探测气体泄漏情况。但是上述方法有些只对特定气体适用;有些则需要采集泄漏前后的温度图像,存在过程繁琐、测量周期较长等缺陷;目前,亟需开发简易、快速的利用非接触红外成像原理同时获得泄漏位置和泄漏率的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于红外热成像技术、图像处理及热传导理论的高于环境温度的气体泄漏的非接触检测方法,从而实现对泄露位置的精准定位以及泄漏率的精确测量。本专利技术的技术方案如下:一种高于环境温度气体泄漏的非接触检测方法,其特征在于所述方法按如下步骤进行:1)确定管道或密封件泄漏检测区域,采用红外热像仪不断拍摄图片直至完全覆盖泄漏检测区域,得到一组对应区域的红外图像,进而得到对应的温度场2)对所得到的温度场进行温度梯度运算,得到温度梯度:3)不断搜索全场的温度梯度值,找到梯度值最大的位置,即为泄漏位置;4)利用泄漏率与泄漏位置边缘处的温度梯度关系式得到泄露率:a=-0.003085,b=-0.004129,c=2.819×10-4,d=-9.959×10-7其中Q为气体质量流量泄漏率,单位为g/s、为泄漏位置边缘处的温度梯度,r为泄露孔的半径,T0为环境温度,DT为管道或容器内气体温度与环境温度之差,t为管壁厚度,l为 ...
【技术保护点】
一种高于环境温度的气体泄漏的非接触检测方法,其特征在于该方法包括如下步骤:1)确定管道或密封件泄漏的待检测区域,采用红外热像仪不断拍摄直至完全覆盖待检测区域,得到一组待检测区域的红外图像,进而得到对应的温度场;2)对所得到的温度场进行温度梯度运算,得到温度梯度;3)不断搜索全场的温度梯度值,找到梯度值对应的最大坐标位置,该位置即为泄漏位置;4)利用泄漏率与泄漏位置边缘处的温度梯度关系式得到泄露率:
【技术特征摘要】
1.一种高于环境温度的气体泄漏的非接触检测方法,其特征在于该方法包括如下步骤:1)确定管道或密封件泄漏的待检测区域,采用红外热像仪不断拍摄直至完全覆盖待检测区域,得到一组待检测区域的红外图像,进而得到对应的温度场;2)对所得到的温度场进行温度梯度运算,得到温度梯度;3)不断搜索全场的温度梯度值,找到梯度值对应的最大坐标位置,该位置即为泄漏位置;4)利用泄漏率与泄漏位置边缘处的温度梯度关系式得到泄露率:
【专利技术属性】
技术研发人员:姚学锋,杨恒,袁李,刘应华,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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