大型金属波纹管在线实时监测设备及泄漏判断方法与流程

本发明属于航空航天设备制造领域，具体涉及一种大型金属波纹管在线实时监测设备及泄漏判断方法。

背景技术：

1、金属波纹管在工业制造的各行各业应用较多，通常应用于水力、化工等行业。近年来，金属波纹管在航空航天领域的应用呈上升趋势，尤其是在大型航空航天试验设备的建设中应用越来越广泛。

2、对于金属波纹管的尺寸来说，通常情况下，因为运输成本及制造难度等因素影响，直径5米以下的波纹管应用较多。对于直径5米以下或更小尺寸的小型金属波纹管，由于尺寸空间限制或工况需求限制，鲜有在四周均布位移传感器的情况。

3、对于直径大于5米的金属波纹管，通常称为大型金属波纹管，长距离运输极其困难，需要在设备建设现场进行制造。大型金属波纹管制造完成并安装到位后，在线监测工作开展相对较少，通常也就进行单一压力或单一位移的监测。对于在室外设置的大型金属波纹管，受季节和环境变化，大型金属波纹管的外表面温差变化极大，特别是夏天，早晚日照面（向阳面）与非日照面（背阴面）温度不一致，导致工作中的大型金属波纹管内部应力各不相同，一定程度上影响工作性能及寿命。

4、当前，亟需发展一种大型金属波纹管在线实时监测设备及泄漏判断方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的一个技术问题是提供一种大型金属波纹管在线实时监测设备，本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种大型金属波纹管在线实时监测设备的泄漏判断方法，用以建立金属波纹管在线实时监测能力。

2、本发明的大型金属波纹管在线实时监测设备的大型金属波纹管为双层金属波纹管，所述的大型金属波纹管在线实时监测设备包括：压力传感器、温度传感器、位移传感器；

3、压力传感器分布于金属波纹管内流道、金属波纹管外部及双层金属波纹管的夹层；温度传感器分布于金属波纹管内流道、金属波纹管的向阳面和背阴面；位移传感器分布于金属波纹管圆周四个象限、径向的水平面和垂直面上。

4、进一步地，所述的金属波纹管的直径大于5m。

5、进一步地，所述的温度传感器在波纹管连接件上开孔伸入内流道，监测到金属波纹管内部介质的温度。

6、进一步地，所述的温度传感器固定在室外金属波纹管的表面，监测向阳面和背阴面的壳体温度。

7、进一步地，所述的位移传感器为拉线式传感器。

8、本发明的大型金属波纹管在线实时监测设备的泄漏判断方法，包括以下步骤：

9、在大型金属波纹管上的内流道安装内流道压力传感器、外部安装外部压力传感器和双层金属波纹管的层间安装金属波纹管层间压力传感器；将双层金属波纹管的层间压力抽至真空状态；设置层间压力与内流道压力差值δp1≥30kpa，层间压力与外部压力差值δp2≥60kpa；当δp1发生突变，则内层金属波纹管出现泄漏，当δp2发生突变，则外层金属波纹管出现泄漏；同时，大型金属波纹管在线实时监测设备发出提示和预警。

10、本发明的大型金属波纹管在线实时监测设备及泄漏判断方法采用的拉线式传感器可实时监测波纹管轴向和横向变形的位移量，拉线式传感器的结构安全性不受与测量方向不一致的变形影响。

11、本发明的大型金属波纹管在线实时监测设备及泄漏判断方法在大型金属波纹管的周边布置多个设置压力、温度及位移传感器，对大型金属波纹管的压力、温度及位移进行实时监测，并将采集到的数据实时传输至监测中心，再通过分析计算掌握大型金属波纹管的运行情况，为大型金属波纹管的状态检查、安全报警、寿命预测提供技术支撑，同时提高大型金属波纹管运行的安全性和可靠性，具有工程实用价值。

技术特征：

1.大型金属波纹管在线实时监测设备，其特征在于，大型金属波纹管为双层金属波纹管，所述的大型金属波纹管在线实时监测设备包括：压力传感器、温度传感器、位移传感器；

2.根据权利要求1所述的大型金属波纹管在线实时监测设备，其特征在于，所述的金属波纹管的直径大于5m。

3.根据权利要求1所述的大型金属波纹管在线实时监测设备，其特征在于，所述的温度传感器在波纹管连接件上开孔伸入内流道，监测到金属波纹管内部介质的温度。

4.根据权利要求1所述的大型金属波纹管在线实时监测设备，其特征在于，所述的温度传感器固定在室外金属波纹管的表面，监测向阳面和背阴面的壳体温度。

5.根据权利要求1所述的大型金属波纹管在线实时监测设备，其特征在于，所述的位移传感器为拉线式传感器。

6.大型金属波纹管在线实时监测设备的泄漏判断方法，其用于权利要求1~5中的任意一种所述的大型金属波纹管在线实时监测设备，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明属于航空航天设备制造领域，公开了一种大型金属波纹管在线实时监测设备及泄漏判断方法。在线实时监测设备将压力传感器分布于金属波纹管内流道、金属波纹管外部及双层金属波纹管的夹层；温度传感器分布于金属波纹管内流道、金属波纹管的向阳面和背阴面；位移传感器分布于金属波纹管圆周四个象限、径向的水平面和垂直面上。泄漏判断方法将双层金属波纹管的层间压力抽至真空状态；设置层间压力与内流道压力差值ΔP<subgt;1</subgt;，层间压力与外部压力差值ΔP<subgt;2</subgt;；ΔP<subgt;1</subgt;发生突变，则内层金属波纹管出现泄漏；ΔP<subgt;2</subgt;发生突变，则外层金属波纹管出现泄漏。为大型金属波纹管的状态检查、安全报警、寿命预测提供了技术支撑，提高了安全性和可靠性。技术研发人员：周洪,范长海,李增军,尹永涛,王葳,顾海涛,张诣,张仲志,庞钦,毛鑫雨,杨云浩受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/4