[其他]探測煤氣管道積水位置的聲學(xué)設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000002512
• 申請日: 1986-09-05
• 公開（公告）號: CN1004444B
• 公開（公告）日: 1989-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張叔英;孫耀秋;凌鴻烈;朱元慶;鄭克敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院東海研究站;上海市煤氣公司管線管理所
• 代理公司: 中國科學(xué)院上海專利事務(wù)所
• 代理人: 史秉仁;張學(xué)琦

一種探測煤氣管道中積水位置的聲學(xué)設(shè)備，涉及一種聲學(xué)探測設(shè)備。它是利用被測管道在一定距間所設(shè)置的抽水井、將發(fā)射、接收換能器置于同一抽水井中，根據(jù)反射波時延τ，和現(xiàn)場聲速測量裝置所測得的聲速Ｃ，利用Ｓ＝１／２Ｃτ來計算其積水位置的。因此，可不挖開地面，節(jié)省物力、人力，并可在現(xiàn)場直接顯示其管道中的積水裝置，經(jīng)濟效益十分顯著。

一種探測煤氣管道積水位置的聲學(xué)設(shè)備，涉及一種聲學(xué)探測設(shè)備。

埋在地下的煤氣管道，往往由于地基的不均勻沉降或其他工程施工而造成局部下陷，致使管內(nèi)反坡積水，影響煤氣供應(yīng)，管內(nèi)積水能使煤氣火跳火小，甚至煤氣中斷，發(fā)生煤氣事故，影響生產(chǎn)和居民生活，造成很大的經(jīng)濟損失和社會影響。在本發(fā)明之前，沒有一種可供使用的探測地下煤氣管內(nèi)積水的有效方法，只能等到煤氣供應(yīng)矛盾突出時，采取開挖地面的方法尋找積水點位置。一般要挖開地面幾十米，經(jīng)濟損失巨大。據(jù)上海市1984年統(tǒng)計，由于反坡積水而造成的事故多達2000次，用于挖開路面而造成的經(jīng)濟損失達百萬元以上。

據(jù)查一些工業(yè)發(fā)達的國家，因用的煤氣都是經(jīng)過去濕處理的干煤氣，不存在煤氣管內(nèi)積水問題。因此，也沒有解決煤氣管內(nèi)積水的探測設(shè)備。

現(xiàn)有日本公開特許公報，昭57-142518所提供的“超聲波檢測儀”，是用于空氣中測定河川液面位置的一種超聲液位儀，它是由發(fā)射換能器發(fā)射聲脈沖信號，在遇到液面后被反射由接收換能器接收，接收時刻相對于發(fā)射時刻的時延為τ，利用公式L＝1/2Cτ來計算液面到換能器之間的距離。這種裝置不能用來探測埋在地下的煤氣管道中的積水液面位置。而且煤氣管道中由不同成分構(gòu)成的煤氣對聲速C的影響是復(fù)雜的，因此C是個被測量，必須要有現(xiàn)場聲速測量裝置測定。

本發(fā)明的技術(shù)要點是：利用被測煤氣管道在一定間距的開口處（如煤氣管所設(shè)置的抽水井），將聲發(fā)射換能器，聲接收換能器置入同一抽水井中，根據(jù)接收換能器接收到的反射聲時刻相對于發(fā)射時刻的時間差τ，和用煤氣現(xiàn)場聲速測量裝置在現(xiàn)場所測定的煤氣中的聲速C，來計算其積水處位置。

本發(fā)明的優(yōu)點：1.可不挖開地面不影響交通與居民生活、節(jié)省國家大量資金，即測得煤氣管道的反坡積水位置，同時可直觀的顯示其積水位置的距離。2.提供了一種測量由不同成分構(gòu)成的煤氣的聲速現(xiàn)場測量裝置，從而解決了管道中煤氣聲速C為不確定量的直接測量問題，使在煤氣管道中采用聲學(xué)方法進行測量成為可能。3.提供了新穎的管道中特殊設(shè)計的聲收發(fā)換能器的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的詳細結(jié)構(gòu)通過實施例附圖予以描述。

圖1為本發(fā)明的測量原理方柜圖;

圖2為本發(fā)明聲速現(xiàn)場測量裝置結(jié)構(gòu)圖;

圖3為本發(fā)明距離顯示器的工作原理圖;

圖4為本發(fā)明換能器安置圖。

圖1中：1聲發(fā)射換能器，2聲接收換能器，3聲脈沖信號發(fā)生器，4主控器，5濾波放大器，6距離顯示器，7煤氣聲速測量裝置，8、11管道抽水井，9積水處，10地下煤氣管，12示波器。

信號發(fā)生器3受主控器4控制發(fā)射一個1-8KC/S的脈沖信號，通過聲發(fā)射換能器1轉(zhuǎn)換成聲信號，遇到積水處9被反射后，由接收換能器接收，經(jīng)濾波放大器5送入示波器12，再通過定時確定接收換能器收到的反射聲時刻相對于發(fā)射時刻的時延τ并送到距離顯示器6，同時，距離顯示器還收到煤氣聲速測量裝置7輸出的頻率正比于聲速C的脈沖數(shù)，此時，距離顯示器6即顯示出煤氣管內(nèi)的積水位置。如設(shè)接收器2與積水處9的距離為S，則S＝Cτ/2，其中C為煤氣中的聲速，τ為聲發(fā)射時刻與接收時刻的時間差。

圖2為聲速現(xiàn)場測量裝置7結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：13為聲發(fā)射-接收換能器，14為反射板，15為放大-整形-計數(shù)器，16為吸聲材料。