一种管道泄漏声波检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种管道泄漏声波检测系统，包括光源发射模块、信号分析模块和检测模块，光源发射模块连接信号分析模块负责发射连续光信号，信号分析模块连接检测模块负责对光信号进行传输并将其转化为声波信号，检测模块负责通过光信号对管道泄漏产生的声波信号进行调制，并返回调制后的光信号至信号分析模块，信号分析模块将光信号转化为声波信号。本实用新型专利技术公开的一种管道泄漏声波检测系统利用萨格纳克干涉原理，通过光纤对管道泄漏产生的声波信号进行回波检测，具有抗干扰性强、传输距离远、响应速度快的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种管道泄漏声波检测系统
本技术涉及无损检测
，尤其是一种管道泄漏声波检测系统。
技术介绍
管道是运输天然气的主要工具。由于管道老化、介质腐蚀、施工不当以及人为破坏等原因，近年来世界各地发生了不少天然气管道泄漏声波爆炸事故，造成了巨大的生命财产损失，并带来严重的环境污染。当管道破裂而产生泄漏时，管道内介质在管道压力的作用下，都迅速涌向泄漏处，从泄漏点喷射而出，喷射出的介质与破损的管壁高速摩擦，在泄漏处形成振动。该振动会产生声波信号，其低频信号能够沿着管道远距离传播，这样只要在管道两端安装能够检测到泄漏声波信号的传感器并对传感器信号进行分析，就可以检测出两个传感器之间的任一位置发生的泄漏并对其进行定位。检测精度的高低取决于传感器的响应速度和信号的传输品质，目前应用于管道泄露的声波传感器都是采用物理学原理的振动和电子转换技术来实现，定位过程需要GPS授时和软件计算来实现漏点定位。系统响应滞后，容易受到各种电子噪声和机械振动噪声的影响，系统结构复杂，稳定性差。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种管道泄漏声波检测系统利用双路萨格纳克光纤干涉原理，通过光纤进行信号传感、传输和分析，可检测管道是否泄漏，利用光的特性实现了抗干扰性强、响应速度快、传输距离远的效果。为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种管道泄漏声波检测系统，包括光源发射模块、信号分析模块和检测模块，所述光源发射模块连接所述信号分析模块负责发射连续光信号，所述信号分析模块连接所述检测模块负责对光信号进行传输并将其转化为声波信号，所述检测模块负责通过光信号对管道泄漏产生的声波信号进行调制，并返回调制后的光信号至所述信号分析模块，所述信号分析模块将所述光信号转化为声波信号。作为上述方案的改进，所述光源发射模块包括光源发射器、3DB耦合器、第一单模光纤、第二单模光纤和第三单模光纤；所述光源发射器通过所述第一单模光纤连接所述3DB耦合器，所述3DB耦合器连接所述第二单模光纤和第三单模光纤后作为所述光源发射模块的输出端。作为上述方案的改进，所述信号分析模块包括第一探测器、第一环形器、第二探测器、第二环形器、第一光纤和第二光纤，所述第一环形器和所述第二环形器作为所述信号分析模块的光源输入端，并且所述第一环形器分别连接所述第一探测器和所述第一光纤，所述第二环形器分别连接所述第二探测器和所述第二光纤。作为上述方案的改进，所述第一光纤和第二光纤包含多束单模光纤。作为上述方案的改进，所述信号分析模块还包括铠装护套，所述铠装护套包裹在所述第一光纤和第二光纤的外层；所述第一环形器通过单模光纤与所述第一探测器连接，所述第二环形器通过单模光纤与所述第二探测器连接。作为上述方案的改进，所述检测模块包括第一3DB耦合器、第一传感光纤环、第一单模光纤、第二3DB耦合器、第二传感光纤环和第二单模光纤，所述第一3DB耦合器通过所述第一单模光纤连接所述第一传感光纤环，所述第二3DB耦合器通过所述第二单模光纤连接所述第二传感光纤环。作为上述方案的改进，所述第一传感光纤环和所述第二传感光纤环均缠绕于待测管道上，且相距一定距离。所述第一传感传光纤环和所述第二传感光纤环均缠绕于待测管道上，且相距一定距离。本技术实施例提供的管道泄漏声波检测系统，具有如下有益效果：本技术实施例通过所述光源发射模块连接所述信号分析模块负责发射连续光信号，所述信号分析模块连接所述检测模块负责对光信号进行传输并将其转化为声波信号，所述检测模块负责通过光信号对管道泄漏产生的声波信号进行调制，并返回调制后的光信号至所述信号分析模块，所述信号分析模块将所述光信号转化为声波信号。本技术实施例提供的管道泄漏声波检测系统及方法利用萨格纳克干涉仪原理，通过光纤进行信号传感、传输最后转化为声波信号实现不需要GPS授时和无线电数传即可对声波信号进行回波采集，具有抗干扰性强、响应速度快、传输距离远的优点。附图说明图1是本技术提供的管道泄漏声波检测系统的实施例1的结构框图；图2是本技术提供的管道泄漏声波检测系统的实施例1的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。参见图1和图2，本技术实施例提供一种管道泄漏声波检测系统，包括光源发射模块1、信号分析模块2和检测模块3，所述光源发射模块1的输出端连接所述信号分析模块2的光源输入端，所述信号分析模块2的连接所述检测模块3。所述光源发射模块1包括光源发射器101、第一单模光纤102、3DB耦合器103、第二单模光纤104和第三单模光纤105；所述光源发射器101通过所述第一单模光纤102连接所述3DB耦合器103，所述3DB耦合器103连接所述第二单模光纤104和第三单模光纤105后作为所述光源发射模块1的输出端。所述信号分析模块2包括第一环形器201、第一探测器202、第一单模光纤203、第二环形器204、第二探测器205和第二单模光纤206；所述第一环形器201和所述第二环形器204作为所述信号分析模块2的光源输入端，并且所述第一环形器201分别连接所述第一探测器202和所述第一光纤203，所述第二环形器204分别连接所述第二探测器205和所述第二光纤206。所述信号分析模块2还包括铠装护套207，所述铠装护套207包裹在所述第一光纤203和第二光纤206的外层。所述检测模块3包括第一3DB耦合器301、第一单模光纤302、第一传感光纤环303、第二3DB耦合器304、第二单模光纤305和第二传感光纤环306；所述第一3DB耦合器301通过所述第一单模光纤302连接所述第一传感光纤环303，所述第二3DB耦合器302通过所述第二单模光纤305连接所述第二传感光纤环306。下面结合图1和图2对本技术实施例提供的管道泄漏声波检测系统的工作过程进行详细介绍。所述光源发射器101发射连续相干的光信号，通过所述第一单模光纤102传输至所述3DB耦合器103，所述3DB耦合器103将所述连续相干的光信号平均分成两束能量相等的光信号分别通过所述第二单模光纤104和第三单模光纤105进行传输。所述第一环形器201和第二环形器204分别接收所述两束光信号，并各自通过所述第一单模光纤203和第二单模光纤206到达所述第一3DB耦合器301和第二3DB耦合器304。所述第一3DB耦合器301和第二3DB耦合器304分别通过所述第一单模光纤302和第二单模光纤305将所述光信号分别传输至所述第一传感光纤环303和第二传感光纤环306。优选的，所述光源发射器101采用1550纳米波长的相干光，发射10毫瓦连续相干激光。当管道破裂而产生泄漏时，管道内介质在管道压力的作用下，都迅速涌向泄漏处，从泄漏点喷射而出，喷射出的介质与破损的管壁高速摩擦，在泄漏处形成振动。该振动产生的声波从泄漏处向管道两端传播。当声波传经过所述第一传感光纤环303和第二传感光纤环306时产生光弹效应即根据管道应力分布情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道泄漏声波检测系统，其特征在于，包括光源发射模块、信号分析模块和检测模块，所述光源发射模块连接所述信号分析模块负责发射连续光信号，所述信号分析模块连接所述检测模块负责对光信号进行传输并将其转化为声波信号，所述检测模块负责通过光信号对管道泄漏产生的声波信号进行调制，并返回调制后的光信号至所述信号分析模块，所述信号分析模块将所述光信号转化为声波信号。

【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏声波检测系统，其特征在于，包括光源发射模块、信号分析模块和检测模块，所述光源发射模块连接所述信号分析模块负责发射连续光信号，所述信号分析模块连接所述检测模块负责对光信号进行传输并将其转化为声波信号，所述检测模块负责通过光信号对管道泄漏产生的声波信号进行调制，并返回调制后的光信号至所述信号分析模块，所述信号分析模块将所述光信号转化为声波信号。2.如权利要求1所述的管道泄漏声波检测系统，其特征在于，所述光源发射模块包括光源发射器、3DB耦合器、第一单模光纤、第二单模光纤和第三单模光纤；所述光源发射器通过所述第一单模光纤连接所述3DB耦合器，所述3DB耦合器连接所述第二单模光纤和第三单模光纤后作为所述光源发射模块的输出端。3.如权利要求1所述的管道泄漏声波检测系统，其特征在于，所述信号分析模块包括第一探测器、第一环形器、第二探测器、第二环形器、第一光纤和第二光纤，所述第一环形器和所述第二环形器作为所述信号分析模块的光源输入端，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢酶，李娜，刘岩，衣文索，
申请(专利权)人：必必优深圳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44