[发明专利]基于光纤拉曼温度传感器的自来水管泄漏检测实验平台

说明书

本发明公开了一种基于光纤拉曼温度传感器的自来水管泄漏检测实验平台，它包括：水循环系统、信号放大系统和光纤拉曼温度传感器，通过水循环系统使得在实验室环境下模拟城市自来水管泄漏情况，并通过在检测管道外部设置的转换层将温度信号进一步放大，以便于光纤拉曼温度传感器的检测，本发明对于进一步设计水管泄漏报警系统和改进光纤拉曼温度传感器具有重要意义，并为光纤拉曼温度传感器的应用创造了条件。

技术领域

本发明属于无损检测领域，尤其涉及一种基于光纤拉曼温度传感器的自来水管泄漏检测实验平台。

背景技术

目前，城市自来水管道纵横交错，水管道泄漏事件也时常发生，对于城市水循环系统来说，水管的泄漏经常会给人们的生活带来很大的不便，水管的在线监测和检测也一直以来都受到人们的重视，在水管泄漏事件中，由于管道之间连接处出现常年失修、损耗等所造成的泄漏事件也时常发生，如果能实现对水管道连接处或者水管易损处实施检测和在线监测，这样一旦发生水管泄漏便可以及时做出应对措施，防微杜渐，减少水管泄漏给人们生活带来的不便，因此本发明基于分布式光纤拉曼温度传感器提供了一种可以对水管泄漏实施在线监测和检测的装置，对于分布式光纤拉曼温度传感器的应用和发展具有重要的意义。随着分布式光纤拉曼温度传感器技术的进一步发展和改进，分布式光纤拉曼温度传感器检测的测温误差和空间分辨率都已经达到很高的的精度，由于分布式光纤传感器具有体积小、可嵌入、外形可变、重量轻、成本低、不导电、耐高压、能在有害的环境中安全运行、反应快、抗腐蚀等特性，目前国内外已有各种类型的分布式光纤传感器产品应用于电网、铁路、桥梁等，然而由于水管的泄漏所引起的周围温度环境变化并不很明显，因此对于水管道检测与在线监测来说基于分布式光纤拉曼温度传感器的一系列产品还不能直接应用与水管道的泄漏检测与在线监测，所以如果能将水泄漏的温度信号进一步放大这将为分布式光纤温度传感器应用于水管道的检测和在线监测中具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于光纤拉曼温度传感器的自来水管泄漏检测实验平台。

为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实现：一种基于光纤拉曼温度传感器的自来水管泄漏检测实验平台，它用于解决水管泄漏的检测和在线监测问题，包括水循环系统、信号放大系统和光纤拉曼温度传感器；

水循环系统包括储水缸、动力装置和检测管道，该储水缸与动力装置通过第一连接管连接，该动力装置与检测管道通过第二连接管连接，该检测管道与储水缸通过排水管连接；

信号放大系统包括覆盖在检测管道检测部位的转换层，以及包覆在转换层外部的隔离层，在该隔离层的外部还设置有环境模拟箱，该转换层在近地面的一侧为反应层，该反应层的内侧不漏水，外侧可以渗水；

光纤拉曼温度传感器包括：激光发射端，与激光发射端相连的双向耦合器，该双向耦合器与定标光纤一端相连，该定标光纤的另一端连接检测光纤，该检测光纤的末端设置有法拉第旋转镜装置，同时，双向耦合器与光波分复用器相连，该光波分复用器与信号处理器相连接，该信号处理器与显示器相连；检测光纤紧贴反应层的内侧。

进一步地，所述第一连接管上设置有流速调节阀，所述检测管道的两端分别设置有第一连接法兰和第二连接法兰，所述检测管道上设置有可调节的气孔阀。

进一步地，所述反应层的外侧与所述隔离层的底端设定至少1厘米的距离。

进一步地，所述隔离层外部设置的环境模拟箱顶盖可拆卸。

进一步地，所述检测光纤既是传输光纤也是传感光纤。

本发明的有益效果是：

1、由于本发明由水缸、动力装置构成了水循环系统，这样便可以为模拟检测水管道泄漏的实验在实验室环境下进行创造了条件；