一种24小时气密性试验用自动检测系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种24小时气密性试验用自动检测系统及其方法，包括终端检测设备、云平台服务器、用户移动终端，终端检测设备上设有测温传感器、测压传感器和大气压测量传感器，测温传感器通过安装在温度探头内直接与介质接触，测压传感器设置于螺纹中空部，温度探头和螺纹中空部连接平面上开设有用于把被测介质引入测压传感器的测压孔，圆柱部设有裸露在大气中的大气压测量传感器，终端检测设备通过无线传感通信与数据解析器实现传输。本发明专利技术具有以下优点和效果：能24h自动对管道使用过程中严密性或泄漏性进行检测，避免了人为读取计算出错或弄虚造假带来的风险，保障了压力管道使用安全和人身安全。使用安全和人身安全。使用安全和人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种24小时气密性试验用自动检测系统及其方法


[0001]本专利技术涉及一种检测系统，特别涉及一种24小时气密性试验用自动检测系统及其方法。

技术介绍

[0002]压力管道内盛装有毒、有害、可燃和易爆等介质，特别对于天然气、氧气、氟化氢、氯乙烯等极度、高度危害和易燃易爆的介质，若在安装过程中稍有不慎，使用过程中容易造成泄漏，造成人员的伤亡和社会的不稳，在历史上时有发生，特别是今年发生在美国俄亥俄州的有毒化学品氯乙烯泄漏事件引起全球关注。因此，在相应的管道施工标准内，如CJJ33、GB50030和GB50177等标准都对管道气密性或泄漏性试验的要求，明确试验时间为24h，每隔一小时得到管道内的压力和温度以及当时的大气压，用于计算泄漏试验的合格与否。
[0003]一条管道试验时要投入人力较大，而且在数据读取和计算过程中容易出错，甚至有些安装单位弄虚作假的行为都有。为了减少人力投入，采用机器换人，规范泄漏性试验的过程。因此亟需对压力管道气密性检测系统及方法进行改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种24小时气密性试验用自动检测系统及其方法，这种自动检测系统能在压力管道试验过程中对压力管道的气密性进行检测，减少了人力投入，避免了数据读取和计算过程中出现错误。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种24小时气密性试验用自动检测系统，包括终端检测设备、云平台服务器、用户移动终端；所述终端检测设备上设有测温传感器、测压传感器和大气压测量传感器，所述终端检测设备由温度探头、螺纹中空部、圆柱部、无线传感模块组成，所述温度探头设置在螺纹中空部的下端，螺纹中空部的上端与圆柱部的底端固定，圆柱部的顶端设置有无线传感模块；所述测温传感器安装在温度探头上并能够直接与介质接触，所述测压传感器设置于螺纹中空部，所述温度探头和螺纹中空部连接平面上开设有用于把被测介质引入测压传感器的测压孔，所述圆柱部设有用于检测大气压力的大气压测量传感器；所述云平台服务器包括数据解析器、数据库、算法程序器以及UI显示端；终端检测设备通过无线传感模块与数据解析器实现通信传输，所述数据解析器、数据库、算法程序器、UI显示端、用户移动终端相互通信。
[0006]本专利技术还提供了一种上述自动检测系统的压力管道气密性检测方法；包括以下步骤：
[0007]1)将终端检测设备设置在压力管道内；终端检测设备将获取到的介质内温度和压力以及大气压力三个数据以n次/min的频率通过无线传感模块上传到云平台服务器，由云平台服务器中的数据解析器对数据根据介质温度、介质压力和大气压力进行区分归类；
[0008]2)云平台服务器首先将接收到的经数据解析器处理后的数据保存在数据库中，并在检测结束后，自动根据内置的算法程序器计算出试验结果数据；
[0009]3)云平台服务器实时将由数据解析器对数据根据介质温度、介质压力和大气压力进行区分归类的数据以曲线的形式展示在UI显示端和用户移动终端；并将检测结束后根据内置的算法程序器计算出试验结果数据同样以曲线的形式进行展示。
[0010]作为本专利技术的优选方案，经数据解析器的数据进入数据库之后，分别有介质压力、介质温度和当地大气压随时间变化的三条曲线，从曲线就能直观的看出24小时内各个数据随时间的变化情况。
[0011]作为本专利技术的优选方案，介质压力曲线的形状由压力管道气密性好坏决定，为了验证压力管道气密性试验的情况，根据气密性试验的修正公式自动计算，修正公式如下：
[0012][0013]其中，ΔP
′
的为修正压力降，单位：Pa；H1和H2分别代表试验开始和试验结束时的管内压力值，单位：Pa；而B1和B2分别代表试验开始和试验结束时的大气压值，单位：Pa；t1和t2分别代表试验开始和试验结束时的管内介质的温度。
[0014]作为本专利技术的优选方案，对采集的数据进行计算时为了避免起始压力不稳定对试验结果造成影响，引入了管内压力稳定系数；当管内压力的稳定系数小于阈值C时，才开始应用修正公式对采集的数据进行计算，稳定系数的计算如下：
[0015][0016]其中，λ
j
为j时刻对应的稳定系统数，H
i
为i时刻采集的管内压力值，为开始时刻到j时刻所采样得到的管内压力值的均值，N
j
为j时刻对应的累计采样总数。
[0017]当λ
j
小于阈值C时，终端检测设备检测从j时刻开始将对应的管内压力值、大气压值以及管内介质温度值分别记做H1、B1、T1，即试验开始的数据，而在j时刻往后推24小时时间测得的管内压力值、大气压值以及管内介质温度值作为试验结束的数据，即H2、B2、T2。
[0018]作为本专利技术的优选方案，为了检测压力管道试验过程中的压力突变，算法程序器设有过程异常检测机制，并引入了异常系数η，具体的计算公式如下：
[0019][0020]其中，H1和H2分别代表试验有效开始时刻和试验结束时的管内压力值，H
i
代表i时刻采样的管内压力值，M代表从从试验开始到试验结束总的采样个数。
[0021]由于正常情况下，压力管道在试验过程中都是管内压力都是缓慢下降的，因此，根据异常系数η的计算公式可知，η将趋近于0，即试验开始时刻和试验结束时刻的总差值等于过程中每个相邻差值之和。而当试验过程中出现较大压力波动，特别是突然增大的情况，极有可能存在人为干预的情况，异常系数η的计算公式可知，压力增大的值将实现反向累加，从而实现对于突然增大情况的有效识别。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术基于云平台服务器，通过终端检测设备的自主设计和应用，介质内温度和压力以及大气压力三个值以每分钟一次的频率通过物联网技术(NB或Lora)上传到云平台服务器，实现了动态数据和结果数据的展示；
[0024]本专利技术在算法内引入修正公式，同时为了避免起始压力不稳定对试验结果造成影响，还引入了管内压力稳定系数和阈值C；
[0025]本专利技术的算法还加入了过程异常检测机制，并引入了异常系数η来自检和反映管内压力突变的情况，最终通过UI显示器或网页及其它终端设备来直观显示管内压力曲线。
[0026]本专利技术通过对管内压力数据采集后的处理来监测管内压力是否稳定、是否存在压力突变情况，进而反映出压力管道气密性好坏，为维保工作指导方向，以此来保证压力管道的正常工作，保障工作人员安全。
附图说明
[0027]图1是一种24小时气密性试验用自动检测系统示意图；
[0028]图2是图1中终端检测设备结构示意图。
[0029]附图标记：1、终端检测设备；2、测温传感器；3、测压传感器；4、大气压测量传感器；11、温度探头；12、螺纹中空部；13、圆柱部；121、测压孔。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。所述实施例仅是本公开内容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种24小时气密性试验用自动检测系统，包括终端检测设备(1)、云平台服务器、用户移动终端，其特征在于：所述终端检测设备(1)上设有测温传感器(2)、测压传感器(3)和大气压测量传感器(4)，所述终端检测设备(1)由温度探头(11)、螺纹中空部(12)、圆柱部(13)、无线传感模块(14)组成，所述温度探头(11)设置在螺纹中空部(12)的下端，螺纹中空部(12)的上端与圆柱部(13)的底端固定，圆柱部(13)的顶端设置有无线传感模块(14)；所述测温传感器(2)安装在温度探头(11)上并能够直接与介质接触，所述测压传感器(3)设置于螺纹中空部(12)，所述温度探头(11)和螺纹中空部(12)连接平面上开设有用于把被测介质引入测压传感器(3)的测压孔(121)，所述圆柱部(13)设有用于检测大气压力的大气压测量传感器(4)；所述云平台服务器包括数据解析器、数据库、算法程序器以及UI显示端；终端检测设备(1)通过无线传感模块(14)与数据解析器实现通信传输，所述数据解析器、数据库、算法程序器、UI显示端、用户移动终端相互通信。2.一种基于权利要求1所述自动检测系统的压力管道气密性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将终端检测设备(1)设置在压力管道内；终端检测设备(1)将获取到的介质内温度和压力以及大气压力三个数据以n次/min的频率通过无线传感模块(14)上传到云平台服务器，由云平台服务器中的数据解析器对数据根据介质温度、介质压力和大气压力进行区分归类；2)云平台服务器首先将接收到的经数据解析器处理后的数据保存在数据库中，并在检测结束后，自动根据内置的算法程序器计算出试验结果数据；3)云平台服务器实时将由数据解析器进行区分归类的数据以曲线的形式展示在UI显示端和用户移动终端；并将检测结束后根据内置的算法程序器计算出试验结果数据同样以曲线的形式进行展示。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文，叶剑刚，毛堃，夏尚，华胜彬，毛晓磊，吕俊超，付彬，王涛，唐治东，杨玉宇，王向平，
申请(专利权)人：衢州市特种设备检验中心，
类型：发明
国别省市：