一种远程在线阀门泄露监测装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于阀门监测配件应用技术领域，具体公开了一种远程在线阀门泄露监测装置，包括外壳、耦合板、压电陶瓷传感器、端子和监控组件。本发明专利技术的有益效果在于：1、利用发门泄漏产生震荡波的原理，通过检测这种声波的强度来判别是否存在阀门泄漏，并利用数字信号处理技术对气体泄漏所产生的震荡波强度信号进行FIR滤波和傅立叶变换等处理，通过对泄漏点的超声波频谱的分析来判别阀门泄漏等级，从而实现高精度数字式检测；2、具有无线通信功能，并可实现泄漏点相关参数的远程调用；3、实现阀门泄漏有无的检测，实现阀门泄漏超声波频谱分析和确定泄漏等级，实现阀门现场泄漏装置和监控中心主机远程通信，满足工业生产的高效性要求。

A remote on-line valve leakage monitoring device and its working method

The invention belongs to the application technology field of valve monitoring accessories, and specifically discloses a remote on-line valve leakage monitoring device, which comprises a shell, a coupling plate, a piezoelectric ceramic sensor, a terminal and a monitoring component. The advantages of the present invention are as follows: 1. According to the principle of shock wave generated by the leakage of the valve, the existence of valve leakage can be judged by detecting the intensity of the acoustic wave, and the intensity signal of shock wave generated by gas leakage can be processed by FIR filtering and Fourier transform using digital signal processing technology, and the leakage grade of the valve can be judged by analyzing the ultrasonic spectrum of the leakage point. In order to achieve high-precision digital detection; 2. It has wireless communication function and can realize the remote call of leak point parameters; 3. It can realize the detection of valve leakage, realize the ultrasonic spectrum analysis of valve leakage and determine the leak grade, realize the remote communication between the leakage device on site and the host computer of the monitoring center, and meet the high-efficiency requirements of industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种远程在线阀门泄露监测装置及其工作方法
本专利技术属于阀门监测配件应用
，具体涉及一种远程在线阀门泄露监测装置及其工作方法。
技术介绍
阀门泄漏是一个不容忽视得问题，由于阀门开关得磨损、介质流动得磨损和腐蚀、杂质挤压等原因，阀门得密封面会形成坑陷、划痕、斑点等损坏。据统计，80％得阀门泄漏是由于阀门密封面得损坏引起得，阀门泄漏会造成传输介质流失、环境污染、生产故障(如调节阀得泄漏会造成化学产品得成分不准)；重大事故灾难(如安全阀得泄漏会导致爆炸，有毒气体得泄漏等)；同时，在火电和核电行业，由于阀门泄漏导致得发电功率降低或紧急停机事故所造成得经济损失惊人。工业生产过程中阀门泄漏的检测方法通常是定期将卸压阀拆下，取回车间，用专门的设备检测和试验。在没有发生任何泄漏事件时，规定5年对卸压阀检查一次，在例行的检查中约有30%的卸压阀有某些程度的泄漏，超过了规定的允许值，其中约有10%泄漏严重，成为产品泄漏和污染的主要来源。如果能够采取有效措施，及时发现和修复泄漏，那么经由阀门泄漏所造成的生产损耗和排放大约有80%至90%完全可以避免。从这个意义上讲，阀门泄漏的检测，最大的挑战是如何在阀门开始发生泄漏之时尽可能早地发现它。所以清醒认识和认真解决管道和塔罐、压力容器中存在的阀门泄漏问题，对有可能发生泄漏的部位进行监测，已成为当前管道安全工作的重要内容。因此，准确地判断阀门产生泄漏的位置并及时修补，对于提高企业的生产效率和节约能源具有重大的意义。阀门如果在无保养性维修得情况下，一旦泄漏，往往已经是损坏非常严重了，这不仅增大了修复得难度，而且常常甚至已经丧失维修得可能和价值。因此，对于组织和管理完善得阀门维修工作来说，不仅有关人员要有相应得意识，更重要得是预防和保养措施，即定期得对阀门进行检查(例如，阀门相对于外界得密封性，阀门在关闭状态下得密闭性等等)。预防性维修阀门得关键是在第一次发现阀门有泄漏现象时，立即对阀门进行修复，因为流通得介质即使在极微小得密封面坏损得情况下，也能在短时间内引起密封面得大面积坏损，以致造成昂贵得维修成本。综上分析，阀门的使用质量关键在于预防阀门的早期泄漏，只有早发现才能杜绝阀门大的事故发生以及阀门维修量的减少，这就要求开发一种在线阀门泄漏检测装置，随时检测阀门的运行状态，做到早发现早维护，确保设备安全运行和重大生产事故的发生。因此，基于上述问题，本专利技术提供一种远程在线阀门泄露监测装置及其工作方法。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种远程在线阀门泄露监测装置及其工作方法，其整体结构设计合理，解决人工现场巡检和漏检，杜绝突发生产事故发生，能提前诊断阀门运行状态，发现阀门故障，对阀门使用寿命启起到监测作用。技术方案：本专利技术的一方面提供一种远程在线阀门泄露监测装置，包括外壳，及设置在外壳一面的耦合板，及设置在耦合板上的压电陶瓷传感器，及设置在外壳一侧内且与压电陶瓷传感器连接的端子，其中，耦合板安装在待监测的阀门上，及与端子连接的监控组件；所述监控组件包括与压电陶瓷传感器连接的放大器单元，及与放大器单元连接的滤波器单元，及与滤波器单元连接的放大A/D存储单元，及与放大A/D存储单元连接的显示单元。本技术方案的，所述压电陶瓷传感器包括传感器外壳，及设置在传感器外壳两端的上盖、下盖，及设置在传感器外壳内的压电晶体，其中，传感器外壳与压电晶体之间设置阻尼剂，及贯穿下盖且与压电晶体连接的波导杆，及贯穿上盖且与压电晶体相配合使用的高频插头，其中，高频插头与压电晶体之间通过导线连接。本技术方案的，所述远程在线阀门泄露监测装置，还包括与滤波器单元连接的外差调频单元，及与外差调频单元连接的功率放大单元，及与功率放大单元（连接的耳机。本技术方案的，所述远程在线阀门泄露监测装置，还包括设置在外壳上的定位单元。本专利技术的另一方面提供一种远程在线阀门泄露监测装置，包括以下步骤，步骤1、利用外壳一端的耦合板将外壳安装在待监测的阀门上。步骤2、压电陶瓷传感器和监控组件将待监测的阀门的信息发送至远程监控上位机。本技术方案的，所述步骤2中压电陶瓷传感器中波导杆的作用是在检测高温阀泄漏时，进行降温并把泄漏产生的声发射信号有效地传到压电晶体上，其中，压电晶体采用高灵敏度锆钛酸铅，将压电晶体的负极面用导电胶粘在底座上正极面焊出一根细的引线与高频插座的芯线连接，传感器外壳接地，构成单端谐振式声发射传感器。本技术方案的，所述步骤2中压电陶瓷传感器的输出电压经放大器单元、滤波器单元、放大A/D存储单元、显示单元进行处理，显示单元显示的数值为泄漏声发射信号的幅值，以表示阀门泄漏量的相对大小；外差调频单元、功率放大单元、耳机将泄漏的超声波频率信号用外差调频的方法转换成能听到的声频，经功率放大后使检测人员从大功率耳机中听到压电陶瓷传感器接收到的阀门泄漏信号，其中，耳机为大功率耳机，用大功率耳机可隔绝工业生产环境常有的强大噪声。与现有技术相比，本专利技术的一种远程在线阀门泄露监测装置及其工作方法的有益效果在于：1、利用发门泄漏产生震荡波的原理，通过检测这种声波的强度来判别是否存在阀门泄漏；并利用数字信号处理技术对气体泄漏所产生的震荡波强度信号进行FIR滤波和傅立叶变换等处理，通过对泄漏点的超声波频谱的分析来判别阀门泄漏等级，从而实现高精度数字式检测；2、具有无线通信功能，满足监控人员实时监测工业现场的需求，并可实现泄漏点相关参数的远程调用，这对现场工人的检修工作具有重要的指导作用；3、实现阀门泄漏有无的检测，实现阀门泄漏超声波频谱分析和确定泄漏等级，实现阀门现场泄漏装置和监控中心主机远程通信，其具有准确、实时、远程特性，满足工业生产的高效性要求。附图说明图1是本专利技术的一种远程在线阀门泄露监测装置的压电陶瓷传感器的结构示意图；图2是本专利技术的一种远程在线阀门泄露监测装置的监控组件的结构示意图；图3是本专利技术的一种远程在线阀门泄露监测装置的待监测阀门结构示意图；图4是本专利技术的一种远程在线阀门泄露监测装置的外壳、耦合板等的结构示意图；其中，图中序号标注如下：1-波导杆、2-下盖、3-压电晶体、4-传感器外壳、5-阻尼剂、6-导线、7-上盖、8-高频插头、9-外壳、10-耦合板、11-压电陶瓷传感器、12-端子、13-放大器单元、14-滤波器单元、15-放大A/D存储单元、16-显示单元、17-外差调频单元、18-功率放大单元、19-耳机。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。实施例如图1、图2和图4所示的本专利技术的一种远程在线阀门泄露监测装置，包括外壳9，及设置在外壳9一面的耦合板10，及设置在耦合板10上的压电陶瓷传感器11，及设置在外壳9一侧内且与压电陶瓷传感器11连接的端子12，其中，耦合板10安装在待监测的阀门上，及与端子12连接的监控组件；所述监控组件包括与压电陶瓷传感器11连接的放大器单元13，及与放大器单元13连接的滤波器单元14，及与滤波器单元14连接的放大A/D存储单元15，及与放大A/D存储单元15连接的显示单元16。进一步优选的，所述压电陶瓷传感器11包括传感器外壳4，及设置在传感器外壳4两端的上盖7、下盖2，及设置在传感器外壳4内的压电晶体3，其中，传感器外壳4与压电晶体3之间设置阻尼剂5，及贯穿下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远程在线阀门泄露监测装置，其特征在于：包括外壳（9），及设置在外壳（9）一面的耦合板（10），及设置在耦合板（10）上的压电陶瓷传感器（11），及设置在外壳（9）一侧内且与压电陶瓷传感器（11）连接的端子（12），其中，耦合板（10）安装在待监测的阀门上，及与端子（12）连接的监控组件；所述监控组件包括与压电陶瓷传感器（11）连接的放大器单元（13），及与放大器单元（13）连接的滤波器单元（14），及与滤波器单元（14）连接的放大A/D存储单元（15），及与放大A/D存储单元（15）连接的显示单元（16）。

【技术特征摘要】
1.一种远程在线阀门泄露监测装置，其特征在于：包括外壳（9），及设置在外壳（9）一面的耦合板（10），及设置在耦合板（10）上的压电陶瓷传感器（11），及设置在外壳（9）一侧内且与压电陶瓷传感器（11）连接的端子（12），其中，耦合板（10）安装在待监测的阀门上，及与端子（12）连接的监控组件；所述监控组件包括与压电陶瓷传感器（11）连接的放大器单元（13），及与放大器单元（13）连接的滤波器单元（14），及与滤波器单元（14）连接的放大A/D存储单元（15），及与放大A/D存储单元（15）连接的显示单元（16）。2.根据权利要求1所述的一种远程在线阀门泄露监测装置，其特征在于：所述压电陶瓷传感器（11）包括传感器外壳（4），及设置在传感器外壳（4）两端的上盖（7）、下盖（2），及设置在传感器外壳（4）内的压电晶体（3），其中，传感器外壳（4）与压电晶体（3）之间设置阻尼剂（5），及贯穿下盖（2）且与压电晶体（3）连接的波导杆（1），及贯穿上盖（7）且与压电晶体（3）相配合使用的高频插头（8），其中，高频插头（8）与压电晶体（3）之间通过导线（6）连接。3.根据权利要求1或2所述的一种远程在线阀门泄露监测装置，其特征在于：所述远程在线阀门泄露监测装置，还包括与滤波器单元（14）连接的外差调频单元（17），及与外差调频单元（17）连接的功率放大单元（18），及与功率放大单元（18）连接的耳机（19）。4.根据权利要求3所述的一种远程在线阀门泄露监测装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙文浩，
申请(专利权)人：江苏微优软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32