專(zhuān)利名稱(chēng)：地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，尤其是一種地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
目前，地下埋設(shè)的供水供氣管道越來(lái)越多，由于很多原因會(huì)造成管道的泄漏，而且很難被發(fā)現(xiàn)，易造成能源浪費(fèi)，特別是靠近下水道埋設(shè)的水管，其漏水會(huì)隨著下水道排出，無(wú)法發(fā)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能對(duì)地下輸送水、氣的管道進(jìn)行泄漏檢測(cè)的自動(dòng)檢測(cè)器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器，它包括聲波采集及阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、識(shí)別顯示電路、電源及穩(wěn)壓電路；其特征在于所述的聲波采集及阻抗變換電路中探頭HTD，其兩端接有電容器C2和電阻R1，C2和R1短接后接于場(chǎng)效應(yīng)管G1的柵極，G1的漏極接有電阻R2和C4，電阻R2的另一端與R4、電容C3的正極、電容C1短接、C1的另一端和C2的負(fù)極短接并接地，場(chǎng)效應(yīng)管的源極接有電阻R3和電容C5，R3和C5的另一端同R1、HTD短接并接地；所述的信號(hào)放大電路包括第一級(jí)信號(hào)放大、第二級(jí)信號(hào)放大、第三級(jí)信號(hào)放大及整流電路；其中一級(jí)信號(hào)放大器IC1腳2、4短接后接于HTD的另一端，腳1、8之間接有電容C6，腳3接信號(hào)采集及阻抗變換電路中C4，IC1的腳6接電阻R4，腳5接電容C7的正極，負(fù)極接一變阻W，W接地；二級(jí)信號(hào)放大器IC2的腳3接變阻W的滑動(dòng)端，IC2的腳1、2之間接電阻R6，IC2的腳2接電阻R5，R5接地，腳4接地，腳8與IC1的腳6短接，IC2的腳1接電容C8的正極，C8負(fù)極接電阻R7、R8，R8接地，C8的負(fù)極接三極管G2的基極，G2的集電極接電阻R9、R11，G2的發(fā)射極接電阻R10，R10并聯(lián)電容C9，且R10的一端與C9的負(fù)極短接后接地，R11接三極管G3的基極，G3的集電極接二級(jí)管D1的陽(yáng)極，D1的陰極接電容C10的正極，C10負(fù)極接地，且C10并聯(lián)一電壓表V；所述的識(shí)別顯示電路中可編程控制器PROG110的P1端接電阻R13，接集成塊IC5中光敏三極管的集電極，光敏三極管的發(fā)射極接地，IC5中的發(fā)光二極管的陽(yáng)極接電阻R14，R14的另一端接信號(hào)放大電路中的三極管G3的發(fā)射極，IC5中的發(fā)光二極管的陰極接三極管G5的集電極，G5的發(fā)射極接地，基極接二極管D4的陰極，D4的陽(yáng)極接電阻R17，R17另一端接信號(hào)放大電路中二極管D1的陰極，PROG110的P2端串接電阻R15，紅色發(fā)光二極管LED2，P3端串接電阻R16，藍(lán)色發(fā)光二極管LED3，PROG110的P7端接電阻R12，電容C15與三極管G4的基極短接后接R12的另一端，電容C15的另一端接地，三極管G4的集電極接地，發(fā)射極接揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器的另一端接電源及穩(wěn)壓電路；所述的電源及穩(wěn)壓電路中電源正極接開(kāi)關(guān)K，負(fù)極接地，電源正負(fù)極之間串接集成塊IC3、IC4、電容C14，電容C13與C14并聯(lián)，集成塊IC4的一個(gè)腳接地，集成塊IC3、IC4的節(jié)點(diǎn)與電源負(fù)極之間并接有電容C11、C12，電源正負(fù)極之間串接有電阻R12、綠色發(fā)光二極管LED1，集成塊IC3兩端并接二極管D2，集成塊IC4兩端并接二極管D3，D2的陽(yáng)極與D3陰極短接后接于IC3、IC4節(jié)點(diǎn)處。
本實(shí)用新型的有益效果是該種地下管道漏水、漏氣自動(dòng)檢測(cè)器可對(duì)地下管道進(jìn)行分段檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，以便及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修。實(shí)際測(cè)試，漏水量在每小時(shí)0.16m3時(shí)，測(cè)漏有效距離在50米左右，漏水量在每小時(shí)0.4m3時(shí)，有效測(cè)試距離在100米左右，漏水量越大，有效測(cè)試距離越遠(yuǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明，

圖1為該地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器的方框圖，圖2為該地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器的電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器，它包括聲波采集及阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、識(shí)別顯示電路、電源及穩(wěn)壓電路。
如圖2所示，所述的聲波采集及阻抗變換電路中探頭HTD其兩端接有電容器C2和電阻R1，C2和R1短接后接于場(chǎng)效應(yīng)管G1的柵極，G1的漏極接有電阻R2和R4電阻R2的另一端與R4、電容C3的正極、電容C1短接、C1的另一端和C2的負(fù)極段接并接地，場(chǎng)效應(yīng)管的原極接有電阻R3和電容C5，R3和C5的另一端同R1、HTD短接并接地；所述的信號(hào)放大電路包括第一級(jí)信號(hào)放大、第二級(jí)信號(hào)放大、第三級(jí)信號(hào)放大及整流電路；其中一級(jí)信號(hào)放大器IC1腳2、4短接后接于HTD的另一端，腳1、8之間接有電容C6，腳3接信號(hào)采集及阻抗變換電路中C4，IC1的腳6接電阻R4，腳5接電容C7的正極，負(fù)極接一變阻W，W接地；二級(jí)信號(hào)放大器IC2的腳3接變阻W的滑動(dòng)端，IC2的腳1、2之間接電阻R6，IC2的腳2接電阻R5，R5接地，腳4接地，腳8與IC1的腳6短接，IC2的腳1接電容C8的正極，C8負(fù)極接電阻R7、R8，R8接地，C8的負(fù)極接三極管G2的基極，G2的集電極接電阻R9、R11，G2的發(fā)射極接電阻R10，R10并聯(lián)電容C9，且R10的一端與C9的負(fù)極短接后接地，R11接三極管G3的基極，G3的集電極接二級(jí)管D1的陽(yáng)極，D1的陰極接電容C10的正極，C10負(fù)極接地，且C10并聯(lián)一電壓表V；所述的識(shí)別顯示電路中可編程控制器PROG110的P1端接電阻R13，接集成塊IC5中光敏三極管的集電極，光敏三極管的發(fā)射極接地，IC5中的發(fā)光二極管的陽(yáng)極接電阻R14，R14的另一端接信號(hào)放大電路中的三極管G3的發(fā)射極，IC5中的發(fā)光二極管的陰極接三極管G5的集電極，G5的發(fā)射極接地，基極接二極管D4的陰極，D4的陽(yáng)極接電阻R17，R17另一端接信號(hào)放大電路中二極管D1的陰極，PROG110的P2端串接電阻R15，紅色發(fā)光二極管LED2，P3端串接電阻R16，藍(lán)色發(fā)光二極管LED3，PROG110的P7端接電阻R12，電容C15與三極管G4的基極短接后接R12的另一端，電容C15的另一端接地，三極管G4的集電極接地，發(fā)射極接揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器的另一端接電源及穩(wěn)壓電路；所述的電源及穩(wěn)壓電路中電源正極接開(kāi)關(guān)K，負(fù)極接地，電源正負(fù)極之間串接集成塊IC3、IC4、電容C14，電容C13與C14并聯(lián)，集成塊IC4的一個(gè)腳接地，集成塊IC3、IC4的節(jié)點(diǎn)與電源負(fù)極之間并接有電容C11、C12，電源正負(fù)極之間串接有電阻R12、綠色發(fā)光二極管LED1，集成塊IC3兩端并接二極管D2，集成塊IC4兩端并接二極管D3，D2的陽(yáng)極與D3陰極短接后接于IC3、IC4節(jié)點(diǎn)處。
該地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器安裝與調(diào)試如下圖2中元件對(duì)應(yīng)焊接在印刷電路板上，探頭用屏蔽線引開(kāi)，調(diào)整電容C6的容量和電阻R6的阻值，可改變一級(jí)信號(hào)放大器IC1、二級(jí)信號(hào)放大器IC2的放大量，在無(wú)輸入信號(hào)時(shí)調(diào)整變阻W，使三極管G3剛好截止，輕微振動(dòng)探頭，電容C10兩端電壓應(yīng)立即上升，然后緩慢下降，10秒種左右降為0V。因使用環(huán)境不固定，電源應(yīng)采用小型12V蓄電池，將元件焊接好后同蓄電池一起固定在機(jī)殼內(nèi)， 在變阻W的相應(yīng)位置上鉆一小孔，電壓表頭V、發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3和開(kāi)關(guān)K安裝在機(jī)殼前面板適當(dāng)位置，探頭用6.5mm插座引出，蓄電瓶的兩電極用接線柱引出，固定在機(jī)殼后部，便于充電。
工作狀態(tài)時(shí)，水從地下管道中排出時(shí)，與其出口的摩擦力會(huì)產(chǎn)生一重連續(xù)聲波，通過(guò)水流和管道傳送較遠(yuǎn)的距離，在距泄漏點(diǎn)一定距離的管壁上，利用探頭可檢測(cè)到這種聲波，通過(guò)換能器HTD換能，輸出一個(gè)高阻抗的微弱正弦波電壓，經(jīng)三極管G1進(jìn)行阻抗變換后，由電容C4耦合給一級(jí)信號(hào)放大器IC1，進(jìn)行第一級(jí)電壓放大，然后經(jīng)電容C7耦合給二級(jí)信號(hào)放大器IC2進(jìn)行第二級(jí)放大，經(jīng)電容C8耦合給三極管G2、G3進(jìn)行放大整流后，在電容C10兩端可得到一個(gè)隨聲波強(qiáng)弱變化的直流電壓，通過(guò)電壓表V可直觀顯示輸出電壓的大小。
可編程控制器PROG110和外圍元件及程序軟件構(gòu)成識(shí)別顯示電路，當(dāng)電容C10兩端電壓＞1.4V時(shí)，三極管G5導(dǎo)通，IC5內(nèi)發(fā)光管和三極管導(dǎo)通，P1口輸入低電平，說(shuō)明管道中有水在流動(dòng)，軟件程序使P2口輸出低電平，流動(dòng)指示燈即發(fā)光二極管LED2發(fā)光。如果管道中的水停止流動(dòng)，電容C10兩端電壓通過(guò)三極管G5的發(fā)射結(jié)及電壓表V內(nèi)阻放電，延時(shí)數(shù)秒鐘后，三極管G5截止，可編程控制器的P1口輸入高電平，P3口輸出低電平，間斷指示燈即發(fā)光二極管LED3發(fā)光，同時(shí)可編程控制器PROG110音樂(lè)輸出端P7輸出音樂(lè)信號(hào)，經(jīng)三極管G4放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器Y演奏一曲音樂(lè)，檢測(cè)過(guò)程結(jié)束。如果管道中一直有水在流動(dòng)，則發(fā)光二極管LED2常亮，但發(fā)光二極管LED3不亮，這時(shí)可編程控制器的P1口的電平高低一直處于被檢測(cè)狀態(tài)。
集成塊IC3、IC4組成穩(wěn)壓電路，使放大電路和控制器的工作電壓穩(wěn)定，且各有獨(dú)立的電源，保證可編程控制器PROG110可靠工作。
使用時(shí)，將探頭支架接觸或固定在被檢測(cè)管道或與被測(cè)管道直接接觸的閥門(mén)、管道支架等上，接通電源開(kāi)關(guān)K，電路由于加電沖擊，電容C10兩端電壓會(huì)立即上升，然后緩慢下降，這時(shí)可編程控制器PROG110將進(jìn)行1分鐘延時(shí)，以避開(kāi)加電沖擊，使電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，1分鐘后控制器自動(dòng)對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行判斷處理。
對(duì)地下管道測(cè)漏時(shí)，可分段關(guān)閉閥門(mén)檢測(cè)，也可在不影響用戶正常用水的情況下檢測(cè)。雖然水龍頭流水相當(dāng)于漏水，但不會(huì)一直不停的流水，只要有數(shù)秒鐘間斷，發(fā)光二極管LED3就會(huì)發(fā)光指示，說(shuō)明是正常用水而不是漏水。不過(guò)這樣做測(cè)試時(shí)間會(huì)長(zhǎng)些，可以第一天晚上固定檢測(cè)器，第二天早晨觀察測(cè)試結(jié)果，只要發(fā)光二極管LED2、LED3同時(shí)發(fā)光，就說(shuō)明不是管道漏水，也可將探頭永久固定在管道上，在值班室內(nèi)可隨時(shí)檢測(cè)某區(qū)域地下管道情況。對(duì)供氣管道泄漏的測(cè)試，使用方法與測(cè)漏水相同。
權(quán)利要求1.地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器，它包括聲波采集及阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、識(shí)別顯示電路、電源及穩(wěn)壓電路；其特征在于所述的聲波采集及阻抗變換電路中探頭HTD，其兩端接有電容器C2和電阻R1，C2和R1短接后接于場(chǎng)效應(yīng)管G1的柵極，G1的漏極接有電阻R2和C4，電阻R2的另一端與R4、電容C3的正極、電容C1短接、C1的另一端和C2的負(fù)極短接并接地，場(chǎng)效應(yīng)管的源極接有電阻R3和電容C5，R3和C5的另一端同R1、HTD短接并接地；所述的信號(hào)放大電路包括第一級(jí)信號(hào)放大、第二級(jí)信號(hào)放大、第三級(jí)信號(hào)放大及整流電路；其中一級(jí)信號(hào)放大器IC1腳2、4短接后接于HTD的另一端，腳1、8之間接有電容C6，腳3接信號(hào)采集及阻抗變換電路中C4，IC1的腳6接電阻R4，腳5接電容C7的正極，負(fù)極接一變阻W，W接地；二級(jí)信號(hào)放大器IC2的腳3接變阻W的滑動(dòng)端，IC2的腳1、2之間接電阻R6，IC2的腳2接電阻R5，R5接地，腳4接地，腳8與IC1的腳6短接，IC2的腳1接電容C8的正極，C8負(fù)極接電阻R7、R8，R8接地，C8的負(fù)極接三極管G2的基極，G2的集電極接電阻R9、R11，G2的發(fā)射極接電阻R10，R10并聯(lián)電容C9，且R10的一端與C9的負(fù)極短接后接地，R11接三極管G3的基極，G3的集電極接二級(jí)管D1的陽(yáng)極，D1的陰極接電容C10的正極，C10負(fù)極接地，且C10并聯(lián)一電壓表V；所述的識(shí)別顯示電路中可編程控制器PROG110的P1端接電阻R13，接集成塊IC5中光敏三極管的集電極，光敏三極管的發(fā)射極接地，IC5中的發(fā)光二極管的陽(yáng)極接電阻R14，R14的另一端接信號(hào)放大電路中的三極管G3的發(fā)射極，IC5中的發(fā)光二極管的陰極接三極管G5的集電極，G5的發(fā)射極接地，基極接二極管D4的陰極，D4的陽(yáng)極接電阻R17，R17另一端接信號(hào)放大電路中二極管D1的陰極，PROG110的P2端串接電阻R15，紅色發(fā)光二極管LED2，P3端串接電阻R16，藍(lán)色發(fā)光二極管LED3，PROG110的P7端接電阻R12，電容C15與三極管G4的基極短接后接R12的另一端，電容C15的另一端接地，三極管G4的集電極接地，發(fā)射極接揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器的另一端接電源及穩(wěn)壓電路；所述的電源及穩(wěn)壓電路中電源正極接開(kāi)關(guān)K，負(fù)極接地，電源正負(fù)極之間串接集成塊IC3、IC4、電容C14，電容C13與C14并聯(lián)，集成塊IC4的一個(gè)腳接地，集成塊IC3、IC4的節(jié)點(diǎn)與電源負(fù)極之間并接有電容C11、C12，電源正負(fù)極之間串接有電阻R12、綠色發(fā)光二極管LED1，集成塊IC3兩端并接二極管D2，集成塊IC4兩端并接二極管D3，D2的陽(yáng)極與D3陰極短接后接于IC3、IC4節(jié)點(diǎn)處。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種地下管道漏水漏氣自動(dòng)檢測(cè)器，屬于一種檢測(cè)裝置。它解決了地下輸水、氣的管道泄漏不易發(fā)現(xiàn)，造成資源浪費(fèi)甚至造成危險(xiǎn)的問(wèn)題。該檢測(cè)裝置利用水流過(guò)管道由于摩擦產(chǎn)生的聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。它包括聲波采集及阻抗變換電路、信號(hào)放大電路、識(shí)別顯示電路、電源穩(wěn)壓電路。被檢測(cè)到的聲波通過(guò)阻抗變換電路變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過(guò)三級(jí)放大整流在電解電容兩端產(chǎn)生一個(gè)隨聲波強(qiáng)弱變化的電壓，檢測(cè)結(jié)果指示燈由識(shí)別顯示電路中的單片機(jī)控制。該地下管道漏水、漏氣自動(dòng)檢測(cè)器使用效果理想，適于推廣。
文檔編號(hào)G01M3/02GK2750303SQ200420096839
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者劉福啟, 關(guān)瑞士 申請(qǐng)人:劉福啟