СЕНСОРНАЯ ТРУБА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ Российский патент 2005 года по МПК G01M3/04 

Изобретение относится к сенсорной трубе для определения профиля концентрации вещества вдоль некоторого отрезка. Такая сенсорная труба известна из ЕР 0175219 В1. Она служит для обнаружения мест утечек. Для этого сенсорная труба уложена, например, вдоль трубопровода. С помощью известного из DE 2431907 С3 способа определяют место, в котором из трубопровода вышло детектируемое вещество. Это вещество проникает в сенсорную трубу, а затем подключенным к сенсорной трубе насосом подается к также подключенному к сенсорной трубе датчику. Посредством известной скорости потока можно по отрезку времени между включением насоса и попаданием вещества на датчик определить место утечки в трубопроводе.

С помощью известного устройства контроль за утечками возможен только на расстоянии около 15 км. Кроме того, известная сенсорная труба не может выдерживать очень высокое внешнее давление. Такое высокое внешнее давление возникает, однако, в том случае, когда сенсорная труба должна использоваться для контроля за подводным трубопроводом.

В основе изобретения лежит задача создания сенсорной трубы для определения профиля концентрации, которая могла бы использоваться на большие расстояния и, кроме того, выдерживала бы также высокое внешнее давление.

Задача решается согласно изобретению за счет того, что внешняя, жесткая, стойкая к давлению труба покрыта внутри проницаемым для вещества диффузионным слоем и что во внешней трубе выполнены отверстия, доходящие снаружи до диффузионного слоя.

Внешняя жесткая труба особенно предпочтительна, если насос транспортную среду, которой, как правило, является воздух, не всасывает через сенсорную трубу, а продавливает через трубу с тем, чтобы создать в ней повышенное давление. Транспортная среда и, тем самым, проникшее вещество могут быть затем перемещены на значительно большее расстояние, чем это было бы возможно при всасывании и при пониженном давлении. Кроме того, сенсорная труба за счет внешней жесткой трубы выдерживает предпочтительным образом высокое внешнее давление, например давление воды вблизи уложенного в море трубопровода.

Детектируемое при утечке вещество проникает через выполненные во внешней трубе отверстия к диффузионному слою и диффундирует сквозь этот слой во внутренний канал трубы. Окружающий воздух или морская вода, окружающая сенсорную трубу, проникает через эти отверстия только до края диффузионного слоя.

Благодаря сенсорной трубе согласно изобретению достигается то преимущество, что сенсорная труба может быть использована на большее расстояние, чем до сих пор, и, кроме того, выдерживает более высокое внешнее давление.

Например, диффузионный слой находится между внутренней жесткой транспортной и внешней трубами, причем в транспортной трубе выполнены отверстия, доходящие изнутри до диффузионного слоя.

Этим достигается то преимущество, что диффузионный слой изнутри защищен. Если транспортная среда под повышенным давлением движется по каналу сенсорной трубы, то диффузионный слой не может быть поврежден. Для того чтобы вещество, диффундирующее снаружи через диффузионный слой, могло проникнуть во внутренний канал, в транспортной трубе выполнены отверстия.

Транспортная труба состоит, например, из материала, обладающего лишь небольшой адсорбционной способностью. Этим достигается то преимущество, что находящееся в транспортной трубе вещество после проникновения в нее снаружи не адсорбируется внутренней стенкой транспортной трубы или адсорбируется лишь незначительно. Это обеспечивает в значительной степени полное проникновение вещества к датчику.

Сенсорная труба согласно изобретению более подробно поясняется с помощью чертежа, на котором изображают:

- фиг.1: сенсорную трубу, состоящую из внешней жесткой трубы и внутреннего диффузионного слоя;

- фиг.2: сенсорную трубу, состоящую из внешней жесткой трубы, диффузионного слоя и внутренней транспортной трубы.

На фиг.1 изображена сенсорная труба 1, предназначенная для системы обнаружения и определения местонахождения утечек (LEOS). Она состоит из внешней, жесткой, стойкой к давлению трубы 2, покрытой внутри диффузионным слоем 3. Внутри сенсорной трубы 1 остается свободным канал 4. Когда детектируемое вещество, вышедшее, например, из течи в трубопроводе, попадает снаружи к сенсорной трубе 1, оно проникает в нее через отверстия 5, выполненные во внешней трубе 2 и доходящие до диффузионного слоя 3. Вещество диффундирует затем сквозь диффузионный слой 3 и попадает в канал 4. По окончании фазы диффузии через канал 4 в течение определенного отрезка времени прокачивают транспортную среду и с помощью датчика на конце сенсорной трубы 1 детектируют вещество.

На фиг.2 изображена сенсорная труба 6, в основном, соответствующая сенсорной трубе 1 на фиг.1. Единственное отличие состоит в том, что диффузионный слой 3 находится между внутренней жесткой транспортной трубой 7 и внешней жесткой трубой 2. В транспортной трубе 7 выполнены отверстия 8, которые доходят изнутри до диффузионного слоя 3. Диффузионный слой 3 защищен внутренней транспортной трубой 7 от высокого давления транспортной среды. Диффундирующее вещество попадает от диффузионного слоя 3 через отверстия 8 в канал 4. Транспортная труба 7 состоит из материала, обладающего лишь небольшой адсорбционной способностью, так что вещество, в основном, полностью достигает датчика.

Перечень ссылочных позиций

1 – сенсорная труба

2 – внешняя труба

3 – диффузионный слой

4 – канал

5 – отверстие во внешней трубе

6 – сенсорная труба

7 – транспортная труба

8 - отверстие в транспортной трубе

Изобретение относится к области испытательной и контрольной техники и предназначено для определения профиля концентрации вещества вдоль некоторого отрезка, например трубопровода. Техническим результатом изобретения является создание такой сенсорной трубы, которая могла бы использоваться на больших расстояниях и выдерживала бы высокие внешние давления. Согласно изобретению предусмотрено, что внешняя, жесткая, стойкая к давлению труба покрыта внутри проницаемым для вещества диффузионным слоем и при этом в ней выполнены отверстия, доходящие снаружи до диффузионного слоя. Кроме того, предусмотрено использование внутренней жесткой транспортной трубы, в которой выполнены отверстия, доходящие изнутри до диффузионного слоя, который находится между внешней и внутренней трубами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сенсорная труба (1, 6) для определения профиля концентрации вещества вдоль некоторого отрезка, отличающаяся тем, что внешняя жесткая стойкая к давлению труба (2) покрыта внутри проницаемым для вещества диффузионным слоем (3), при этом во внешней трубе (2) выполнены отверстия (5), доходящие снаружи до диффузионного слоя (3).2. Труба (6) по п.1, отличающаяся тем, что диффузионный слой (3) находится между внутренней жесткой транспортной (7) и внешней (2) трубами, при этом в транспортной трубе (7) выполнены отверстия (8), доходящие изнутри до диффузионного слоя (3).3. Труба (6) по п.2, отличающаяся тем, что транспортная труба (7) состоит из материала, обладающего лишь незначительной адсорбционной способностью.