一种压力管道泄露自动切断装置的制作方法

技术特征：
1.一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，包括电磁阀，所述电磁阀安装在管道(1)的输入端，所述管道(1)内设有压力传感器，所述压力传感器、所述电磁阀还与控制装置电连接，所述控制装置基于所述压力传感器检测结果控制所述电磁阀对所述管道(1)进行切断；所述管道(1)内设有辅助调压切断装置(2)，所述辅助调压切断装置(2)通过连接机构(3)与所述管道(1)连接，所述辅助调压切断装置(2)与所述控制装置电连接。2.根据权利要求1所述的一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，所述连接机构(3)包括第一连接机构(300)和第二连接机构(301)，所述第一连接机构(300)套设在所述辅助调压切断装置(2)的一端，所述第二连接机构(301)套设在所述管道(1)一端，所述第一连接机构(300)和所述第二连接机构(301)可卡接，实现所述辅助调压切断装置(2)和所述管道(1)的连接。3.根据权利要求2所述的一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，所述第一连接机构(300)上设有内螺纹，所述第一连接机构(300)通过所述内螺纹与所述辅助调压切断装置(2)外壁螺纹连接，所述第一连接机构(300)内设有若干密封橡胶圈(3000)，所述第一连接机构(300)外设有卡接凸台(3001)；所述第二连接机构(301)包括连接主体(3010)，所述连接主体(3010)内设有内螺纹，所述连接主体(3010)通过所述内螺纹与所述管道(1)外壁螺纹连接，所述连接主体(3010)内套设有卡紧滑动环(3011)，所述连接主体(3010)上设有铰链连接耳(3012)，所述铰链连接耳(3012)上铰链连接有卡接杆(3013)，所述卡接杆(3013)一端可与所述卡接凸台(3001)相互配合，所述卡接杆(3013)另一端为球形结构。4.根据权利要求1所述的一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，所述辅助调压切断装置(2)包括装置管体(200)，所述装置管体(200)上设有第一机构安装腔(201)，所述装置管体(200)一端为管体入口(2000)，一端为管体出口(2001)，所述管体入口(2000)与所述管道(1)输入端相通，所述管体出口(2001)与所述管道(1)输出端相通，所述第一机构安装腔(201)内设有管压调节机构；所述管压调节机构动力主轴(2010)，所述动力主轴(2010)设置在所述第一机构安装腔(201)内，所述动力主轴(2010)上设有动力主轴驱动件(2035)，所述动力主轴驱动件(2035)用于驱动所述动力主轴(2010)转动，所述动力主轴(2010)上开设有第一滑键槽(2011)和第二滑键槽(2012)，所述第一滑键槽(2011)和所述第二滑键槽(2012)内分别通过滑键键连接有第一齿轮(2013)和第一锥齿轮(2014)，所述滑键上设有滑键驱动件，所述滑键驱动件用于驱动所述滑键沿所述第一滑键槽(2011)和所述第二滑键槽(2012)移动，所述第一机构安装腔(201)内壁转动连接有第二锥齿轮(2008)、第三齿轮(2009)和第四齿轮(203)，所述第二锥齿轮(2008)和所述第三齿轮(2009)同轴，所述第四齿轮(203)位于所述第三齿轮(2009)正下方，且与所述第三齿轮(2009)相互啮合，所述第一机构安装腔(201)内壁转动连接有调节主轴(2015)，所述调节主轴(2015)上键连接有第二齿轮(2016)，所述第一机构安装腔(201)内壁固定连接有导向套(2018)，所述导向套(2018)内滑动连接有楔形块(2019)，所述楔形块(2019)上表面设有若干啮合齿，若干所述啮合齿与所述第四齿轮(203)相互啮合，所述第一机构安装腔(201)上开设有第一通孔(2002)，所述第一通孔(2002)连通所述第一机构安装腔(201)和所述装置管体(200)，所述第一通孔(2002)内滑动连接有调节杆
(2003)，所述装置管体(200)设有第一流道(2004)和第二流道(2005)，所述调节杆(2003)一端位于所述第一机构安装腔(201)内，且与所述楔形块(2019)接触连接，所述调节杆(2003)另一端设有调节塞(2006)，所述调节塞(2006)位于所述第一流道(2004)出口处，所述调节塞(2006)上设有弹性件(2007)，所述弹性件(2007)远离所述调节塞(2006)的一端与所述装置管体(200)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，所述装置管体(200)上设有第二机构安装腔(202)，所述第二机构安装腔(202)内设有管道切断机构；所述调节主轴(2015)上键连接有凸轮(2017)，所述第一机构安装腔(201)上开设有第二通孔(2030)，所述第二通孔(2030)内滑动连接有闸门(2031)，所述闸门(2031)远离所述第二通孔(2030)的一端设有第一锁定卡钩(2032)，所述第一锁定卡钩(2032)位于所述第二机构安装腔(202)内，所述第二机构安装腔(202)内还设有第二锁定卡钩(2033)，所述第二锁定卡钩(2033)上固定连接有推杆(2034)，所述第二锁定卡钩(2033)通过所述推杆(2034)与所述第二机构安装腔(202)内壁底部滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，所述管道(1)上设有手动泄压装置(4)，所述手动泄压装置(4)包括泄压装置外壳(400)，所述泄压装置外壳(400)套设在所述管道(1)外，所述泄压装置外壳(400)上设有泄压主体安装腔(401)，所述泄压主体安装腔(401)两侧设有两对称布置的操作安装腔(402)，所述操作安装腔(402)内设有手动泄压机构；所述手动泄压机构包括固定滑杆(4000)，所述固定滑杆(4000)固定连接在所述操作安装腔(402)内，所述固定滑杆(4000)上滑动连接有第一按压板(4001)和第二按压板(4002)，所述第一按压板(4001)和所述第二按压板(4002)一端位于所述操作安装腔(402)内，另一端位于所述操作安装腔(402)外，所述第一按压板(4001)和所述第二按压板(4002)上分别铰链连接有第一连杆(4003)和第二连杆(4004)，所述第一连杆(4003)和第二连杆(4004)交叉布置，所述第一连杆(4003)和所述第二连杆(4004)远离所述第一按压板(4001)和所述第二按压板(4002)的一端铰链连接有移动板(4005)，所述移动板(4005)上通过连接台(4006)连接有自动伸缩杆件(4007)，所述自动伸缩杆件(4007)一端与所述连接台(4006)铰链连接，所述自动伸缩杆件(4007)另一端铰链连接有第三连杆(4008)，所述移动板(4005)远离所述连接台(4006)的一端铰链连接有第四连杆(4009)，所述第三连杆(4008)远离所述自动伸缩杆件(4007)的一端与所述第四连杆(4009)远离所述移动板(4005)的一端铰链连接，所述移动板(4005)与所述第三连杆(4008)的铰链连接点还铰链有泄压主体连接滑杆(4010)，所述泄压主体连接滑杆(4010)远离所述铰链连接点的一端固定连接有泄压主体(4011)，所述泄压主体连接滑杆(4010)上下滑动连接在所述泄压主体安装腔(401)内；所述泄压主体(4011)为锥形结构，所述泄压主体(4011)位于所述泄压主体安装腔(401)外的一端设有定位槽(4012)，所述泄压装置外壳(400)上设有与所述定位槽(4012)位置相对应的插槽(4013)，所述插槽(4013)内插设有定位件(4014)，所述定位件(4014)远离所述插槽(4013)的一端插接在所述定位槽(4012)内，所述泄压主体(4011)远离所述定位槽(4012)的一端与所述管道(1)相通；所述第一按压板(4001)和所述第二按压板(4002)位于所述操作安装腔(402)外的一端
均设有按压阶梯(4020)，且所述第一按压板(4001)和所述第二按压板(4002)上均设有导轨(4021)，两所述导轨(4021)之间设有长度调节杆(4022)，所述长度调节杆(4022)两端分别滑动连接在两所述导轨(4021)上，所述长度调节杆(4022)长度可自动调节。7.根据权利要求1所述的一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，还包括：调压切断自检系统，所述调压切断自检系统与所述辅助调压切断装置(2)电连接，所述调压切断自检系统用于控制并检测所述辅助调压切断装置(2)的动作状态；所述调压切断自检系统包括第一判断单元和第二判断单元，所述第一判断单元和所述第二判断单元电连接：第一判断单元：所述第一判断单元用于判断和控制所述辅助调压切断装置(2)的工作状态，所述第一判断单元包括：若干温度传感器，所述若干温度传感器间隔均匀设置在所述管道(1)内，用于检测所述管道(1)内的温度；第一流体压力传感器，所述第一流体压力传感器设置在所述管道(1)输入端，用于检测所述管道(1)输入端处所述管道(1)内流体的压力；第二流体压力传感器，所述第二流体压力传感器设置在所述管道(1)输出端，用于检测所述管道(1)输出端处所述管道(1)内流体的压力；计时器，所述计时器设置在所述调压切断自检系统上，用于检测所述调压切断自检系统的工作时间；所述控制装置包括第一控制器，所述第一控制器与若干所述温度传感器、所述第一流体压力传感器、所述第二流体压力传感器和计时器电连接；所述第一判断单元判断和控制所述辅助调压切断装置(2)的工作状态包括以下步骤：基于所述温度传感器、所述第一流体压力传感器、所述第二流体压力传感器和公式(1)，计算所述管道(1)内流体的实际流失速率：其中，μ
β
为所述管道(1)内流体的实际流失速率，γ
x
为所述管道(1)的流量系数，e为自然数，取值为2.72，ε为所述管道(1)内流体的绝热系数，mol
β
为所述管道(1)内流体的摩尔质量，t
i
为第i个所述温度传感器的检测值，t
max
为所述温度传感器的最大检测值,t
min
为所述温度传感器的最小检测值，n为所述温度传感器的个数，t为所述计时器的检测值，w为理想气体的普适常数，p
o
为所述第二流体压力传感器的检测值，p
i
为所述第一流体压力传感器的检测值，为所述管道(1)内流体的预设动能；所述第一控制器比较所述管道(1)内流体的实际流失速率与所述管道(1)内流体的一级预设流失速率和所述管道(1)内流体的二级预设流失速率：若所述管道(1)内流体的实际流失速率数值位于所述管道(1)内流体的一级预设流失速率和所述管道(1)内流体的二级预设流失速率之间，证明所述管道(1)内流体的压力较大，则所述第一控制器控制所述辅助调压切断装置(2)调节所述管道(1)的开度从而对其进行调压，使得所述管道(1)内流体的实际流失速率低于所述管道(1)内流体的一级预设流失速率；
若所述管道(1)内流体的实际流失速率数值大于所述管道(1)内流体的二级预设流失速率，证明所述管道(1)内流体已经泄露，则所述第一控制器控制所述辅助调压切断装置(2)对所述管道(1)内的流体进行切断；所述第二判断单元用于判断所述辅助调压切断装置(2)是否对所述管道(1)内流体进行调压，所述第二判断单元包括：第一密度传感器，所述第一密度传感器设置在所述管道(1)输入端，用于检测所述管道(1)输入端流体的密度；第二密度传感器，所述第二密度传感器设置在所述管道(1)输出端，用于检测所述管道(1)输出端流体的密度；第一流速传感器，所述第一流速传感器设置在所述管道(1)输入端，用于检测所述管道(1)输入端流体的流速；第二流速传感器，所述第二流速传感器设置在所述管道(1)输出端，用于检测所述管道(1)输出端流体的流速；第一声速传感器，所述第一声速传感器设置在所述管道(1)输入端外壁，用于检测所述管道(1)输入端流体的声速；第二声速传感器，所述第二声速传感器设置在所述管道(1)输出端外壁，用于检测所述管道(1)输出端流体的声速；第二控制器，报警器，所述第二控制器与所述第一密度传感器、所述第二密度传感器、所述第一流速传感器、所述第二流速传感器、所述第一声速传感器、所述第二声速传感器和所述报警器电连接，所述第二判断单元判断过程包括以下步骤：计算经所述辅助调压切断装置(2)调压或切断后的所述管道(1)内的流体的实际声功率：其中，τ
x
为所述管道(1)内的流体的实际声功率，τ0为所述管道(1)内的流体的基准声功率，δ
o
为所述第二密度传感器的检测值，δ
i
为所述第一密度传感器的检测值，θ
i
为所述第一流速传感器的检测值，θ
o
为所述第二流速传感器的检测值，r为所述管道(1)的平均直径，ω
i
为所述第一声速传感器的检测值，ω
o
为所述第二声速传感器的检测值,s
st
为所述管道(1)内流体的实际截面直径；所述第二控制器比较所述管道(1)内的流体的实际声功率与所述管道(1)内的流体的预设声功率范围，若所述管道(1)内的流体的实际声功率超出所述管道(1)内的流体的预设声功率范围，则所述第二控制器控制所述报警器报警，提醒工作人员对所述辅助调压切断装置(2)进行检修。8.根据权利要求1所述的一种压力管道泄露自动切断装置，其特征在于，还包括：若干温度传感器，所述若干温度传感器间隔均匀设置在所述管道(1)内，用于检测所述管道(1)内的温度；第一流体压力传感器，所述第一流体压力传感器设置在所述管道(1)输入端，用于检测所述管道(1)输入端处所述管道(1)内流体的压力；
第二流体压力传感器，所述第二流体压力传感器设置在所述管道(1)输出端，用于检测所述管道(1)输出端处所述管道(1)内流体的压力；泄漏点位置估测系统，与所述温度传感器、第一流体压力传感器电连接，所述泄漏点位置估测系统用于判断所述管道(1)泄漏点的位置，包括以下步骤：s1：选择所述管道(1)上任意一点作为检测起点；s2：计算泄漏点到所述检测起点的距离，其中顺着所述管道(1)内流体流动方向为正，逆着所述管道(1)内流体流动方向为负：其中，l为泄漏点到所述检测起点的距离，r为所述管道(1)的平均直径，ε为所述管道(1)内流体的绝热系数，in为以e为底的自然对数，p
i
为所述第一流体压力传感器的检测值，p
o
为所述第二流体压力传感器的检测值，p
i
为所述第一流体压力传感器的检测值，mol
β
为所述管道(1)内流体的摩尔质量，w为理想气体的普适常数，q
β
为所述管道(1)单位面积的质量流量，t
i
为第i个所述温度传感器的检测值，n为所述温度传感器的个数，χ为所述管道(1)内壁摩擦系数。

技术总结
本发明提供了一种压力管道泄露自动切断装置，包括电磁阀，所述电磁阀安装在管道的输入端，所述管道内设有压力传感器，所述压力传感器、所述电磁阀还与控制装置电连接，所述控制装置基于所述压力传感器检测结果控制所述电磁阀对所述管道进行切断；所述管道内设有辅助调压切断装置，所述辅助调压切断装置通过连接机构与所述管道连接，所述辅助调压切断装置与所述控制装置电连接。本发明能够解决目前绝大多数压力管道都缺乏管道泄露调压切断装置，导致压力管道泄露后不能有效及时的对泄露的压力管道进行切断，使得管道泄露给人们的生命和财产安全带来巨大的隐患的技术问题。和财产安全带来巨大的隐患的技术问题。和财产安全带来巨大的隐患的技术问题。


技术研发人员：吴婷 齐雪京 徐倩
受保护的技术使用者：吴婷
技术研发日：2021.06.03
技术公布日：2021/9/6