| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 审定; 授权; 有效期届满; |
| 专利有效性 | 失效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN86102512 | 申请日 | 1986-09-05 |
| 公开(公告)号 | CN1004444B | 公开(公告)日 | 1989-06-07 |
| 申请人 | 中国科学院东海研究站; 上海市煤气公司管线管理所; | 申请人类型 | 科研院所 |
| 发明人 | 张叔英; 孙耀秋; 凌鸿烈; 朱元庆; 郑克敏; | 第一发明人 | 张叔英 |
| 权利人 | 中国科学院东海研究站,上海市煤气公司管线管理所 | 权利人类型 | 科研院所 |
| 当前权利人 | 中国科学院东海研究站,上海市煤气公司管线管理所 | 当前权利人类型 | 科研院所 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：上海市 | 城市 | 当前专利权人所在城市： |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：上海市小木桥路456号 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | G01N29/02 | 所有IPC国际分类 | G01N29/02 ; G01F23/28 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 4 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 中国科学院上海专利事务所 | 专利代理人 | 史秉仁; 张学琦; |
| 摘要 | 一种探测 煤 气管道中积 水 位置 的声学设备，涉及一种声学探测设备。它是利用被测管道在一定距间所设置的抽水井、将发射、接收换能器置于同一抽水井中，根据反射波时延τ，和现场声速测量装置所测得的声速C，利用S＝■Cτ来计算其积水位置的。因此，可不挖开地面，节省物 力 、人力，并可在现场直接显示其管道中的积水装置，经济效益十分显著。 | ||
| 权利要求 | 1.一种探测煤气营道积水位置的声学设备，涉及一种声探测设备， 它包括：信号发生器3,主控器4,声发射换能器1,接收换能器2, 滤波放大器5,示波器1 2,其特征在于：还有一煤气声速现场测量装 置7和距离显示器6 ,发射换能器与接收换能器间置于被测管道的一开 口处，发射换能器向管道发射一声脉冲遇到积水后被反射，由接收换能 器接收，接收时刻相对于发射时刻有一时延用它来控制煤气声速测 量装置7所输出的脉冲数，此脉冲数在距离显示器上显示为积水位置. |
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| 说明书全文 | 探测煤气管道积水位置的声学设备一种探测煤气管道积水位置的声学设备，涉及一种声学探测设备. 埋在地下的煤气管道，往往由于地基的不均匀沉降或其他工程施工 而造成局部下陷，致使营内反坡积水，影响煤气供应，管内积水能使煤 气火跳火小，甚至煤气中断，发生煤气事故，影响生产和居民生活，造 成很大的经济损失和社会彩响.在本发明之前，没有一种可供使用的探 测地下煤气管内积水的有效方法，只能等到煤气供应矛盾突出时，采取 开挖地面的方法寻找积水点位置.一般要挖开地面几十米，经济损失巨 大.据上海市1984年统计，由于反坡积水而造成的事故多达2000次, 用于挖开路面而造成的经济损失达百万元以上. 据查一些工业发达的国家，因用的煤气都是经过去湿处理的干煤气, 不存在煤气管内积水问题.因此，也没有解决煤气管内积水的探测设备. 现有日本公公报，昭57 - 142518所提供的“超声波 检测仪”是用于空气中测定河川液面位置的一种超声液位仪, 它是由发射换能器发射声脉冲信号，在遇到液面后被反射由接收换能器 接收，接收时刻相对于发射时刻的时延为t ,利用公式姜L=½ct来计 算液面到换能器之间的距离.这种装置不能用来探测埋在地下的煤气管 道中的积水液面位置，而Jb拔气督道中由不同成分构成的煤气对声速c 的彩响是复杂的，因此c是个被测量，必瘐要貪现场声速測量装置测定. 本发明的技术要点是：利用被测煤气管道在一定间距的开口处（如 煤气管所设置的抽水井),将声发射换能器，声接收换能器置入同一抽 水井中，根据接收换能器接收到的反射声时刻相对于发射时刻的时间差 T,和用煤气现场声速测量装置在现场所测定的煤气中的声速C,来计 算其积水处位置. 本发明的优点：1.可不挖开地面不影响交通与居民生活、节省国家 大量资金，即测得煤气管道的反坡积水位置，同时可直观的显示其积水 位置的距离.2提供了一种测量甴不同成分构成的煤气的声速现场测董 装置，从而解决了昝道中煤气声速C为不确定量的直接测量问题，使在 煤气管道中釆用声学方法进行测量成为可能.提供了新颖的管道中特 殊设计的声收发换能器的结构. 图1为本发明的测量原理方柜图； 图2为本发明声速现场测量装置结构图； 图3为本发明距离显示器的工作原理图； 图4为本发明换能器安置图. 图1中：1声发射换能器，2声接收换能器，3声脉冲信号发生器， 4主控器，5滤波放大器，6距离显示器，7煤气声速测量装置，8、 11 管道抽水井，9积水处，10地下煤气管，12示波器。 信号发生器3受主控器4控制发射一个1 — 8KC/S的脉冲信号，通 过声发射换能器1转换成声信号，进到积水处9被反射后，由接收换能 器接收，经滤波放大器5送入示波器1 2,再通过定时确定接收换能器 收到的反射声时刻相对于发射时刻的时延T并送到距离显示择6 ,间时, 距离显示器还收到煤气声速测董装置7输出的频率正比于声速c的脉冲 数,此时，距离显示器6即显示出煤气管内的积水位置.如设接收器2 与积水处9的距离为S,则S=ct/2,其中c为煤气中的声速，t为 声发射时刻与接收时刻的时间差. 图2为声速现场测量装置7结构示意图. 其中：1 3为声发射一接收换能器，14为反射板，15为放大一 整形一计数器，16为吸声材料. 因为煤气管道中的煤气是由不同成份构成的，其成份的含量不同， 则影响声波传播的声速不同，必须采用现场测量声速装置，来测定煤气 管道中的声速C,本发明采用的是环鸣法现场声速测量，该装置有一个 管子与煤气管道以螺纹相接，其顶部有一个共用的声发射一接收换能器 1 3,发射的超声脉冲经过底部反声板1 4反射后，由接收器1 3接收, 经放大一整形一计数器15输出一频率正比于煤气声速的脉冲数至距离 显示器；同时又用此去触发第二次发射，如此循环，即形成“循环脉冲 其循环频率:f =1/T/T=2L 其中T为发射超声脉冲的重复周期，L为接收一发射器到反射扳之间的距离，C为煤气中声速,为减少发射器 的余振，在測量装置的两端装有软性的吸声材料1 6. 图3,为本发明的炬离显示器6的工作原理围• 图中：17为一与门，18为计数显示器，与门17的输入埔输入 一正比于煤气声速的脉冲数f,同时，以脉宽为反射波时延t的脉冲作 为开门脉冲，则在计数显示器18上显示并记下了一脉冲数，此脉冲数 即为所测得的积水处距离S •这是因为积水处距离S=Ct/2,式中C 为煤气声速，t为反射波的时延，根据现场声速测量装置所渊得的声速 c = 2Lf,其中f为類串f = 1/T=C/2L为发射超声脉冲的重复 周期，T为声速现场测量装置中的接收一发射器到反射板之间的距离， 这样：将c = 2Lf代入S=CT/2则S=LTF, ,当 L取 1 米时，则 s = Tf ,即取脉宽为T的脉冲作为开门脉冲与正比于煤气声速的脉冲数f , 同时通过“与门” 1 7 ,则距离显示器上显示其积水处距离S . 图4为本发明的声发射一接收换能器的安置图. 图中：1 9为声发射换能器，2 0为声接收换能1为吸声后挡， 声发射换能器1 9发射一频率为1 - 8KG/S的声波，遇到积水后反射波 为声接收换能器20所接收，声发射换能器与接收换能器同装在一个支 撑杆子上，放入同一抽水井中，接收换能器采用驻极体话筒和压电陶瓷 管二种形式，从几十赫到8千赫之间有平坦的頻率响应和较好的相位一 致性，接收灵敏度高.发射换能器和接收换能器之间有爽好的隔声层， 背后部位有吸声后档2 1,吸声后档采用软性材料组成为多层结构，体 积可以压缩，以便通过抽水井口时体积压缩变小，便于放入取出，而到抽水井后又能张开，气吸声作用。 |
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