【CN110307946A】一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置及其测试方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910385938.2

(22)申请日 2019.05.09

(71)申请人 安徽理工大学

地址 232001 安徽省淮南市山南新区泰丰

大街168号安徽理工大学

(72)发明人 赵敖寒　马衍坤　李尧斌　敬文霞　

王强　

(74)专利代理机构 合肥顺超知识产权代理事务

所(特殊普通合伙) 34120

代理人 周发军

(51)Int.Cl.

G01M 3/24(2006.01)

G01H 17/00(2006.01)

G01N 33/24(2006.01)

(54)发明名称

一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置及

其测试方法

(57)摘要

本发明公开了一种燃气管道泄漏检测用模

拟测量装置及其测试方法，该测量装置包括箱体

单元、声波测试单元及土体状况监测单元；箱体

单元包括填土箱、垫块、顶板和加载活塞，加载活

塞能够对填土箱填充的复合土体进行压力补充，

模拟复合土体在不同埋深的实际受力状况；声波

测试单元包括声波采集设备、声波测试探头和脉

冲源，脉冲源嵌向复合土体发出声波信号，声波

测试探头接收经复合土体传输后的声波信号；土

体状况监测单元包括刻度尺、土壤湿度测量仪、

土壤湿度测试探针。本发明可以测试得出不同湿

度、不同密度等条件下复合土体内声波的传播特

征，其结构和方法简单，易于操作，适用领域广

泛。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 110307946 A 2019.10.08

C N 110307946

A

1.一种燃气管道泄漏检测用模拟测量装置，其特征在于：该测量装置包括箱体单元、声波测试单元及土体状况监测单元；

所述箱体单元包括填土箱、垫块、顶板和加载活塞，所述填土箱的壳体由透明可视材料制成，所述填土箱上端开口处的顶板为能够竖直位移的活动板，且顶板开设有一个通孔，左侧面板以及底侧面板各自开设有若干均匀布置的预留孔；所述加载活塞的底端与填土箱的顶板相抵，能够对填土箱填充的复合土体进行压力补充，模拟复合土体在不同埋深的实际受力状况；

所述声波测试单元包括声波采集设备、声波测试探头和脉冲源，所述脉冲源嵌入通孔，并向复合土体发出声波信号；所述声波测试探头嵌入左侧面板以及底侧面板的预留孔，并接收经复合土体传输后的声波信号；

所述土体状况监测单元包括刻度尺、土壤湿度测量仪、土壤湿度测试探针，所述刻度尺沿竖直方向固定于填土箱的右侧面板处，所述土壤湿度测试探针的一端贯穿填土箱的右侧面板并设置在复合土体的各层土体中，另一端与土壤湿度测量仪连接。

2.根据权利要求1所述的燃气管道泄漏检测用模拟测量装置，其特征在于：所述填土箱由聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。

3.根据权利要求1所述的燃气管道泄漏检测用模拟测量装置，其特征在于：所述填土箱的顶板内壁固定有橡胶垫。

4.根据权利要求1所述的燃气管道泄漏检测用模拟测量装置，其特征在于：所述通孔、预留孔的末端均设置有用来保证脉冲源或声波测试探头与土壤耦合接触、防止声波信号衰减失真的耦合垫片。

5.根据权利要求1所述的燃气管道泄漏检测用模拟测量装置，其特征在于：所述填土箱的左侧面板开设有至少3个均匀布置的预留孔，所述填土箱的底侧面板开设有3-6个均匀布置的预留孔。

6.一种如权利要求1所述燃气管道泄漏检测用模拟测量装置的测试方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在地面垂直向埋地燃气管道所在位置钻孔，钻孔长度为L，每隔8-20cm取一份土壤样品，测试每一份土壤的湿度和密度，并根据实测不同位置土壤的湿度和密度将土体分为n(n ＝1，2，3……)层；

2)配置不同湿度和密度的土壤，分层铺设在填土箱内，每一层土壤的厚度为h i ，按照以

下公式计算，

其中，H为填土箱的高度，l i 为埋地燃气管道上方某一层土体的厚度，L为钻孔长度；

3)在铺设土壤时，将土壤湿度测试探针分别置于各层土壤之中，并将数据传输线从填土箱中引出，并与土壤湿度测量仪连接；

4)土壤铺设完毕后将橡胶垫、顶板依次放置在复合土体的上方，利用加载活塞对复合土体施加载荷P，P按照以下公式计算，

P＝(l i -h i )·s ·ρi

其中，h i 为填土箱内某一层土壤的厚度，l i 为埋地燃气管道上方某一层土体的厚度，s为

权　利　要　求　书1/2页2CN 110307946 A