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化工产品质量与安全管理

常用定位的方法有：实时瞬态模型和广义互相关等一些方法。目前，这些检测与
定位方法都是基于一些参数和某种现象来检测和定位的。通常根据泄漏检测方法
的原理，可分为连续性检测和非连续性检测，或者分为硬件检测和软件检测等。

2. 基于硬件的泄漏检测与定位方法
基于硬件的方法主要依赖于检测泄漏时使用的传感器。根据用于检测的传感
器和设备的类型，这些硬件检测方法可以进一步分为：光学、音波法、电缆传感
器、超声波流量计、热红外检测法和红外检测法六大类。

第一，光学检测方法，用于光学检测方法可分为主动和被动检测。主动方法
需要使用辐射源照射扫描区域，而被动方法不需要光源并且仅依赖于背景辐射或
气体发射的辐射。光学方法是具有良好的携带性、远程检测能力和泄漏定位精度
高。但是光学检测方法具有成本高、适用性和稳定差等缺点。比如一种主动光学

检测方法——光纤法，它是通过管道周围的光纤检测管道的物理和化学性质，光
纤对的光学性质容易受到碳氢化合物影响，通过激光器和光学传感器记录这些物
理和化学性质变化，分析泄漏的位置和浓度。由于需要铺设较长的光纤和确保光
纤表面化学图层稳定的成本很高，所以光纤法处于研究阶段。与主动法相比，被

动法不需要辐射源，这也就意味被动法能够节省一些成本，但是被动法必须依赖
更高性能的探测器和成像器来补偿。
第二，电缆式传感器检测法，其原理是所用的电缆与管道内流体发生反应，
引起电缆的电动或者电阻值发生变化。Samberg 使用一种对碳氢化合物的传感电

缆检测对泄漏检测，该系统定位精度大约在 20m 左右。这些检测的电缆包含两
个电路回路，一个回路连接电源，另一个电路连接到报警电路。当两个电路相接
触时，将发生报警信号。这种泄漏检测技术检测时间相当短，并且非常敏感，但
是成本高，并且难以应用到实际管路和估计泄漏的大小。

第三，超声波流量计，这套系统由 Controlotron 设计，然后由西门子工业自
动化部门工业化。该公司提供的系统将管道分段，每段之间由短点和短点之间相
连接，这些断点之间由一个流量计和一个温度传感器组成。将每个段点的流量、
流体和环境的温度、声波传播速度为条件，将该段点的数据传输给中央处理器后

通过比较每段之间的数据差异分析泄漏的位置，该方法能够较快地分析出泄漏的
位置。通过实际的实验表明：该方法能够准确定位 150m 左右，但是改造管道时
存在一定的困难。

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