本發(fā)明涉及一種水敏傳感器及其在地下管道漏水檢測中的使用方法。

背景技術：

我國是一個水資源十分緊缺的國家，全國各城市均采取計劃供水和自來水調價等措施，以促使節(jié)約用水。但地下自來水管線漏水問題尚未引起普遍重視。地下自來水管漏水是不易察覺的，但損失是驚人的。地下自來水管常年大量漏水，造成水資源浪費，給國家造成巨大經(jīng)濟損失，甚至會引起道路、房屋地基下沉，威脅著人民生命財產(chǎn)的安全。當前，我國國內地下自來水管道漏水檢測方法主要采用傳統(tǒng)的被動檢修法與聽音法。前者是發(fā)現(xiàn)明顯泄漏之后，才派工作人員去檢修的一種方法，這種方法具有一定的滯后性，不利于對水資源的有效保護。后者是根據(jù)地下管道漏水產(chǎn)生聲音的位置，在地面來推斷管道漏點部位的方法，這種方法在聲音的音調變化范圍過大的情況下，要確定正確的漏水位置比較困難；有時漏水聲響處與泄漏點之間存在一定的地域差異，對檢測人員的經(jīng)驗依賴性大；在交通繁忙等嘈雜的地區(qū)，噪聲干擾較強，不適宜采用音聽法；在聲音較弱的地方，也不宜采用聽音法。聽音法雖然已經(jīng)多方面改進，儀器性能與檢測人員的技術水平有了很大提高，但仍然存在一些缺點，尤其是噪聲較大，干擾信號較強，當管道鋪設過深時，準確定位漏水地點并不容易。

一種新的地下管道漏水檢測方法是電阻檢測法，具體做法說是緊貼輸水管平行鋪設兩根均勻粗細、電阻率一定的細電阻絲，單根電阻絲長度與水管等長，已知其長度和電阻。在電阻絲與水管之間放置吸有nacl晶體的干燥吸水材料(可將該吸水材料放置在飽和nacl溶液中，然后晾干)，在水管一端，兩電阻絲間放置電壓一定的直流電源。當水管某點漏水時，吸水材料中的nacl晶體溶解，從而在漏水點處的兩平行電阻絲間形成導電鹽橋，電路導通，測量兩電阻絲間電壓及電流，由伏安法可計算漏水點到端點電阻絲阻值。根據(jù)電阻定律，電阻絲電阻與長度成正比，從而可得漏水點距離電阻絲端點的距離。但由于nacl晶體遇水后形成的溶液濃度存在差異，因此連接兩根電阻絲的溶液的電阻值并不是一個定數(shù)，由此得到的漏水點到端點的電阻絲阻值存在很大差異，可見這種方法并不能準確定位漏水點的位置。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種水敏傳感器及其在地下管道漏水檢測中的使用方法。水敏傳感器由外殼、外殼蓋、螺釘、絕緣層、導線、遇水膨脹橡膠塊和金屬舌簧片等部件組成。外殼上開有許多狹長的進水口。外殼的底部放置一塊遇水膨脹橡膠塊，蓋在遇水膨脹橡膠塊上面的是金屬舌簧片。金屬舌簧片上面是兩根兩端帶絕緣層的導線。絕緣層和導線夾在外殼和外殼蓋之間，由4個螺釘固定。

將上述水敏傳感器用一定長度的帶絕緣層的導線串聯(lián)起來，構成一水敏傳感器串。水敏傳感器串沿管道下方布設，并與管道一起埋入土中。每隔一定距離設置一帶蓋窨井，水敏傳感器串兩端帶絕緣層的導線固定在窨井內。

當埋在地下的管道漏水時，水逐步滲到水敏傳感器附近，并通過水敏傳感器的進水口進入外殼的內部。其中的遇水膨脹橡膠塊遇水膨脹，體積迅速變大，推動金屬舌簧片與兩根導線接觸，并使之導通。進行管道漏水檢測時打開窨井蓋，用萬用表測量流過窨井內兩根帶絕緣層的導線的電流。由此利用萬用表電池的電壓、導線的電阻率、導線的橫截面積，就可以確定從窨井到管道漏水點的距離。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、利用導線電阻與長度的線性關系，通過電阻測量長度，不開挖地面就可以精準確定管道漏水點的位置，既節(jié)省勞動成本，又可保持城市環(huán)境的整潔；

2、水敏傳感器遇水后金屬舌簧片使兩根導線導通，由于金屬舌簧片的電阻很小且不易發(fā)生變化，因此本發(fā)明可以精確確定漏水點的位置。

附圖說明

圖1是水敏傳感器與帶絕緣層導線連接的外觀圖；圖2是水敏傳感器內部結構示意圖。

標號說明：

1外殼，2外殼蓋，3，螺釘，4進水口，5絕緣層，6導線，7遇水膨脹橡膠塊，8金屬舌簧片

具體實施方式

如圖1、2所示，水敏傳感器由外殼(1)、外殼蓋(2)、螺釘(3)、絕緣層(5)、導線(6)、遇水膨脹橡膠塊(7)和金屬舌簧片(8)等部件組成。外殼(1)上開有許多狹長的進水口(4)，一旦管道漏水，漏出的水可以通過進水口(4)進入外殼(1)內部。外殼(1)的底部放置一塊遇水膨脹橡膠塊(7)，蓋在遇水膨脹橡膠塊(7)上面的是金屬舌簧片(8)。金屬舌簧片(8)的一邊由螺釘(3)固定在外殼(1)上，其余三邊可以活動。金屬舌簧片(8)上面是兩根兩端帶絕緣層(5)的導線(6)，絕緣層(5)的一半嵌入外殼(1)中，另一半嵌入外殼蓋(2)中。蓋上外殼蓋(2)并裝上4個螺釘(3)后，絕緣層(5)和導線(6)被夾在外殼(1)和外殼蓋(2)之間。

將上述水敏傳感器用一定長度的帶絕緣層(5)的導線(6)串連起來，構成一水敏傳感器串。水敏傳感器串沿管道下方布設，并與管道一起埋入土中。每隔一定距離設置一帶蓋窨井，水敏傳感器串兩端帶絕緣層(5)的導線(6)固定在窨井內。

當埋在地下的管道漏水時，水逐步滲到水敏傳感器附近，并通過水敏傳感器的進水口(4)進入外殼(1)的內部。其中的遇水膨脹橡膠塊(7)遇水膨脹，體積迅速變大，推動金屬舌簧片(8)與兩根導線(6)接觸，并使之導通。

進行管道漏水檢測時打開窨井蓋，用萬用表測量流過窨井內兩根帶絕緣層(5)的導線(6)的電流i。以v表示萬用表電池的電壓，則從窨井到管道漏水點每根導線(6)的電阻為v/(2i)。另一方面，以ρ表示導線(6)的電阻率，s表示導線(6)的橫截面積，l表示從窨井到管道漏水點的距離，則每根導線(6)的電阻為ρl/s，因此從窨井到管道漏水點的距離為

。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明提供了一種水敏傳感器及其在地下管道漏水檢測中的使用方法。水敏傳感器由外殼、外殼蓋、螺釘、絕緣層、導線、遇水膨脹橡膠塊和金屬舌簧片等部件組成。將水敏傳感器用一定長度的帶絕緣層的導線串聯(lián)起來，構成一水敏傳感器串。水敏傳感器串沿管道下方布設，并與管道一起埋入土中。每隔一定距離設置一帶蓋窨井，水敏傳感器串兩端帶絕緣層的導線固定在窨井內。進行管道漏水檢測時用萬用表測量流過窨井內兩根帶絕緣層的導線的電流，再利用萬用表電池的電壓、導線的電阻率、導線的橫截面積，就可以確定從窨井到管道漏水點的距離。

技術研發(fā)人員：安凱;安培亮;安宏亮
受保護的技術使用者：安凱
技術研發(fā)日：2017.05.15
技術公布日：2017.09.29