CN116105936A - 一种液体燃料的防扩散的泄露探测装置及探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体燃料的防扩散的泄露探测装置及探测方法。泄露探测装置包括覆膜、探头、主机、报警器、充氮组件、泄露气体回收组件和控制器。覆膜固定连接在待检测的容器或管道上，进而围成一个密封的探测腔。探头安装在探测腔内。主机安装在覆膜的外表面上。报警器安装在主机上并与主机电连接。充氮组件用于向探测腔充入氮气。泄露气体回收组件用于排出探测腔内的气体。控制器用于在燃料泄露时，及时发出预警并做应急处理，提醒相关人员检修。本发明通过在相对狭小的探测腔内探测气体燃料，在保持检测成本不变的前提下，提高了测量精度，同时泄露的燃料被收容在探测腔内，而非扩散到空气中，可以降低发生安全事故的风险。

Description

一种液体燃料的防扩散的泄露探测装置及探测方法

技术领域

本发明涉及一种泄露探测装置，特别是涉及一种液体燃料的防扩散的泄露探测装置、一种液体燃料的防扩散的泄露探测方法。

背景技术

可燃气的泄漏探测一直备受关注，尤其是随着液体燃料(醇基燃料等)的使用越来越广泛，对于泄漏的安全检测也越来越严格，越来越普遍。但是部分液体燃料如甲醇、柴油等挥发性不是很强，在初始泄露时，普通的可燃气体探测器就很难探测到，而能探测到的探测器价格十分昂贵。

现有的可燃气体探测器往往直接在空气中进行检测，这样部分具有毒性的液体燃料在泄露后挥发成气体燃料，当工作人员日常维护或检修时可能会吸入有毒性可燃气体，造成中毒。而且，扩散到空气中的气体燃料遇到明火或高温时极易燃烧，甚至发生***。若不能在液体燃料泄露时，及时处理挥发的燃料，则泄漏处存在极大的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对现有的可燃液体的泄露探测存在精度低且泄露后存在安全隐患的问题，提供一种液体燃料的防扩散的泄露探测装置及探测方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种液体燃料的防扩散的泄露探测装置包括：覆膜、探头、主机、报警器、充氮组件、泄露气体回收组件、压力传感器、温度传感器、两个卡箍和控制器。

覆膜固定连接在待检测的容器或管道上，进而与待检测的容器或管道的外表面之间围成一个密封的探测腔。探头安装在探测腔内。主机固定连接或可拆卸连接在覆膜的外表面上。主机包括测量模块，测量模块用于测量探头的电阻。报警器安装在主机上并与主机电连接。充氮组件包括氮气瓶、管道一和电控阀门一。管道一的一端与探测腔连通，管道一的另一端与氮气瓶连通。管道一上安装有电控阀门一。泄露气体回收组件包括回收罐、管道二和电控阀门二。管道二的一端与探测腔连通，管道二的另一端与回收罐连通。电控阀门二安装在管道二上。压力传感器安装在探测腔内，用于测量探测腔内的平均气压。温度传感器安装在探测腔内，用于测量探测腔内的平均温度。

控制器包括预警信号生成模块、信号控制模块和通讯模块。预警信号生成模块用于：一、判断电阻是否超出一个预设的电阻阈值，是则生成泄露警报信号。二、判断平均气压是否高于一个预设的气压阈值，是则生成高压警报信号。三、判断平均温度是否高于一个预设的温度阈值，是则发出高温警报信号。信号控制模块用于：一、根据泄露警报信号控制启动报警器。二、根据高压警报信号控制打开电控阀门二。三、根据高温警报信号控制打开电控阀门一。通讯模块用于将电阻、平均气压、平均温度、泄露警报信号、气压过高警报信号和高温警报信号实时发送给相应的管理人员。

上述泄露探测装置通过在管道或容器上易发生泄露的位置处安装覆膜，以使泄露后的液体燃料集中在探测腔内。这样，即便液体燃料挥发性不强，在相对狭小的探测腔内，挥发的燃料仍可以被普通的气体燃料探头及时探测出来。在保持检测成本不变的前提下，测量精度更高。而且，液体燃料发生泄露后，仍被收容在泄露探测装置内，而非扩散到空气中，避免有毒性燃料被工作人员吸入，降低安全风险。在泄露速率较高时，还可以将挥发的燃料通入水或相应的溶剂中，避免探测腔内的气压过高，同时有效吸收液体燃料，避免气化的燃料扩散到空气中被人体吸入中毒。此外，通过对探测腔进行排气及充氮，以降低探测腔内的氧气含量，进而降低燃料***的风险。

在其中一个实施例中，主机还包括供电模块和指示模块。供电模块用于提供主机运行的电能。指示模块包括电量指示模块和故障指示模块。电量指示模块用于实时测量供电模块的剩余电量，并判断剩余电量是否低于一个预设的电量阈值，是则发出缺电信号，否则发出电量充足信号。故障指示模块用于在主机出现电路故障时发出故障信号。

在其中一个实施例中，主机还包括绿指示灯、黄指示灯和红指示灯。绿指示灯在接收电量充足信号时启动。黄指示灯在接收缺电信号时启动。红指示灯在接收故障信号时启动。

在其中一个实施例中，泄露气体回收组件还包括气泵。气泵连接在电控阀门二与回收罐之间。气泵用于将探测腔内的气体输送至回收罐内。

在其中一个实施例中，回收罐内填充有溶剂。管道二远离探测腔的一端伸入溶剂中。

在其中一个实施例中，覆膜为橡胶片。

在其中一个实施例中，卡箍套设在覆膜的两侧，用于将覆膜的两侧边缘固定在容器或管道上，以实现覆膜与容器或管道之间的密封。

本发明还提供一种液体燃料的防扩散的泄露探测方法，泄露探测方法包括如下步骤：

S1：在待检测的容器或管道的外表面围成一个密封的探测腔。排出探测腔内的空气并向探测腔内充入氮气，直至探测腔内的氮气含量不低于一个预设的氮气含量阈值。

S2：在探测腔内安装探头。实时检测探头的电阻、探测腔内气体的平均气压和探测腔内气体的平均温度。

S3：判断电阻、平均气压和平均温度是否超出一个预设的指标范围，并作出如下决策：一、当电阻超出一个预设的电阻阈值时，发出泄露警报。二、当平均气压高于一个预设的气压阈值时，发出高压警报，并将探测腔内的气体排出至一个回收罐内。三、当平均温度高于一个预设的温度阈值时，发出高温警报，并对探测腔进行降温。

在其中一个实施例中，在步骤S3中，泄露警报包括声光警报和信息警报。声光警报通过泄露探测装置的报警器发出，用以提醒附近的工作人员进行应急处理。信息警报通过泄露探测装置的控制器发出，用以远程提醒相应的管理人员进行应急处理。若管理人员或工作人员完成检修，泄露风险被排除后，泄露警报也同时解除，并向探测腔内充入氮气，以使探测腔内的氮气含量不低于氮气含量阈值。

在其中一个实施例中，在步骤S3中，当发出泄露预警后，根据平均气压的变量与时间变量的比值计算平均气压的提升速率。若提升速率高于一个预设的速率阈值，则对探测腔进行排气处理，直至探测腔内的气压低于一个预设的气压阈值二。

相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的泄露探测装置通过在管道或容器上易发生泄露的位置处安装覆膜，以使泄露后的液体燃料集中在探测腔内。这样，即便液体燃料挥发性不强，在相对狭小的探测腔内，挥发的燃料仍可以被普通的气体燃料探头及时探测出来。在保持检测成本不变的前提下，测量精度更高。而且，液体燃料发生泄露后，仍被收容在泄露探测装置内，而非扩散到空气中，避免有毒性燃料被工作人员吸入，降低安全风险。在泄露速率较高时，还可以将挥发的燃料通入水或相应的溶剂中，避免探测腔内的气压过高，同时有效吸收液体燃料，避免气化的燃料扩散到空气中被人体吸入中毒。此外，通过对探测腔进行排气及充氮，以降低探测腔内的氧气含量，进而降低燃料***的风险。

附图说明

图1为本发明实施例1的液体燃料的防扩散的泄露探测装置的主视剖面结构示意图；

图2为图1中覆膜的立体结构示意图；

图3为图1中主机的立体结构示意图；

图4为采用图1的液体燃料的防扩散的泄露探测装置的泄露探测方法的流程图。

主要元件符号说明

图中标号为：1、覆膜；2、探头；3、主机；31、供电模块；4、充氮组件；41、氮气瓶；42、管道一；43、电控阀门一；5、报警器；61、绿指示灯；62、黄指示灯；63、红指示灯；7、泄露气体回收组件；71、回收罐；72、管道二；73、电控阀门二；8、压力传感器；9、温度传感器；10、卡箍；100、管道；200、探测腔。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，其为本发明实施例1的液体燃料的防扩散的泄露探测装置的主视剖面结构示意图。泄露探测装置可以在用于存储或输送液体燃料的容器或管道上发生液体燃料泄露时，及时探测到液体燃料挥发后的气体，进而发出警报，以提醒工作人员及时检修。泄露探测装置包括覆膜1、探头2、主机3、充氮组件4、报警器5、泄露气体回收组件7、压力传感器8、温度传感器9和控制器(图未示)，还可以包括卡箍10。

请结合图2，其为图1中覆膜的立体结构示意图。覆膜1固定连接在待检测的容器或管道上，进而与待检测的容器或管道的外表面之间围成一个探测腔200。在本实施例中，覆膜1为橡胶片，将覆膜1贴附在液体燃料管道100的外表面上，并采用粘贴、绑扎等方式将覆膜1的边缘固定在管道100的外壁上。比如，先采用胶水将覆膜1粘贴在管道100上，随后在覆膜1的两侧分别安装卡箍10。卡箍10包括两个相对设置的半环，以及连接在两个半环上的螺栓。两个半环相对套设在覆膜1的外侧，通过紧固螺栓使两个半环相对靠近，直至将覆膜1完全压紧在管道100的外壁上，实现覆膜1与管道100之间的密封。在其他实施例中，覆膜1还可以采用塑料、纤维、玻璃等不透气材料，当然，覆膜1最好采用柔性材料，不仅可以防止受到碰撞导致损坏，而且便于密封或替换，使用成本相对较低。

探头2安装在探测腔内，既可以贴附在覆膜1上，也可以安装在管道的外壁上。探头2可以采用普通的气体燃料探测器的探测元件，探头2可以与液体燃料挥发后形成的气体发生化学反应，进而改变自身的物理特性，如导电性能。通过对探头2的电阻进行实时测量，当探头2的电阻明显发生变化时，即可认为燃料泄露。具体的，探头2可以采用铂丝，当液体燃料(如甲醇)泄露后，挥发形成的可燃气体在铂丝的催化作用下发生氧化反应，反应产生的热量使铂丝温度升高，同时铂丝的电阻率也发生变化。通过探测铂丝的电阻率变化也即电阻值的变化情况，便可以判断出是否存在液体燃料泄露。在其他实施例中，探头2还可以替换为红外传感器，进而通过红外线光源的吸收原理来检测探测腔200内是否存在可燃气体。

请结合图3，其为图1中主机的立体结构示意图。主机3可以安装在覆膜1的外表面上，安装方式可以采用粘贴、吸附、螺接等。主机3包括外壳32、供电模块31、测量模块和指示模块。外壳32近似为方形的盒体，底面与覆膜1连接，内部则收容供电模块31、测量模块和指示模块。外壳32内还可以安装一个电路板，测量模块和指示模块均可以安装在该电路板上。外壳32可以采用不锈钢外壳、塑料外壳等，最好是采用粘贴的方式与覆膜1固定连接。

供电模块可以采用锂电池，也可以采用干电池或蓄电池等，只要能对测量模块和指示模块进行供电即可。

测量模块用于测量探头2的电阻R。本实施例中，探头2通过导线与测量模块电连接。具体的，导线两端分别具有相应的插拔接口。导线的一端与探头2电连接，另一端穿过覆膜1与测量模块电连接。导线与覆膜1之间既可以通过覆膜自身的弹性实现对导线的位置固定以及密封，还可以采用胶水粘结将导线固定并对覆膜1与导线进行密封，防止泄露的燃料气化后直接进入空气中。

指示模块包括电量指示模块和故障指示模块。电量指示模块用于实时测量供电模块的剩余电量，并在剩余电量低于一个预设的电量阈值时，发出缺电信号。在剩余电量不低于该电量阈值时，则发出电量充足信号。故障指示模块则用于在主机出现电路故障时发出故障信号。

相应的，主机3上也可以安装相应的指示灯，包括绿指示灯61、黄指示灯62和红指示灯63。当供电模块电量充足，即剩余电量高于预设的电量阈值时，绿指示灯启动发出绿光。否则，当供电模块电量过低，即剩余电量低于电量阈值时，则黄指示灯启动发出黄光。当主机出现电路故障时，红指示灯启动发出红光。若三个指示灯均不亮，则可能由于供电模块严重缺电或电路出现其他故障，需要及时充电或排查故障。

报警器5可以安装在主机上，并与主机电连接。报警器5采用声光报警器，在探测到液体燃料泄露时，发出相应的声音及灯光，以提醒工作人员及时处理。

压力传感器8和温度传感器9均安装在探测腔200内。压力传感器8和温度传感器9均可以采用如探头2的连接方式与主机3电连接。压力传感器8用于测量探测腔200内的气体的平均气压Pa。压力传感器8可以采用红外压力传感器、光纤压力传感器等。

温度传感器9用于测量探测腔200内的气体的平均温度Ta。温度传感器9可以采用热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器或IC温度传感器等，只要能测量相应的气体温度即可。

充氮组件4包括氮气瓶41、管道一42和电控阀门一43。管道一42的一端与探测腔200连通，另一端穿过覆膜1与氮气瓶41连通。氮气瓶41可以安装在主机3或覆膜1上。氮气瓶41内填充有高压的液氮。电控阀门一43安装在管道一42上，用于控制管道一42的通断状态。当电控阀门一43打开后，氮气瓶41内的液氮部分转换为气体并填充到探测腔200内，不仅降低了探测腔200内的氧气含量，同时降低了探测腔200内的气体温度。

泄露气体回收组件包括回收罐71、管道二72和电控阀门二73，还可以包括气泵74。管道二72的一端与探测腔200连通，另一端穿过覆膜1与回收罐71连通。电控阀门二73安装在管道二72上，用于控制管道二72的通断状态。气泵74连通在管道二72上，处于电控阀门二73与回收罐71之间。当电控阀门二73打开时，探测腔200与回收罐71连通。若待检测点出现液体燃料泄露，泄露的液体燃料逐渐挥发成气体，导致探测腔200内的气压升高，则可以通过打开电控阀门二73，以使探测腔200内的气体排放到回收罐71内。必要时，可以启动气泵74，将探测腔200内的气体排出至回收罐71内。在本实施中，回收罐71内填充有溶剂。溶剂可以采用水，且待检测的液体燃料可溶于水。在其他实施例中，溶剂还可以是不易挥发的有机溶剂，只要能与待检测的液体燃料相溶，以使挥发的气体燃料全部溶入溶剂中，避免探测腔200内的气压过高即可。

当探头2采用红外传感器时，将泄露探测装置安装在相应的待检测点后，可以先对探测腔200进行换气或充气。具体的，通过打开电控阀门一43和电控阀门二73，从而将氮气瓶41内的氮气填充到探测腔200内，同时将探测腔200内的原有空气排出至回收罐71内，以使探测腔200内充满氮气，或氮气含量不低于98％。对于液体燃料而言，氮气属于惰性气体，液体燃料不与氮气发生化学反应。且由于填充氮气后，探测腔200内的氧气含量低于1％，远小于***极值，即便在高温状态下也不会引燃或***。在实际操作时，也可以先启动气泵74将探测腔200内的气体排出，再向探测腔200内填充氮气，这样可以进一步降低探测腔200内的气体的氧含量。

控制器与主机3、温度传感器9、气压传感器8分别电连接，可以接收测量模块探测的电阻信号、气压传感器8探测的气压信号以及温度传感器9的温度信号。控制器包括预警信号生成模块、信号控制模块和通讯模块。

预警信号生成模块用于：一、判断电阻R是否超出一个预设的电阻阈值R₁，是则生成泄露警报信号。根据探头2与待测液体燃料的化学性质，计算出当液体燃料泄露挥发成气体燃料后，能够被检测到的气体燃料的最低含量，进而根据最低含量计算出探头2探测到气体燃料后的电阻率变化范围，最后根据探头2自身的形状尺寸计算出在检测到泄露时的电阻值的变化范围。若检测过程中，探头2的电阻值超出预设的电阻阈值R₁，则表明存在泄露可能，此时生成泄露警报信号。当然，在其他实施例中，也可以通过测量探头2的温度以及探测腔200内的气体温度，进而判断是否发生泄露。具体的，当探测腔200内的气体温度未发生明显变化，而探头2的温度明显升高时，可以认定为液体燃料发生泄露。

二、判断平均气压Pa是否高于一个预设的气压阈值P₁，是则生成高压警报信号。当电控阀门二73关闭时，泄露的燃料被集中在探测腔200内，随着液体燃料的持续泄露及挥发，探测腔200内的气压也随之升高。当平均气压Pa达到一个上限值时，则存在密封不稳的风险，可能导致气体燃料扩散到空气内，存在安全风险。因此，可以设置一个低于上限值的气压阈值P₁，当平均气压Pa高于气压阈值P₁时，生成高压警报信号。

此外，在发出泄露报警的同时，还要实时测量泄露的速率v。由于探头的电阻率的变化存在上限及不稳定性，因此不能仅通过探头2的电阻值变化判断燃料泄露的速率。通过平均气压Pa的变化速率可以计算出气体燃料的增长速率，结合探测腔200的容积与气压的映射关系计算出相应的泄露速率v。若泄露速率v高于一个预设的速率阈值v₁，则应发出危险警报，提醒相应的工作人员及时处理，避免造成更大的损失。

三、判断平均温度Ta是否高于一个预设的温度阈值T₁，是则发出高温警报信号。虽然通过对探测腔200进行充氮，已经将***风险降至最低。但由于覆膜1的材料耐热性不强，以及在气压过高时可能导致覆膜1密封性不强，因此，仍需对探测腔200内的气体温度实时监测，防止发生火灾甚至引起***事故。

信号控制模块用于：一、根据泄露警报信号控制启动报警器5。报警器5接收到泄露警报信号后自动打开，发出相应的声光警报。

二、根据高压警报信号控制打开电控阀门二73。电控阀门二73接收高压警报信号后自动打开，将探测腔200内的气体排放到回收罐71内。必要时，还可以打开气泵74，加速排出探测腔200内的气体。

三、根据高温警报信号控制打开电控阀门一。将电控阀门一43接收高温警报信号后自动打开，将氮气瓶41内的液氮填充到探测腔200内。液氮转换为气体并填充到探测腔200内，在此过程中，氮气吸热，以使平均温度Ta下降。当平均气温Ta降至温度阈值二后，再次关闭电控阀门一43。

通讯模块可以与服务器或移动终端等建立远程连接，进而与服务器或远程终端进行数据交互。通讯模块用于将电阻R、平均气压Pa、平均温度Ta、泄露警报信号、气压过高警报信号和高温警报信号实时发送给相应的管理人员。通讯模块还可以将电阻R、平均气压Pa和平均温度Ta实时发送给服务器，并通过服务器判断是否发生泄露，进而生成相应的预警信息，将预警信息分别发送给移动终端和报警器，用以提醒工作人员或管理人员进行处理。工作人员或管理人员接收到报警信息后，对报警信息进行及时反馈，否则每隔一段时间，服务器便重新发送预警信息。在液体燃料泄露点检修完成后，相应的工作人员或管理人员应及时上报，以使服务器取消预警信息。

通过在管道或容器上易发生泄露的位置处安装覆膜1，以使泄露后的液体燃料集中在探测腔200内。这样，即便液体燃料挥发性不强，在相对狭小的探测腔200内，挥发的燃料仍可以被普通的气体燃料探头及时探测出来。在保持检测成本不变的前提下，本实施例的泄露探测装置的测量精度更高。而且，液体燃料发生泄露后，仍被收容在泄露探测装置内，而非扩散到空气中，避免有毒性燃料被工作人员吸入，降低安全风险。在泄露速率较高时，还可以将挥发的燃料通入水或相应的溶剂中，避免探测腔200内的气压过高，同时有效吸收液体燃料，避免气化的燃料扩散到空气中被人体吸入中毒。此外，通过对探测腔200进行排气及充氮，以降低探测腔200内的氧气含量，进而降低燃料***的风险。氮气对于液体燃料来说可以算作惰性气体，难以产生化学反应，可以避免泄露的液体燃料在温度较高时燃烧。

请结合图4，其为采用图1的液体燃料的防扩散的泄露探测装置的泄露探测方法的流程图。本实施例还提供一种液体燃料的防扩散的泄露探测方法。泄露探测方法包括如下步骤：

S1：在待检测的容器或管道的外表面围成一个密封的探测腔。排出探测腔内的空气并向探测腔内充入氮气，直至探测腔内的氮气含量不低于一个预设的氮气含量阈值。在本实施例中，氮气含量阈值设置为95％。空气中的氧含量约为21％，氮含量约为78％。若液体燃料泄露速率较快，液体燃料会发后形成的气体燃料含量也随之提高，在探测时受到催化而发生气体燃烧，则存在一定的***风险。通过向探测腔内充入氮气降低氧含量，可以在保持检测精度的同时，降低***风险。

S2：在探测腔内安装探头。实时检测探头的电阻R、探测腔内气体的平均气压Pa和探测腔内气体的平均温度Ta。本实施例中，探头采用铂丝，当液体燃料泄露后部分挥发成气体燃料，气体燃料在铂丝的催化作用下发生氧化反应，进而使铂丝温度升高，电阻率也发生变化。

S3：判断电阻R、平均气压Pa和平均温度Ta是否超出一个预设的指标范围，并作出如下决策：一、当电阻R超出一个预设的电阻阈值R₁时，发出泄露警报。泄露警报包括声光警报和信息警报。声光警报通过泄露探测装置的报警器发出，用以提醒附近的工作人员进行应急处理。信息警报通过泄露探测装置的控制器发出，用以远程提醒相应的管理人员进行应急处理。若管理人员或工作人员完成检修，泄露风险被排除后，泄露警报也同时解除，并向探测腔内充入氮气，以使探测腔内的氮气含量不低于氮气含量阈值。

二、当平均气压Pa高于一个预设的气压阈值P₁时，发出高压警报，并将探测腔内的气体排出至一个回收罐内。若液体燃料泄露速率较快或在泄露后未能及时检修，则探测腔内的气体气压持续升高，探测腔存在漏气风险。因此，需要将探测腔内的气体及时导入预先设置的回收罐内，以降低探测腔内的气压。

此外，当发出泄露预警后，还可以根据平均气压的变量与时间变量的比值计算平均气压的提升速率v_p。则在一个时长t内，提升速率v_p可以表达为：

v_p＝ΔPa/t。

式中，ΔPa为在一个时长t内的气压变量。

若提升速率v_p高于一个预设的速率阈值，则对探测腔进行排气处理，直至探测腔内的气压低于一个预设的气压阈值二P₂。在本实施例中，设置气压阈值P₁为1.5atm，设置气压阈值二P₂为1atm。当然，在其他实施例中，气压阈值一和气压阈值二还可以设置的更高或者更低。

三、当平均温度Ta高于一个预设的温度阈值T₁时，发出高温警报，并对探测腔进行降温。降温的方法包括从内部降温及从外部降温。如向探测腔内充入液体氮气，通过低温氮气与探测腔内的气体结合，降低探测腔内气体的整体温度。还可以通过对探测腔进行外部喷水或冷却液，进而通过水或冷却液的蒸发吸热对探测腔进行降温。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，其包括：

覆膜，其与待检测的容器或管道固定连接；所述覆膜与所述容器或所述管道的外表面围成一个密封的探测腔；

探头，其安装在所述探测腔内；

主机，其固定连接或可拆卸连接在所述覆膜的外表面上；所述主机测量模块，所述测量模块用于测量所述探头的电阻；

报警器，其安装在所述主机上；

充氮组件，其包括氮气瓶、管道一和电控阀门一；所述管道一的一端与所述探测腔连通，所述管道一的另一端与所述氮气瓶连通；所述管道一上安装有电控阀门一；

泄露气体回收组件，其包括回收罐、管道二和电控阀门二；所述管道二的一端与所述探测腔连通，所述管道二的另一端与所述回收罐连通；所述管道二上安装有电控阀门二；

压力传感器，其安装在所述探测腔内，用于测量所述探测腔内的平均气压；

温度传感器，其安装在所述探测腔内，用于测量所述探测腔内的平均温度；以及

控制器，其包括预警信号生成模块、信号控制模块和通讯模块；所述预警信号生成模块用于：一、判断所述电阻是否超出一个预设的电阻阈值，是则生成泄露警报信号；二、判断所述平均气压是否高于一个预设的气压阈值，是则生成高压警报信号；三、判断所述平均温度是否高于一个预设的温度阈值，是则发出高温警报信号；所述信号控制模块用于：一、根据所述泄露警报信号控制启动所述报警器；二、根据所述高压警报信号控制打开所述电控阀门二；三、根据所述高温警报信号控制打开所述电控阀门一；所述通讯模块用于将所述电阻、所述平均气压、所述平均温度、所述泄露警报信号、所述气压过高警报信号和高温警报信号实时发送给相应的管理人员。

2.根据权利要求1所述的液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，所述主机还包括供电模块和指示模块；所述供电模块用于提供所述主机运行的电能；所述指示模块包括电量指示模块和故障指示模块；所述电量指示模块用于实时测量所述供电模块的剩余电量，并判断所述剩余电量是否低于一个预设的电量阈值，是则发出缺电信号，否则发出电量充足信号；所述故障指示模块用于在所述主机出现电路故障时发出故障信号。

3.根据权利要求2所述的液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，所述主机还包括绿指示灯、黄指示灯和红指示灯；所述绿指示灯在接收所述电量充足信号时启动；所述黄指示灯在接收所述缺电信号时启动；所述红指示灯在接收所述故障信号时启动。

4.根据权利要求1所述的液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，所述泄露气体回收组件还包括气泵；所述气泵连接在所述电控阀门二与所述回收罐之间；所述气泵用于将所述探测腔内的气体输送至所述回收罐内。

5.根据权利要求1所述的液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，所述回收罐内填充有溶剂；所述管道二远离所述探测腔的一端伸入溶剂中。

6.根据权利要求1所述的液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，所述覆膜为橡胶片。

7.根据权利要求1所述的液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，所述泄露探测装置还包括两个卡箍；所述卡箍套设在所述覆膜的两侧，用于将所述覆膜的两侧边缘固定在所述容器或所述管道上，以实现所述覆膜与所述容器或所述管道之间的密封。

8.一种液体燃料的防扩散的泄露探测方法，其应用于如权利要求1至7中任意一项所述的液体燃料的防扩散的泄露探测装置，其特征在于，所述泄露探测方法包括如下步骤：

S1：在待检测的容器或管道的外表面围成一个密封的探测腔；排出所述探测腔内的空气并向所述探测腔内充入氮气，直至所述探测腔内的氮气含量不低于一个预设的氮气含量阈值；

S2：在所述探测腔内安装探头；实时检测所述探头的电阻、所述探测腔内气体的平均气压和所述探测腔内气体的平均温度；

S3：判断所述电阻、所述平均气压和所述平均温度是否超出一个预设的指标范围，并作出如下决策：一、当所述电阻超出一个预设的电阻阈值时，发出泄露警报；二、当所述平均气压高于一个预设的气压阈值时，发出高压警报，并将所述探测腔内的气体排出至一个回收罐内；三、当所述平均温度高于一个预设的温度阈值时，发出高温警报，并对所述探测腔进行降温。

9.根据权利要求8所述的液体燃料的防扩散的泄露探测方法，其特征在于，在步骤S3中，所述泄露警报包括声光警报和信息警报；所述声光警报通过所述泄露探测装置的报警器发出，用以提醒附近的工作人员进行应急处理；所述信息警报通过所述泄露探测装置的控制器发出，用以远程提醒相应的管理人员进行应急处理；若管理人员或工作人员完成检修，泄露风险被排除后，泄露警报也同时解除，并向所述探测腔内充入氮气，以使所述探测腔内的氮气含量不低于所述氮气含量阈值。

10.根据权利要求8所述的液体燃料的防扩散的泄露探测方法，其特征在于，在步骤S3中，当发出泄露预警后，根据所述平均气压的变量与时间变量的比值计算所述平均气压的提升速率；若所述提升速率高于一个预设的速率阈值，则对所述探测腔进行排气处理，直至所述探测腔内的气压低于一个预设的气压阈值二。

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