一种用于探测液体体积中的体积变化的泄漏探测器（２０），包括在外壳（３０）中布置的偏压活塞（４２）和从液体体积延伸至通过外壳（３０）和活塞（４２）限定的可扩张腔室（４１）的液体通道（３８）。泄漏探测器（２０）进一步包括有包括磁致伸缩波导（６８）的磁致伸缩传感器（６６），可操作地耦合至活塞（４２）并随其可移动的磁体（７０），以及用于检测磁体（７０）沿着磁致伸缩波导（６８）的位置的脉冲和检测设备。使用探测器（２０）的方法包括暴露可扩张的腔室（４１）至来自液体体积的液体，并且通过引起波导（６８）和磁体（７０）之间的相对移动而磁致伸缩地检测液体体积中的变化，以便获得表示响应于液体体积中的体积变化的活塞运动的数据。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及泄漏探测器，并且具有对于来自例如加油站的分配操作中 加压的燃料传输线的泄漏的检测的具体应用。
技术介绍
进入环境中的石油产品的泄漏，包括汽油，破坏周围的土壤和水。一 旦检测到泄漏，清扫干净或补救是昂贵和消耗时间的。在例如加油站的分配操作中，燃料典型地被存储于地下存储罐 ("UST")中，从该地下存储罐，它被抽吸通过管道，至上方的地面泵或 分配单元，以用于分配进入车辆。来自罐或来自互连管线至分配器的燃料 的泄漏可以引起严重的环境破坏。美国环境保护署己经设立用于环境泄漏 的探测和预防的某些标准。因此这已经是该装备的制造商的目标，来检测 泄漏和在这方面满足EPA标准。例如，如提交的本申请，EPA需要足以探测每小时O. l加仑的体积泄漏 比率的探测方法。此外，EPA需要不小于至少95。/。的精确度的探测比率，不 大于5%的错误泄漏警报。己经提出基于多种物理原理工作的多种设备，以便满足这些标准，并 因此警报泄漏，并提供用于尽可能迅速地停止泄漏的装置，以便减小对周 围环境的影响。在美国专利号5， 091， 716中描述了一种这样的设备和系统， 此处以引用的方式(如同在此处被明确地完全复制一样)明确地加入该专 利。在该设备中，探测器被接合进入燃料传输线路。探测器具有端口，该 端口允许燃料传输线路中的燃料接合活塞，并相对于恒定刚度弹簧的偏压 移置它。在更具体的细节中，该专利公开了具有液体储蓄器的管线泄漏探 测器，其适于被机械地耦合至液体燃料管线。该液体储蓄器优选为圆柱体 的形式。活塞也被包括在液体储蓄器中，活塞响应于储蓄器中液体的体积 可移动。弹簧也被连接至活塞，以便提供用于活塞的移动的恢复力。该活 塞包括机械地耦合在其上的芯部，以用于响应活塞的移动的运动。线圈围 绕芯部，从而使芯部响应于储蓄器中的液体而在线圈中可移动。芯部的运 动改变线圈的电感。因此，通过测量线圈中的电感变化可以监控储蓄器中 活塞的精确位置。依据该专利，线圈电感的测量提供了储蓄器中液体体积 的高精确度测量，从而可以因此提供管线泄漏的精确测量。在这种设备精确至某一程度的同时，该设备的某些特征限制了整体性 能和可以获得的精确度的程度。例如，该设备被接合进入燃料管线，其典 型地具有比该设备的更限制性的通流截面积相对更大的通流截面积。由于 全部燃料必须流过检测设备，该设备因此构成燃料管线中的阻塞点，限制 燃料通过管线传输，超过了更大管线自身的能力。此外，可以理解，该设备的位移传感操作基于电感原理工作，也就是 线圈围绕可移动的芯部，可移动的芯部改变线圈的电感，当芯部随着活塞 移动时。这种设备能够在运动的某些范围上测量芯部的线性位置的变化， 但是提供的数据局限于，这种设备仅能够在活塞的设计冲程上寄存位置的 某些有限的变化。这些可测量的变化是相对大的，如相比较于本专利技术的下 面的描述。如此，就其检测活塞位移的微小的位置变化方面，该位移小于 用以测量的电感系统的能力，该己知的设备具有某些精确度局限。此外，在这种设备中检测的受限数据的采集需要某些最小的时间周期。 换句话说，它采取显著的时间周期来采集充分的用于分析的数据。位置变 化或数据点的受限范围与用于积累和数据分析的必要的最小时间的组合限 制了这种现有设备的灵敏度和及时性，因此限制了该设备的精确度和检测 泄漏和提供泄漏控制方面的它们的响应性。这些限制，与其它因素一起导 致了这样的系统，即该系统比没有探测好，但是其仍可以允许不能被探测 到的泄漏或小的时间周期上的泄漏，其会累积来不利地影响环境。也认识到，甚至当前的EPA标准也是限制性的，在当前的EPA检测性 能标准下不能被检测到的小的泄漏可以随着时间而累积，来构成大的长时 间环境损坏。最后，可以认识到，灾难性的泄漏的频率最近己增加，甚至 具有符合当前EPA标准的泄漏探测系统。因此，本专利技术的一个目标是提供一种超过当前EPA标准的改进的泄漏探本专利技术的进一步的目标是提供一种改进的泄漏探测器具和方法，其能 够在比至今已知较短的时间周期上测量较小的泄漏，同时避免在燃料传输 线路中的流量限制。
技术实现思路
为此，本专利技术构思泄漏探测器具和方法，其中以横跨燃料探测中至今 无法得到的大范围中的多个位置相关数据点，并且以至今无法得到的更短 的时间来测量体积燃料变化。偏压活塞在对于燃料传输线路有端口的孔中 移动，而不限制该线路的通流横截面积。该活塞被连接至在磁致伸縮波导 上移动的磁体，并且通过脉冲磁致伸縮器具探测活塞运动，该脉冲磁致伸 縮设备在活塞运动的整个范围上提供成千上万的"位置测量点"，比如沿 着活塞行程的两英寸上10， 000个可探测的位置点。沿着磁致伸縮波导的 脉冲时钟时间优选是64 MHz或更大的数量级，并且计数器与波导异步运行， 产生位移测量的组合，在小的时间周期中提供大量的数据点，并且检测结 果比美国专利号5， 091， 716的感应设备要精确好几个数量级的幅度。在本专利技术的优选实施例中，可以快速获得活塞运动的至少100个数据 点，以便确定燃料管线体积的变化是否表示泄漏或不表示泄漏的一些其它 变化。此外，本专利技术不同实施例中构思了偏压件的使用，该偏压件相对于对 于被测试燃料体积的预期范围的体积改变偏压活塞。例如，偏压件可被配 置成恒定或可变刚度弹簧、重物、电磁体、永磁体、调整的流体源或密封 的气穴。该些元件的组合可以消除人为的检测体积改变，其源自被检测的 液体体积中空气的逐渐压縮和膨胀，以及提供其它优点。因此，本专利技术提供了超过比如在美国专利号5， 091， 716的那些的现有8泄漏探测系统的许多和显著优点。在显著少的时间内采集更多的数据点。重要地，在显著减小的时间周期上探测体积的更小的变化，因此最小化了绝对泄漏体积。热变化的影响引起的变化被实质上减小，因为热变化需要时间，并且通过本专利技术提供的测试窗显著短于现有系统的，导致对热变化的较少的人为影响。可以消除燃料体积中气穴的存在，作为源自恒定力或压力偏压件的使用的体积改变因素。并且显著地，基于本专利技术的设施不会不利地影响燃料管线流量，因为它被简单地接口至管线，并且不象现有设备中需要的阻塞点那样被插入或接合进入管线，作为本专利技术的这些和其它特征的结果，在更短的时间周期上，更大量的数据点被采集，如相比较于过去的系统，通过合适的算法(不是本专利技术的一部分)可以分析被采集的数据点，以便提供更小的泄漏的更实时指示，可以处理该更小的泄漏，以便避免昂贵的不利的环境影响，而且不限制传输系统流动。在有利方面超过了EPA标准或最低标准，并且本专利技术的泄漏探测能力提供了提高的燃料传输系统的集成性。在本专利技术得到在石油产品传输和输送系统中的主要应用的同时，从本专利技术的优选实施例的下面的详细描述和从附图中，这些和其它应用将对本领域熟练技术人员显而易见。附图说明附图被结合进本说明书并组成本说明书的一部分，其图示了本专利技术的实施例，附图与上面给出的本专利技术的总的描述一起，以及下面给出的详细描述，用于解释本专利技术。图1是示范性燃料分配系统的示意图2是依据本专利技术的管线泄漏探测器的实施例的分解透视图；图3A是在装配之后在图2中示出的管线泄漏探测器的截面图；图3B是在装配之后在图2中示出的管线泄漏探测器的另一截面图；图4是依据本专利技术的管线泄漏探测器的可替代实施例的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于探测液体体积中体积变化的器具，包括： 外壳，限定了其中的内部孔； 活塞，布置在该内部孔中，并且沿该内部孔可移动，该内部孔和活塞限定可扩张的腔室； 偏压件，用于相对于该内部孔中的运动偏压该活塞； 液体通道，从液体体积延伸至该可扩张的腔室；以及 磁致伸缩传感器，包括磁致伸缩波导；磁体，可操作地连接至该活塞，以与其一起运动，并且处于与所述磁致伸缩波导可操作的关系；以及脉冲和探测设备，用于探测该磁体沿该磁致伸缩波导的位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：I贾维，
申请(专利权)人：特拉华资本组成公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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