[发明专利]一种基于准分布式检测液漏的光纤传感器及检测方法

说明书

本发明涉及一种基于准分布式检测液漏的光纤传感器及检测方法，光纤传感器设漏液导流装置、光纤和LED灯；所述装置在光纤孔道与漏液流道交汇处的光纤壁上加工有侧向耦合结构和涂覆材料；漏液流道上端为漏液收集孔，所述装置还设有的透光孔道下端为LED灯光入射口；LED灯装在灯带上，每个LED灯对准所述LED灯光入射口。检测方法为：将传感器组装在待测管道下方,传感器组和LED灯带连接下位机；下位机对每个传感器和灯编号，上位机将每一编号编帧组合成8位地址信息码；由LED灯提供光源，对LED灯扫描，分别将扫描后测到的光强脉冲信号传到上位机处理；解码得到对应编帧位点的数据，由光折射率变化的数据判断发生液漏位点。

技术领域

本发明涉及一种基于准分布式检测液漏的光纤传感器及检测方法，具体地说是涉及一种利用漏液导流装置、光纤和可程控LED灯共同构成的光纤传感器，及应用所述光纤传感器对管道液漏事件进行检测，且具有可同时对多漏点定位的漏液检测方法。

背景技术

传统测量中光纤传感器一般只对应力、应变、温度等参数敏感，对其他物理量变化的测试需要借助外部材料实现物理量的转化，耗时费力，且不适宜实时的液漏监测；现有的光纤分布式传感技术普遍存在以下问题：

1)、仅对应力和温度变化敏感，需要依靠特殊材料耗费一定时间将漏水转化为应力或者温度变化，这极大地影响测量的实时性；

2)、数据分析处理机制复杂，同样影响测量实时性；

3)、不能同时测量到多处漏液事件的发生，一旦发生多处液漏，只能测量最早发生事件，因此有很大的误报漏报几率；

4)、各种光解调设备价格昂贵，且使用条件苛刻，无法在复杂环境中使用。

近年，国内也对光纤传感器在液体管道泄漏检测方面作了研究，对液体管道泄漏检测方法提出了新的方法，如中国在2017年公开的“一种基于光纤拉曼温度传感器的液体管道泄漏检测方法”，专利申请号为：201710379579.0，该方法包括：第一步、将检测光纤紧贴检测管道底部；第二步、在检测光纤和检测管道的外部设置转换层，该转换层的底部为弧形反应层，该反应层的内侧不漏检测液体，外侧可以渗透检测液体；第三步、在该转换层的外部设置隔离层；第四步、通过光纤温度传感器监测检测光纤周围的温度场变化，当检测管道有泄漏时，泄漏液体与反应层发生反应，释放出热量，根据温度变化得到泄漏信息。该方法也是将液漏的检测转化为温度变化判断液漏的发生；其不足之处是对于多点同时发生漏液事件，该传感器只能检测最先发生的事件，其他点发生的事件不能检测到，因此有很大的漏报几率。为此，很有必要开发一种基于准分布式检测液漏的光纤传感器及检测方法。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术存在的问题，且跳出原有光纤测量传感的框架，而提供一种结构简单、适用于多种复杂场所的光纤传感器，同时提供一种漏报率低且可实现多点同时检测液漏及准确定位的检测方法，可直接通过测量折射率的改变，降低光解调的难度，提高测量的实时性，实现液漏点的定位。

为了实现上述的目的，本发明采取的措施是：提供一种基于准分布式检测液漏的光纤传感器，包括漏液导流装置、光纤和LED灯；

所述的漏液导流装置外形为矩形体，漏液导流装置中开有漏液流道、光纤孔道、透光孔道，漏液流道两端分别为漏液收集孔和透水孔，漏液收集孔孔口设在漏液导流装置的上表面，透水孔的孔口设在漏液导流装置宽度方向的一侧，漏液流道为从漏液收集孔垂直向下与光纤孔道交汇后，折向水平方向与透水孔连通，即漏液流道分为竖直漏液流道和水平漏液流道两段，且竖直漏液流道与水平漏液流道互为垂直，两段漏液流道与光纤孔道在空间上互为垂直布置，漏液流道用于疏导漏液及引导漏液填充在漏液流道中形成微光纤结构；

所述的光纤孔道为贯穿漏液导流装置长度方向两侧的直孔道，用于安装光纤；