本發明涉(she)及一種水(shui)敏傳(chuan)感器及其在地下管道漏水(shui)檢測中(zhong)的使用方法。

背景技術：

我國(guo)(guo)是一(yi)個水(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)(yuan)十(shi)分緊缺(que)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家，全(quan)國(guo)(guo)各城(cheng)市均采取計劃供水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)自來(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)調價等(deng)措(cuo)施，以促使(shi)節約用水(shui)(shui)(shui)(shui)。但地(di)(di)下(xia)自來(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)線漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)問題尚未引(yin)起普遍(bian)重視。地(di)(di)下(xia)自來(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)是不(bu)(bu)易察覺的(de)(de)(de)，但損(sun)失(shi)是驚人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)。地(di)(di)下(xia)自來(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)常年大(da)量漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)，造成水(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)(yuan)浪費(fei)，給(gei)國(guo)(guo)家造成巨大(da)經(jing)濟損(sun)失(shi)，甚至會(hui)引(yin)起道(dao)路、房屋地(di)(di)基下(xia)沉，威脅著人(ren)(ren)(ren)民生(sheng)命財(cai)產的(de)(de)(de)安(an)全(quan)。當(dang)前(qian)，我國(guo)(guo)國(guo)(guo)內地(di)(di)下(xia)自來(lai)(lai)(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)道(dao)漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)檢(jian)測方法(fa)(fa)(fa)(fa)主要采用傳統(tong)的(de)(de)(de)被動檢(jian)修法(fa)(fa)(fa)(fa)與聽音法(fa)(fa)(fa)(fa)。前(qian)者(zhe)是發現明顯泄漏(lou)(lou)之后，才派(pai)工作人(ren)(ren)(ren)員(yuan)去檢(jian)修的(de)(de)(de)一(yi)種方法(fa)(fa)(fa)(fa)，這種方法(fa)(fa)(fa)(fa)具有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)滯(zhi)后性，不(bu)(bu)利于對水(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)有(you)效保護。后者(zhe)是根據(ju)地(di)(di)下(xia)管(guan)道(dao)漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)產生(sheng)聲音的(de)(de)(de)位(wei)置，在(zai)地(di)(di)面來(lai)(lai)(lai)推斷管(guan)道(dao)漏(lou)(lou)點部位(wei)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)(fa)，這種方法(fa)(fa)(fa)(fa)在(zai)聲音的(de)(de)(de)音調變(bian)化范圍過(guo)大(da)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，要確定正確的(de)(de)(de)漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)置比較(jiao)困(kun)難；有(you)時(shi)漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)聲響(xiang)處與泄漏(lou)(lou)點之間存在(zai)一(yi)定的(de)(de)(de)地(di)(di)域差異，對檢(jian)測人(ren)(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)經(jing)驗依賴(lai)性大(da)；在(zai)交(jiao)通繁(fan)忙等(deng)嘈雜的(de)(de)(de)地(di)(di)區，噪(zao)聲干擾(rao)較(jiao)強，不(bu)(bu)適(shi)宜(yi)采用音聽法(fa)(fa)(fa)(fa)；在(zai)聲音較(jiao)弱的(de)(de)(de)地(di)(di)方，也不(bu)(bu)宜(yi)采用聽音法(fa)(fa)(fa)(fa)。聽音法(fa)(fa)(fa)(fa)雖然已經(jing)多方面改(gai)進，儀器性能與檢(jian)測人(ren)(ren)(ren)員(yuan)的(de)(de)(de)技術水(shui)(shui)(shui)(shui)平有(you)了很大(da)提高，但仍然存在(zai)一(yi)些缺(que)點，尤其(qi)是噪(zao)聲較(jiao)大(da)，干擾(rao)信號較(jiao)強，當(dang)管(guan)道(dao)鋪設過(guo)深時(shi)，準確定位(wei)漏(lou)(lou)水(shui)(shui)(shui)(shui)地(di)(di)點并不(bu)(bu)容易。

一(yi)(yi)種新的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)下管(guan)道漏(lou)水(shui)檢測方法是電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)檢測法，具體(ti)做(zuo)法說是緊貼輸水(shui)管(guan)平行(xing)鋪(pu)設兩根(gen)均勻粗細、電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)率一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)細電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)，單(dan)根(gen)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)長(chang)(chang)度(du)與水(shui)管(guan)等長(chang)(chang)，已知其(qi)長(chang)(chang)度(du)和電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)。在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)與水(shui)管(guan)之間放置吸有nacl晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)(gan)燥(zao)吸水(shui)材料(liao)(liao)(可(ke)將(jiang)該(gai)吸水(shui)材料(liao)(liao)放置在(zai)(zai)飽和nacl溶液(ye)中(zhong)，然后(hou)晾干(gan)(gan))，在(zai)(zai)水(shui)管(guan)一(yi)(yi)端(duan)，兩電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)間放置電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)源。當(dang)水(shui)管(guan)某點(dian)漏(lou)水(shui)時，吸水(shui)材料(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)nacl晶(jing)體(ti)溶解，從而(er)在(zai)(zai)漏(lou)水(shui)點(dian)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)兩平行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)間形成導電(dian)(dian)(dian)(dian)鹽(yan)橋(qiao)，電(dian)(dian)(dian)(dian)路導通，測量(liang)兩電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)間電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)及電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，由伏安(an)法可(ke)計算漏(lou)水(shui)點(dian)到(dao)端(duan)點(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)值。根(gen)據電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)定(ding)律(lv)，電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)與長(chang)(chang)度(du)成正比，從而(er)可(ke)得(de)漏(lou)水(shui)點(dian)距離電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)端(duan)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)距離。但(dan)由于(yu)nacl晶(jing)體(ti)遇(yu)水(shui)后(hou)形成的(de)(de)(de)(de)(de)溶液(ye)濃度(du)存在(zai)(zai)差異，因此連接兩根(gen)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)的(de)(de)(de)(de)(de)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)值并不是一(yi)(yi)個(ge)定(ding)數(shu)，由此得(de)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)漏(lou)水(shui)點(dian)到(dao)端(duan)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)絲(si)(si)(si)阻(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)(zu)值存在(zai)(zai)很大(da)差異，可(ke)見這種方法并不能準確定(ding)位漏(lou)水(shui)點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)位置。

技術實現要素：

針對上(shang)(shang)述問(wen)題，本發明提供了(le)一種(zhong)水(shui)敏(min)傳感器(qi)(qi)及其在地下管(guan)道漏水(shui)檢測中的使(shi)用方法。水(shui)敏(min)傳感器(qi)(qi)由外(wai)殼(ke)(ke)(ke)、外(wai)殼(ke)(ke)(ke)蓋(gai)、螺釘、絕(jue)緣(yuan)層、導(dao)線(xian)(xian)、遇(yu)(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)(xiang)膠塊和(he)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)舌(she)簧片等部件(jian)組成(cheng)。外(wai)殼(ke)(ke)(ke)上(shang)(shang)開有許多狹長的進(jin)水(shui)口。外(wai)殼(ke)(ke)(ke)的底部放置一塊遇(yu)(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)(xiang)膠塊，蓋(gai)在遇(yu)(yu)水(shui)膨(peng)脹(zhang)橡(xiang)(xiang)膠塊上(shang)(shang)面(mian)的是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)舌(she)簧片。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)舌(she)簧片上(shang)(shang)面(mian)是兩根(gen)兩端帶(dai)絕(jue)緣(yuan)層的導(dao)線(xian)(xian)。絕(jue)緣(yuan)層和(he)導(dao)線(xian)(xian)夾在外(wai)殼(ke)(ke)(ke)和(he)外(wai)殼(ke)(ke)(ke)蓋(gai)之間，由4個(ge)螺釘固(gu)定(ding)。

將上(shang)述水敏(min)傳(chuan)感(gan)器(qi)用一定長度的帶絕緣層的導(dao)線串聯起來，構成一水敏(min)傳(chuan)感(gan)器(qi)串。水敏(min)傳(chuan)感(gan)器(qi)串沿管道下方(fang)布(bu)設(she)，并與管道一起埋入土中。每隔一定距離設(she)置一帶蓋(gai)窨井，水敏(min)傳(chuan)感(gan)器(qi)串兩端帶絕緣層的導(dao)線固定在(zai)窨井內。

當埋在地下的(de)管(guan)道漏水(shui)(shui)(shui)時，水(shui)(shui)(shui)逐步(bu)滲到水(shui)(shui)(shui)敏傳(chuan)感(gan)器附近(jin)，并通(tong)過水(shui)(shui)(shui)敏傳(chuan)感(gan)器的(de)進水(shui)(shui)(shui)口進入外殼的(de)內部。其(qi)中的(de)遇水(shui)(shui)(shui)膨(peng)脹(zhang)橡膠塊遇水(shui)(shui)(shui)膨(peng)脹(zhang)，體積迅速變(bian)大，推動金屬舌(she)簧(huang)片(pian)與兩根(gen)導線(xian)接觸，并使之導通(tong)。進行(xing)管(guan)道漏水(shui)(shui)(shui)檢測時打開(kai)窨井蓋，用(yong)萬(wan)用(yong)表測量(liang)流過窨井內兩根(gen)帶絕緣層的(de)導線(xian)的(de)電流。由(you)此(ci)利用(yong)萬(wan)用(yong)表電池的(de)電壓、導線(xian)的(de)電阻率、導線(xian)的(de)橫截面積，就可以確定從窨井到管(guan)道漏水(shui)(shui)(shui)點的(de)距離。

本發明的有益效果在于：

1、利(li)用導線(xian)電阻與長度(du)的線(xian)性(xing)關系，通過(guo)電阻測量(liang)長度(du)，不開挖地(di)面(mian)就可(ke)以精(jing)準確定管道漏水點的位置，既節(jie)省勞動成本，又可(ke)保持城市(shi)環境的整潔(jie)；

2、水敏傳感器遇水后金屬舌簧片(pian)使兩根導(dao)線導(dao)通，由于金屬舌簧片(pian)的(de)電(dian)阻很小且(qie)不(bu)易發(fa)(fa)生變(bian)化，因此(ci)本發(fa)(fa)明可以精確(que)確(que)定漏水點的(de)位置。

附圖說明

圖(tu)1是水(shui)敏(min)傳(chuan)感(gan)器與(yu)帶絕緣層導線連接的外(wai)觀圖(tu)；圖(tu)2是水(shui)敏(min)傳(chuan)感(gan)器內(nei)部(bu)結(jie)構示(shi)意圖(tu)。

標號說明：

1外(wai)殼，2外(wai)殼蓋，3，螺釘，4進水口，5絕緣層，6導線，7遇水膨(peng)脹(zhang)橡膠塊(kuai)，8金屬舌(she)簧片

具體實施方式

如圖1、2所示，水敏傳(chuan)感器由外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(1)、外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)蓋(gai)(2)、螺(luo)釘(3)、絕緣層(ceng)(ceng)(5)、導(dao)(dao)線(xian)(6)、遇(yu)水膨(peng)(peng)脹橡(xiang)膠(jiao)塊(kuai)(7)和金(jin)(jin)屬舌簧片(pian)(8)等部(bu)件組成。外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(1)上(shang)開有(you)許多狹長的進(jin)水口(4)，一(yi)(yi)旦(dan)管道漏(lou)水，漏(lou)出的水可以通(tong)過進(jin)水口(4)進(jin)入(ru)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(1)內部(bu)。外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(1)的底部(bu)放(fang)置一(yi)(yi)塊(kuai)遇(yu)水膨(peng)(peng)脹橡(xiang)膠(jiao)塊(kuai)(7)，蓋(gai)在遇(yu)水膨(peng)(peng)脹橡(xiang)膠(jiao)塊(kuai)(7)上(shang)面(mian)的是金(jin)(jin)屬舌簧片(pian)(8)。金(jin)(jin)屬舌簧片(pian)(8)的一(yi)(yi)邊(bian)由螺(luo)釘(3)固定在外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(1)上(shang)，其余三邊(bian)可以活動。金(jin)(jin)屬舌簧片(pian)(8)上(shang)面(mian)是兩根兩端帶(dai)絕緣層(ceng)(ceng)(5)的導(dao)(dao)線(xian)(6)，絕緣層(ceng)(ceng)(5)的一(yi)(yi)半(ban)嵌入(ru)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(1)中(zhong)，另一(yi)(yi)半(ban)嵌入(ru)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)蓋(gai)(2)中(zhong)。蓋(gai)上(shang)外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)蓋(gai)(2)并裝上(shang)4個螺(luo)釘(3)后，絕緣層(ceng)(ceng)(5)和導(dao)(dao)線(xian)(6)被夾(jia)在外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)(1)和外(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)(wai)殼(ke)(ke)(ke)蓋(gai)(2)之間。

將上述水敏(min)傳感(gan)器用(yong)一(yi)(yi)定(ding)長度的(de)帶(dai)絕緣(yuan)層(ceng)(5)的(de)導線(6)串(chuan)(chuan)連起(qi)(qi)來(lai)，構(gou)成一(yi)(yi)水敏(min)傳感(gan)器串(chuan)(chuan)。水敏(min)傳感(gan)器串(chuan)(chuan)沿管道下方布設(she)，并與管道一(yi)(yi)起(qi)(qi)埋入土(tu)中(zhong)。每隔(ge)一(yi)(yi)定(ding)距(ju)離設(she)置一(yi)(yi)帶(dai)蓋窨井，水敏(min)傳感(gan)器串(chuan)(chuan)兩端(duan)帶(dai)絕緣(yuan)層(ceng)(5)的(de)導線(6)固定(ding)在窨井內。

當埋(mai)在地下(xia)的(de)(de)管道漏(lou)水時，水逐步滲到(dao)水敏傳感器附近，并(bing)通過水敏傳感器的(de)(de)進水口(4)進入外(wai)殼(ke)(1)的(de)(de)內部。其(qi)中的(de)(de)遇水膨(peng)脹橡膠塊(kuai)(7)遇水膨(peng)脹，體積迅速變(bian)大(da)，推(tui)動(dong)金屬舌簧片(8)與兩根(gen)導線(6)接觸，并(bing)使之導通。

進(jin)行(xing)管道(dao)漏水檢測(ce)時打開窨井(jing)(jing)蓋，用萬(wan)(wan)用表(biao)測(ce)量(liang)流過窨井(jing)(jing)內兩根帶絕緣(yuan)層(ceng)(5)的(de)導(dao)(dao)線(xian)(6)的(de)電(dian)(dian)流i。以v表(biao)示萬(wan)(wan)用表(biao)電(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)壓，則從窨井(jing)(jing)到管道(dao)漏水點(dian)每(mei)根導(dao)(dao)線(xian)(6)的(de)電(dian)(dian)阻為v/(2i)。另一方面，以ρ表(biao)示導(dao)(dao)線(xian)(6)的(de)電(dian)(dian)阻率，s表(biao)示導(dao)(dao)線(xian)(6)的(de)橫截面積，l表(biao)示從窨井(jing)(jing)到管道(dao)漏水點(dian)的(de)距(ju)離(li)(li)，則每(mei)根導(dao)(dao)線(xian)(6)的(de)電(dian)(dian)阻為ρl/s，因此(ci)從窨井(jing)(jing)到管道(dao)漏水點(dian)的(de)距(ju)離(li)(li)為

。