一种液氨泄漏在线监测与定位装置的制作方法

1.本实用新型涉及液氨泄漏检测技术领域，具体为一种液氨泄漏在线监测与定位装置。

背景技术：

2.传统的氨气泄漏监测报警系统由气体检测探头、气体报警控制器和声光报警等组成，气体检测探头将电化学传感器检测到的氨气浓度转换成电信号，通过线缆传输到气体检测报警控制器，气体浓度越高，电信号越强，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，气体检测报警控制器发出报警。
3.现有技术方案信号布设的检测器数量有限，对安装位置有较高要求，并且不能精确定位泄漏位置，不利于第一时间处置。
4.基于此，本实用新型设计了一种液氨泄漏在线监测与定位装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

5.实用新型的目的在于提供一种液氨泄漏在线监测与定位装置，以解决上述技术问题。
6.为实现上述目的，实用新型提供如下技术方案：一种液氨泄漏在线监测与定位装置，包括高速数据采集及信号处理模块，所述高速数据采集及信号处理模块通过编码电路和驱动电路连接有激光器，所述激光器的发射端通过分光模块连接有标定单元，所述标定单元通过光开关连接至传感光纤，其中所述标定单元和光开关分别与所述高速数据采集及信号处理模块电连接；
7.所述分光模块连接有探测器，所述探测器通过放大电路连接至所述高速数据采集及信号处理模块；
8.所述高速数据采集及信号处理模块连接有pc机数据处理及显示模块。
9.优选的，所述传感光纤包括裸光纤，所述裸光纤外壁包覆屏蔽绝缘层，所述屏蔽绝缘层外壁包覆有不锈钢套，所述不锈钢套外壁绞合设置有不锈钢绞丝。
10.与现有技术相比，实用新型的有益效果为：
11.1、连续分布式测量：充分利用了光纤空间连续分布的特点，可以在沿光纤分布的路径上同时得到待测区域随时间和空间分布信息，实现对监测对象的全方位监测，克服传统点式监测存在盲区的弊端。
12.2、感测与传输一体：直接采用光纤作为传感器，光纤既是传输介质，又是传感元件，集信号感测与传输为一体，无需额外的传感器，敷设方便，维护简单。
13.3、测量距离长：可实现数公里长的测量距离，实现广域测量。
14.4、本质安全、抗电磁干扰强：以激光作为传感，不带电，也不受强电磁场的干扰，特别适合石油、电力行业应用。
15.5、传感信息丰富：如果将光纤纵横交错地铺设成网状，可构建一定规模的传感网，
传感信息丰富。
附图说明
16.为了更清楚地说明实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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。
17.图1为本实用新型模块连接结构示意图；
18.图2为本实用新型传感光纤结构示意图。
19.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
20.1-高速数据采集及信号处理模块，2-编码电路，3-驱动电路，4-激光器， 5-分光模块，6-标定单元，7-光开关，8-传感光纤，81-裸光纤，82-屏蔽绝缘层，83-不锈钢套，84-不锈钢绞丝，9-探测器，10-放大电路，11-pc机数据处理及显示模块。
具体实施方式
21.下面将结合实用新型实施例中的附图，对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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于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它实施例，都属于实用新型保护的范围。
22.请参阅图1-2，实用新型提供一种技术方案：一种液氨泄漏在线监测与定位装置，包括高速数据采集及信号处理模块1，高速数据采集及信号处理模块 1通过编码电路2和驱动电路3连接有激光器4，激光器4的发射端通过分光模块5连接有标定单元6，标定单元6通过光开关7连接至传感光纤8，其中标定单元6和光开关7分别与高速数据采集及信号处理模块1电连接，高速数据采集及信号处理模块1通过编码电路2和驱动电路3驱动激光器4，发出按一定规则编码的激光脉冲串；激光脉冲经分光模块5耦合到传感光纤8，经标定单元6和光开关7，进入其中一路传感光纤8；传感光纤8使用时沿液氨输送管路贴附布置，具体为水平管路时，传感光纤8松弛状依附于管路底部；竖直管路时，传感光纤8盘绕于管路外周；经过管路阀门结构时，传感光纤8 为位于阀门两侧自身打一个环圈；经过管路法兰结构时，传感光纤8弯曲状绕过法兰结构。
23.激光脉冲进入传感光纤8后发生背向散射光，散射光有三个波长，分别是rayleigh(瑞利)、anti-stokes(反斯托克斯)和stokes(斯托克斯)光；其中anti-stokes温度敏感，为信号光；stokes温度不敏感，为参考光；液氨是选择性催化还原脱硝法(scr)工艺首选的脱硝反应剂，它属于危险化学品。由于液氨在泄漏之后，在气化的过程中，也会吸收大量的热量，然后使周边的温度下降，因此，在液氨泄漏处，传感光纤8周围环境温度会出现不同程度下降而被anti-stokes感应，作为检测信号源；
24.分光模块5连接有探测器9，探测器9通过放大电路10连接至高速数据采集及信号处理模块1，从传感光纤8背向散射的信号光经再次经过分光模块 5，隔离rayleigh散射光，透过温度敏感的anti-stokes信号光和温度不敏感的 stokes参考光，并且由同一探测器9(apd)接收，经放大电路10后由高速数据采集及信号处理模块1采集处理；
25.高速数据采集及信号处理模块1连接有pc机数据处理及显示模块11，高速数据采集及信号处理模块1采集处理后的信号上传至pc机数据处理及显示模块11上，经数据处理后显示光纤温度分布曲线等信息。
26.此外，传感光纤8既是信号传输介质，又是温度感测元件，传感光纤8 包括裸光纤81，裸光纤81外壁包覆屏蔽绝缘层82，屏蔽绝缘层82外壁包覆有不锈钢套83，不锈钢套83外壁绞合设置有不锈钢绞丝84，具备良好的抗啮咬、抗震特性，同时保证了良好的温度传导性能，以保证快速的火灾探测。
27.在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。
28.在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。
29.尽管已经示出和描述了实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种液氨泄漏在线监测与定位装置，其特征在于：包括高速数据采集及信号处理模块(1)，所述高速数据采集及信号处理模块(1)通过编码电路(2)和驱动电路(3)连接有激光器(4)，所述激光器(4)的发射端通过分光模块(5)连接有标定单元(6)，所述标定单元(6)通过光开关(7)连接至传感光纤(8)，其中所述标定单元(6)和光开关(7)分别与所述高速数据采集及信号处理模块(1)电连接；所述分光模块(5)连接有探测器(9)，所述探测器(9)通过放大电路(10)连接至所述高速数据采集及信号处理模块(1)；所述高速数据采集及信号处理模块(1)连接有pc机数据处理及显示模块(11)。2.根据权利要求1所述的一种液氨泄漏在线监测与定位装置，其特征在于：所述传感光纤(8)包括裸光纤(81)，所述裸光纤(81)外壁包覆屏蔽绝缘层(82)，所述屏蔽绝缘层(82)外壁包覆有不锈钢套(83)，所述不锈钢套(83)外壁绞合设置有不锈钢绞丝(84)。

技术总结

本实用新型公开了液氨泄漏检测技术领域的一种液氨泄漏在线监测与定位装置，包括高速数据采集及信号处理模块，高速数据采集及信号处理模块通过编码电路和驱动电路连接有激光器，激光器的发射端通过分光模块连接有标定单元，标定单元通过光开关连接至传感光纤，其中标定单元和光开关分别与高速数据采集及信号处理模块电连接；分光模块连接有探测器，探测器通过放大电路连接至高速数据采集及信号处理模块；高速数据采集及信号处理模块连接有PC机数据处理及显示模块，本实用新型利用分布式光纤测温技术特征来实现液氨泄漏监测与精确定位。定位。定位。