用于检测水箱泄漏的装置及包含该装置的飞机的制作方法

1.本发明涉及适用于机载水箱的水箱泄漏检测技术，尤其涉及一种用于检测水箱泄漏的装置及包含该装置的飞机。


背景技术：

2.水箱作为一种十分常见的设备，在诸多领域中均有着广泛的应用。目前，针对各种使用环境下的水箱进行防泄漏的检测技术，随环境条件、检测要求、应用领域等方面的不同，所基于的检测原理及具体手段也各不相同。
3.举例来说，在一些水箱的应用领域中，可基于对流体压力的测量来检测是否在某个位置发生泄漏。在另一些水箱的应用领域中，则提出了基于视觉检测或者说图像的拍摄来监控是否发生泄漏。在另一些水箱的应用领域中，则提出可通过对于某些位置的湿度进行监测来判断是否存在泄漏。在另一些水箱的应用领域中，还提出可基于对于一些位置处的电子元件的电信号诸如电压信号或电流信号进行监测，来监测是否存在泄漏。
4.然而，诸如此类的各种已有的泄漏检测技术仍然存在一些缺陷，诸如检测装置由于涉及电子元件因而检测装置的复杂性较高且需要经常维护以确保检测的可靠性，或者整个检测装置的布置需要占用相对大的空间因而在水箱周边空间狭小的情况下不易实施，又或者仅能针对几处特定区域或位置进行防泄漏的监测因而监测的覆盖区域不足，因而不适用于较大的水箱等。
5.因此，亟需提供一种新的用于检测水箱泄漏的装置，以至少部分地缓解或解决现有解决方案存在的上述问题和缺陷


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是为了克服现有的水箱泄漏的检测方案存在设备较为复杂而不易维护、检测覆盖区域不够大或者在空间较小的条件下不易布置检测设备等方面的缺陷，提出一种新的用于检测水箱泄漏的装置及包含该装置的飞机。
7.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
8.本发明提供了一种用于检测水箱泄漏的装置，其特点在于，所述装置包括：
9.包覆于所述水箱的至少一部分外表面上的吸水性多孔介质材料层；
10.加热装置，所述加热装置铺设在所述吸水性多孔介质材料层中并且被配置为能够以固定功率加热所述吸水性多孔介质材料层；
11.温度传感器，所述温度传感器布置在所述吸水性多孔介质材料层中并且被配置为能够检测所述吸水性多孔介质材料层的温度值；
12.与所述温度传感器通信连接的处理单元，所述处理单元被配置为能够获取所述温度传感器检测到的温度值，并在所述温度值的变化达到预设的温差阈值时发出报警信号，或者在所述温度值偏离预定温度的值达到预设的温度偏离阈值时发出报警信号。
13.根据本发明的一种实施方式，所述装置还包括：
14.水位监测传感器，所述水位监测传感器安装在所述水箱内并且被配置为能够监测所述水箱内的水位变化，并向所述处理单元发送用于表征所述水位变化的信号；
15.所述处理单元还被配置为在所述温度值的变化达到预设的温差阈值或者所述温度值偏离预定温度的值达到预设的温度偏离阈值时，判断是否收到能够表征与所述温度值的变化同步发生的水位变化的信号，并仅在收到该信号时才发出所述报警信号。
16.根据本发明的一种实施方式，所述吸水性多孔介质材料形成包覆所述水箱的侧面和底面的包覆层。
17.根据本发明的一种实施方式，所述加热装置为加热电阻丝或者电加热膜，并且所述加热装置被铺设于所述包覆层的内部。
18.根据本发明的一种实施方式，所述装置包括分散地布置于所述包覆层的多个位置的多个所述温度传感器。
19.根据本发明的一种实施方式，所述水箱为客机的机载饮用水系统的机载水箱，所述机载水箱经由管路连通至多个机载用水设备以及空气压缩机。
20.根据本发明的一种实施方式，所述吸水性多孔介质材料层由玻璃棉材料制成。
21.本发明还提供了一种飞机，其包括如上所述的用于检测水箱泄漏的装置。
22.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
23.本发明的积极进步效果在于：
24.根据本发明的用于检测水箱泄漏的装置及包含该装置的飞机，通过利用在水箱外部包裹的多孔介质材料层在吸水后比热容发生变化的特性，通过对其温度的检测来检测水箱泄漏，具有设备简单、易布置、易维护、检测覆盖面大而无死角的优势，并且尤其适用于空间受限的环境条件。
附图说明
25.图1为根据本发明的优选实施方式的用于检测水箱泄漏的装置的示意图。
26.附图标记说明：
27.1：水箱
28.2：吸水性多孔介质材料层
29.31：加热电阻丝
30.32：加热电源
31.4：温度传感器
32.5：处理单元
具体实施方式
33.下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。
34.在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
35.参考图1所示，根据本发明的较佳实施方式的用于检测水箱1泄漏的装置包括包覆于水箱1的至少一部分外表面上的吸水性多孔介质材料层2。图1可被理解为示意性地示出了一个长圆形水箱1的俯视图，因而在图1所示的示例中示出的是包覆于水箱1的侧面的吸水性多孔介质材料层2，并且可理解的，在未示出的水箱1的地面同样包覆有吸水性多孔介质材料层2。
36.当然，该示例的吸水性多孔介质材料层2的覆盖区域是示意性地，可根据实际需要监测是否发生泄漏的区域进行布置或调整，但以此方式布置的吸水性多孔介质材料层2基本覆盖了水箱1在通常情况下的所有潜在泄漏区域，这种防泄漏检测的大覆盖面在很多情形下是有利的。
37.如图1所示，该用于检测水箱1泄漏的装置还包括有加热电阻丝31、温度传感器4以及处理单元5。其中，加热电阻丝31铺设在吸水性多孔介质材料层2中并且被配置为能够以固定功率加热吸水性多孔介质材料层2。加热电阻丝31例如可由加热电源32供电。温度传感器4布置在吸水性多孔介质材料层2中并且被配置为能够检测吸水性多孔介质材料层2的温度值。处理单元5与温度传感器4通信连接，并且处理单元5被配置为能够获取温度传感器4检测到的温度值并根据预设的方式判断是否需要发出报警信号。该预设的方式可以例如是，当处理单元5判断温度值的变化达到预设的温差阈值时发出报警信号，或者也可以是，当判断温度值偏离预定温度的值达到预设的温度偏离阈值时发出报警信号。
38.本发明的上述优选实施方式的解决方案基于一种不同于前文描述的现有技术提出的检测原理，其基于下述基本原理。当吸水性多孔介质吸水时，其热容也会相应发生变化。因此，在水箱1未发生泄漏的情况下，在水箱1外部包裹的吸水性多孔介质材料层2，在固定的加热功率的作用下，其温度将保持在某个平衡温度。
39.当水箱1发生泄漏时，包覆于水箱1外的吸水性多孔介质材料层2将吸水而湿度升高，进而热容发生变化。此时，由于吸水性多孔介质材料层2受到的加热功率仍然维持不变，因而吸水性多孔介质材料层2的温度将相比于未发生泄漏时所保持的温度发生变化。因此，例如通过监测多孔介质的温度变化是否超过预设的常规值，可以判断水箱1是否发生了泄漏。
40.这一解决方案的一个优点在于，包覆于水箱1外的吸水性多孔介质材料层2所需要的布置空间很少，几乎可以适用于任何空间狭小或紧张的条件，并且吸水性多孔介质材料层2包覆的所有区域都不会出现检测的忙点，因而可以提供一种低成本、易于布置和维护、且可靠的防水箱1泄漏的检测手段。
41.根据本发明的一些优选实施方式，该装置还包括水位监测传感器(未示出)，其安装在水箱1内并且被配置为能够监测水箱1内的水位变化，并向处理单元5发送用于表征水位变化的信号。处理单元5还被配置为在温度值的变化达到预设的温差阈值或者温度值偏离预定温度的值达到预设的温度偏离阈值时，判断是否收到能够表征与温度值的变化同步发生的水位变化的信号，并仅在收到该信号时才发出报警信号。由此，将结合水位变化的检测来降低误报警的可能性，因为这样将避免吸水性多孔介质材料层2因意外接触到来自水箱1以外的其他地方的液体而引发误报警。
42.根据本发明的一些替代性的实施方式，也可采用电加热膜代替前述的加热电阻丝31。
43.优选地，如图1中所示，电加热膜或者电阻丝被铺设于包覆层的内部，以便更均匀地加热包覆于水箱1外的吸水性多孔介质材料层2，进而便于提升防泄漏检测的灵敏度。
44.在上述实施方式中，该吸水性多孔介质材料层2可例如由玻璃棉材料制成。
45.根据本发明的一些优选实施方式，该装置包括分散地布置于包覆层的多个位置的多个温度传感器4。这也将有助于提升防泄漏检测的灵敏度，并更便于精准定位发生泄漏的位置。
46.根据本发明的一些优选实施方式，水箱1为客机的机载饮用水系统的机载水箱，机载水箱经由管路连通至多个机载用水设备以及空气压缩机。
47.事实上，根据本发明的优选实施方式的这种装置，尤其适用于上述机载水箱。民用客机饮用水系统是在机内贮藏并提供足够量的饮用水，为机上厨房及盥洗室提供饮用水、冷热盥洗用水和马桶冲洗用水，以满足乘客机上用水的需要。然而，目前对于这种机载水箱的泄漏，在目前的系统设计中，并没有对应的检测手段，无法判断水箱1内水位下降是由于正常用水还是水箱1泄漏，进而当发生水箱1泄漏时，无法及时针对性处理。根据本发明的优选实施方式的这种装置则能够消除机载用水系统中的这一缺陷，且因其结构简单、易维护、所需空间小等特点尤其适用于机载水箱。并且，在此情形下，该处理单元5可以采用民用客机饮用水系统原本设有的系统控制器。
48.可以理解的，提供包括如上的用于检测水箱1泄漏的装置的民用客机饮用水系统或飞机也因此是尤为有利的。
49.根据本发明的优选实施方式的用于检测水箱1泄漏的装置，通过利用在水箱1外部包裹的多孔介质材料层在吸水后比热容发生变化的特性，通过对其温度的检测来检测水箱1泄漏，具有设备简单、易布置、易维护、检测覆盖面大而无死角的优势，尤其适用于机载水箱。
50.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。