测漏技术范文

测漏技术范文（精选4篇）

测漏技术 第1篇

1 海管测漏系统原理分析与优缺点比较①

泄漏系统的现有测量手段主要分为直接法与间接法两大类[7~9]: 直接法就是人工巡线观察和电缆/光纤检漏法; 间接法则采用分段试压法、质量/流量平衡法、声学方法( 应力波法、负压力波法、水声换能器法) 、音波法、流量或压力突变法、实时模型法、放射物检查法及管壁参数变化监测法等。各方法的特点和应用场合各不相同,现将适用于海洋工况的方法列于表1[10~13]。

海洋石油平台综合比选后,适用的方法主要有: 电缆/光纤检漏法、负压波法、音波法、质量/流量平衡法。

海洋石油平台新建或改造项目,当考虑新增光纤的条件下,可考虑电缆/光纤检漏法; 若只做粗略泄漏监测可采用质量/流量平衡法; 如要进行精准测量,可采用3D图像负压波法或音波法。

海管泄漏系统监测关键技术参数包括: 灵敏度,当海底管道发生泄漏时能否及时做出响应; 精确度,当海底管道发生泄漏时能否准确找到泄漏源; 可用性,是否会因为系统自身原因出现误报警,误报频率是多少; 存储性,通信信号中断后测漏系统能否保存所采集数据。

2 应用实例

A平台与已建B平台距离13km; A平台原油计量后通过海管送往B平台,并配置管道泄漏监测系统; 灵敏度为泄漏发生后3min内获取泄漏信息; 精确度为反馈泄漏点位置在400m误差; 可用性为每年误报率不能超过5 次; 存储性为信号中断后能够保存测量信息最少5h。

由海洋平台管道测漏方法的分析可知,应用于平台的主要方法为电缆/光纤检漏法、质量/流量平衡法、负压波法和音波法。根据现有工况描述可知电缆/光纤检漏法不适用于已建平台,根据对精度定位的要求可排除质量/流量平衡法,因此可采用的主要方法有负压波法( 3D图像) 和音波法。

2. 1 负压波法

英国ATMOS公司的测漏配置方式如图1 所示,两个平台首末各安装一台压力变送器、GPS时间同步软件包和数据采集处理器; 同时,两个平台首末各配置一台操作站和泄漏信号处理软件包。

泄漏信号的接入方式为: 监测元件( 压力变送器) →数据采集处理器→泄漏信号处理软件操作站。

2. 2 音波法

美国ASI公司的测漏配置方式如图2 所示,两个平台首末各安装两台音波变送器,GPS时间同步软件包、数据采集处理器、操作站和泄漏信号处理软件包。

泄漏信号的接入方式为: 监测元件( 音波变送器) →数据采集处理器→泄漏信号处理软件的操作站。

3D图像负压波法管道泄漏监测系统所测得的现场数据在现场预处理并保存后传至中控PC处理; 先进的数字处理技术对所有现场数据进行分析,并通过3 种复杂算法进行泄漏判断; 3D泄漏空间图由现场数据生成并用于排除误报警。而音波泄漏监测系统则是依据历史泄漏特性进行泄漏判断,如果管线中发生的泄漏并不典型有可能产生误报警甚至错过真正的报警。两者主要参数的比较分析见表2。

根据上述工况需求以及对测漏方法的分析比选,综合选取英国ATMOS公司已在使用的3D图像技术测漏配置方式在我国海洋某项目中进行实际应用,高效满足了实际需求。

3 结束语

电子测漏——卷材无损测试的未来 第2篇

不过, 就跟其他新技术遇到的问题一样, 许多人对这种技术的实用功能、原理以及在进行检测时需要遵循的步骤都不太了解。实际上, 熟悉这些内容可以确保能用最合适的方式进行测量, 并且得到准确的结果。

本文将概述电子测漏相比于传统浸水试验所具有的优势, 并介绍两种最常用的电子测漏方法, 以及在进行测试时需要重点考虑的因素。

在此说明一点, 虽然电子测漏还可以有其他叫法如电场矢量图 (EFVM) 法等, 为了便于讨论, 本文中所有基于电力原理的无损测试, 无论是高压还是低压, 都被统称为电子测漏 (ELD) 。

电子测漏 (ELD) VS浸水试验

传统的浸水试验不但费时, 而且成本较高, 尤其是在需要二次测试的情况下。做浸水试验, 需要对建筑物的承载能力以及蓄水的重量有充分的了解, 以避免潜在的灾难性破坏。试验中如果发生漏水现象, 大量的水会对建筑物造成破坏。浸水试验并不能确定漏点位置, 还需要用肉眼观察与判断, 或者再次进行试验来确定。

相比之下, ELD进行起来要快捷很多, 并且安全, 因为高压测试是在干燥的卷材上进行的, 而低压测试也只需要将卷材弄湿, 不需要浸水。通过ELD测试, 可以精确地判断出渗漏点, 以便及时修复, 并再次进行测试。即使是一些肉眼看不到的漏点, 也可以通过这种方式快速确定其位置。另外, 通过ELD甚至还可以测出有覆盖层的屋面上的渗漏点。垂直表面也可以通过这种测试技术轻松测漏, 而且不用筑建斜坡, 可以节省大量的时间和成本。

原理与应用

要进行ELD测试, 必须具备两个条件:首先, 卷材必须是绝缘的;其次, 在卷材下面必须有导电接地介质, 通常为结构混凝土、金属层或者金属网。所幸的是大多数的屋面材料和防水卷材都是绝缘的, 非常适合用ELD进行测试。但是黑色的M级三元乙丙橡胶卷材是个例外, 它含有炭黑, 这是一种导电物质。由于三元乙丙卷材不能使用ELD进行测试, 人们通常使用红外成像法和/或核子水分计进行水分测定。

ELD装置的工作原理是在卷材表面形成一个电场, 然后在接地介质上形成第二个电场, 尽管电压有所不同, 但是ELD装置产生的电流都非常小, 所以产生的电气危害也是非常小的。

当卷材表面的电场遇到漏洞 (漏点) , 电流就会从屋面材料或防水卷材表面通过这个漏点传到下面的接地介质, 这样一个完整的电路就形成了。这时测漏装置就会发出警报, 表示发现了一个漏点, 然后测试人员会使用测试装置精确找出漏点位置。

ELD测试有两种:低压测试和高压测试, 有时也叫做低压导电测试和高压火花测试。两种方法都使用由一套可移动电源, 每一种都有其独特的优势和局限性, 因此选择一种最适合的方法不仅可以最大程度地降低成本, 并且可以帮助测试人员得到最准确、完整的测试结果。

尽管生产厂商们给低压ELD开发出了两套完全不同的方法, 但是都是依靠电流通过水分从湿润的卷材表面传导到接地介质上来找出漏点。

探头和轨迹线低压矢量图

低压测试仪用手持探头来探测穿过漏点的电流, 被测试的区域需要事先沿周长在卷材上面铺设一圈外露金属线 (本文称为轨迹线) , 如图1所示。为了防止误报, 被测试区域内的接地漏洞会被用金属线圈专门圈起来, 并把这些金属线圈连接到轨迹线上面。然后将铺设好的轨迹线连接到电池的一个端子, 电池的另一个端子被连接到结构基板上的接地设施 (通常是排水管、护栏等) 上, 或者是安装在系统中的其他替代接地设施上 (图1) 。

一股电流 (通常为38~40 V直流电) 被导入轨迹线。通过在卷材表面喷水并使其保持完全湿润 (不是浸水) , 在卷材上面会保持一个电场。测试范围的大小受卷材的表面情况、保持卷材表面湿润的能力和所应用的测试设备的影响。

通过使用连接到探测装置 (电位器) 的两个金属传感器杆, 测试人员可以有规律地对测试区域进行探测, 同时还可以对探测器实时监控。当卷材没有漏点的时候, 测试面上的电流是静态的, 不会形成明显的电流矢量。当有漏点的时候, 电流会从轨迹线传导到漏点处, 然后通过漏点处的接地形成一个完整的电路, 这时电位器可以感应到测试区域的这些电流。测试人员沿着电流的传导方向可以最后确定有漏点的地方。如果出现多个漏点, 就需要逐个进行修复或者分别临时用金属线圈圈起来, 然后连接到沿周长铺设的轨迹线上面, 这样就可以把该处的漏点从测试区域中划分出来, 相当于把已经发现的漏点屏蔽起来或者去除掉, 以便测试人员可以继续探测, 直到把所有的有渗漏的地方都找出来。

电子测漏的一个显著优势就是发现漏点后可以立即进行修复, 并再次测试, 所以最理想的情况是测试的时候卷材施工方的人要在现场。这样的话, 出现任何漏点可以马上修复并再次进行测试, 测试结束后可以将这些卷材认定为无渗漏卷材。如果卷材上面以后要加覆盖层, 轨迹线通常会被留在原处, 并且提供接线盒, 以便在覆盖层加好以后再次进行低压测漏。

扫描板低压测试

第2种低压测试工具采用一个尺寸约为1.5英尺2英尺 (0.46 m0.61 m) 的移动式扫描板, 在持续湿润的卷材表面推动此扫描板进行测试, 如图2所示。扫描板外侧边缘悬挂小金属链条来代替轨迹线, 扫描板内侧也挂一条类似的链条, 两条链条都被连接到设备的电源上。当扫描板经过一个漏点时, 两条链条之间的电势会发生变化, 并提示测试人员在扫描板下方有电流直接接地。

高压火花测试

高压电子测漏依据的是电弧原理, 电流通过非常规导电介质进行传导, 比如空气。通常情况下, 高压测试设备输出的直流电压可调节, 从1 000 V到30 000V不等。这样被测试的卷材的厚度, 最薄可以是几密尔 (1密尔≈0.025 4 mm) , 厚的可以达到1/2~5/8英寸 (1英寸≈2.54 cm) 。除了高压电弧, 如果卷材中存有水分, 水分将作为导电介质形成回路。

这种测试可以在干燥的卷材表面进行, 不需要任何水源。尽管这种高压测试有时被称为“高压矢量图”, 但是测试人员可以直接确定漏点位置, 而不需要对电流矢量进行解析。这样就不需要铺设轨迹线来将有渗漏的地方隔离开来, 以便继续诊断其他区域的漏点。

测试人员使用的工具是一个形状像扫帚的金属刷子, 宽度通常为2~3英尺 (0.61~0.91 m) , 连接到便携式电源的一个端子上。电源的另外一个端子接到结构层或者其他接地介质上, 如图3所示。测试人员在卷材表面推着或者拉着带电的刷子直线行走, 当通过一个漏点的时候, 电流会传到接地介质上面形成回路, 这时设备会发出声音提示测试人员。测试人员可以用刷子的一个角来确定漏点的确切位置。电流可以通过空气形成电弧, 所以不需要水, 但如果工期允许, 让卷材在测试前经历几次雨水冲刷, 效果会更好。

在有些系统中, 卷材和结构层间有绝缘材料 (比如保温或者隔汽层) , 这时或许就需要加一层其他材料作为接地介质, 这种材料要离卷材越近越好。不锈钢网和铝网是最常用的接地介质, 而导电毡常用于改性沥青卷材系统和叠层油毡系统中。

低压还是高压测试?

由于高压测试不需要轨迹线, 而且不需要润湿卷材, 因此它比低压测试更节省时间, 特别是当卷材上有很多与地面连接的穿出构件或者有大量漏点时。当对垂直面如建筑边缘、护墙、基础墙作测试时, 由于不需要在卷材表面保持水分, 高压测试也是非常适合的 (图4) 。但是测试表面必须完全干燥, 积水甚至是露水都会使得测试结果不稳定。另外, 高压测试只需一个测试人员就可以完成, 而低压测试通常需要另外一个人在卷材表面喷水, 使其保持湿润。

高压测试需要带电的刷子接触到卷材, 不适合有覆盖层 (植被、铺路材料、碎石等) 的系统。如果覆盖层能被充分润湿, 并在卷材测试区域沿周长铺设轨迹线, 低压测试通常能提供准确的测试结果, 并且可以不拆除覆盖层。通常情况下, 在加装覆盖层之前就用电子测漏对防水卷材进行无损测试, 这样这两种方法都可以运用。

电子测漏需要完整的操作规范

由于这些测试方法是新出现的, 许多方案设计人员和咨询顾问对这些技术还不是很熟悉, 并且在有些方面电子测漏的规范也不是完整无误的。

规范可能对采用何种设备、遵照什么样的流程、测试公司的资质以及对最终测试结果的要求没有做出充分的规定。在有些案例中, 按照设计是不能使用电流技术进行检测的。如果存有疑虑, 方案设计人员可以和经验丰富的ELD服务提供商合作, 以确保所采用的规范是完整准确的。

第三方ELD服务

在评估和购买第三方 (测试公司) ELD服务时, 以下几点是需要重点考虑的:

1) 项目工期通常比较紧, 应确保测试公司能够满足工期要求。

2) 为了能够使用最佳测试方法并得到最精确的测试结果, 需要向测试人员提供关于测试项目的完整信息。

3) 就像其他所有的无损测试一样, 培训和经验对于高质量的测试和准确的测试结果是至关重要的, 所以要确保测试人员对这种测试方法有丰富的经验, 并且对要测试的项目有充分的了解。

电子测漏前景光明

电子内窥镜自动测漏器的研制 第3篇

大量经验表明, 许多故障都是由不正确的操作、不合适的消毒、不到位的保养引起的。因此, 内窥镜的正确操作和日常维护保养至关重要[1]。电子内窥镜的使用、清洗、消毒等过程中都可能因外力的影响导致内镜外皮或内管穿孔。电子内窥镜带有精密电子元件, 内部的水气隔离尤为重要[2,3], 一旦内部渗水, 不仅容易导致内部运动部件生锈、磨损, 严重时会导致电荷耦合器件 (CCD) 等精密电子元件短路、损坏, 从而产生高额的维修费用。此外, 内部渗水还会使电子内镜存在潜在交叉污染的隐患[4,5]。定期测漏是保证电子内镜内部水汽隔离效果不可或缺的重要步骤[6]。

现今内镜检查和内镜手术都非常普遍, 许多医院特别是大型医院的内镜室病人量大, 导致电子内镜每次使用后的清洗、消毒、保养的时间非常紧张。漏水测试 (以下简称测漏) 是容易被忽略的步骤, 减少或取消测漏从表面上可减少清洗及消毒时间, 缓解内镜使用压力, 但却增加了内镜漏水不能被及时发现的风险。

据调查, 我院电子内镜平均使用10次才进行一次测漏, 与厂家建议的在每次消毒前进行测漏差距甚远。究其原因如下: (1) 测漏需时长, 每次清洗前测漏清洗人员的工作时间会非常紧张; (2) 测漏操作复杂, 使得测漏时清洗人员不能做其他工作, 导致效率低下; (3) 测漏阳性率低, 大部分测漏结果都是正常的, 让清洗人员觉得是在做“无用功”。

针对这一情况, 笔者设计了一种测漏器, 以满足以下要求: (1) 减少测漏人员的操作时间; (2) 操作简单、结论明确; (3) 保留结果, 解放操作人员; (4) 结果与现有测漏方法相一致。

1 研制过程

1.1 测漏原理

电子内镜结构分为镜身外部保护层和内部组件结构, 两者之间有一密闭空腔[7]。测漏的方式一般都是向保护壳与内部管路之间的密闭空腔注入空气, 通过观察空腔内空气是否泄漏来判断内镜内管路或保护壳是否有穿孔漏气。

常见的测漏方法有气压测漏法和浸泡测漏法。气压测漏法是通过对密闭空腔注入一定压力的空气, 观察一段时间后压力值的下降量, 判断是否泄漏[8]。浸泡测漏法是使密闭空腔内维持一定压力的空气, 把内镜置于水中, 观察水中是否持续有气泡冒出来判断是否泄漏及泄漏位置。两者优劣对比, 见表1。

由表1可以看出, 气压测漏法的优点是快捷、操作简单、判断直观;浸泡测漏法优点是准确度高、能直接判断泄露位置。

基于其操作简单、结果客观的特点, 选用气压测漏法作为测漏器的测试方法。

1.2 硬件设计

测漏器主要由主控板、外接电源、增压气泵及配套管路组成。

主控板使用C8051f410单片机控制, 配有5~7V直流电源输入接口、5 V直流输出接口 (气泵供电) 。测漏时内镜腔体气压约18~22 k Pa, 因此选用mpxm2053gs压力传感器, 该传感器在输入压力为10~40 k Pa时, 其输入压力与输出电压有良好的线性关系, 符合测量要求。显示器采用LCD1602, 支持两行16位英文字母和数字显示, 可容纳更多信息, 方便结果详情的显示。增压气泵使用成人电子血压计同级气泵, 测试气泵输出压力>30 k Pa。配套管路以三通管连接气泵 (或手动气囊) 、主控板压力传感器及待测内镜测漏口。更换连接内镜的接口即可实现对不同品牌的内镜测漏。整个装置轻巧便携、管路连接自由, 可以应对各种测漏要求。测漏器硬件结构示意图, 见图1。测漏器样机与试用机实物图, 见图2。

1.3 软件设计

该测漏器使用C语言作为编程语言, 主要分成设置和测漏两个模块。其中测漏程序分为自动测试和手动测试功能。设置程序负责对测漏模式及“测试压力”、“报警压降”、“测试时间”等参数进行设定, 设定结果可长期保存, 因此仅在首次使用前或需更改参数时需要进入设置程序。

进入测试程序后, 根据测漏模式分成手动和自动模式, 两者区别在于对内镜充气的过程是使用手动气囊还是电动气泵。测漏时, 通过循环比较初始压力与传感器采集的实时压力值之差是否超出设定报警压力来进行判断。软件设计流程图, 见图3。

2 主要功能

该测漏器主要可为测漏人员减轻测漏工作量, 根据不同测漏要求可提供自动或手动测试功能。首次使用前在测漏器主菜单进入设置界面, 分别设置“自动/手动模式”、“测漏压力”、“报警压降”、“测试时间”。

2.1 自动测试

自动测试模式为测漏人员提供一键式的便捷测漏功能, 正确连接后只需启动测漏功能, 仪器便能自动完成充气、计时、提示、报警等工作。自动测试模式原理简图, 见图4。

操作流程如下: (1) 打开测漏器电源开关, 按测量按钮进入测漏模式; (2) 把测漏器外接管路与待测内镜测漏口相连; (3) 按下测量按钮, 测漏器开始充气并自动计压计时, 此时测漏人员可进行其他工作; (4) 计时结束或压降大于设定值时根据测漏通过或不通过有不同的提示, 测漏完成。

2.2 手动测试

手动测试模式以传统气测法的气囊充气方式为基础, 为测试人员提供自动计时计压报警功能, 因为减少了气泵输出, 耗电量大大降低, 使用4节干电池也能长期稳定工作。手动测试模式原理简图, 见图5。

操作流程如下: (1) 打开测漏器电源开关, 按测量按钮进入测漏模式; (2) 把测漏器外接管路与待测内镜测漏口相连; (3) 用气囊对内充气至测试压力 (20~22 k Pa) ; (4) 按下测量按钮, 测漏器开始自动计压计时, 此时测漏人员可进行其他工作; (5) 计时结束或压降大于设定值时根据测漏通过或不通过有不同的提示, 测漏完成。

3 测试验证

3.1 测试方法

启用前, 检测该测漏器与原厂测漏器结果的一致性与重复性。分别使用富士能厂家测漏器和该测漏器自动模式 (设置测试初压22 k Pa, 报警压降4.0 k Pa, 测试时间2 min) , 检测富士胃肠镜共15条, 各重复3次。定义标准:该测漏器结果与原厂测漏器结果同为不通过测漏, 或者同为通过测漏且2 min压降差值<0.5 k Pa, 则认为两者结果一致。

启用后一个月内对内镜同时做原厂测漏器测漏及自动测漏器测漏, 并比对其结果。

3.2 测试结果

启用前测试两种测漏器均判断其中两条内镜漏气, 13条内镜通过测漏。其中未通过测试的两条内镜3次测试均不通过;通过测试的13条内镜中, 压降差均<0.5 k Pa。两者重复性与结果一致性良好。

启用后一个月内共检测电子内镜约800条次, 与原厂测漏器比对准确率为100%。

4 讨论

该测漏器已作为清洗前快速测漏筛查装置投入使用, 日均测试内镜约30条次, 使用至今发现漏气内镜2条。操作员反映使用简便、结果清晰。

该测漏器与传统手工测漏相比具有一定优势: (1) 该测漏器可一键操作, 结果直观, 可有效减轻操作人员对测漏工作的抵触心理, 提高其测漏积极性; (2) 测漏结果可量化显示, 便于统计观察漏气趋势, 指引保养工作; (3) 测漏结果与厂家手工测漏器结果一致, 具有高可靠性。

但是它仍有一些未能解决的问题, 例如不能改变弯曲部角度, 使用时需要人工统筹弯曲角度进行检测。目前针对其角度弯曲自动化的装置已经在研发之中。

电子内窥镜昂贵的维修费用一直是医院面对的难题, 受技术及配件所限, 医院临床工程师在维修上所能做的并不多。因此, 提高保养意识是提升电子内窥镜使用寿命和效益最现实有效的方法, 临床工程师也应积极引导并协助内镜使用科室重视并改善内镜保养。

参考文献

[1]陈基明, 张连强, 田晓东.电子内窥镜的使用和维护[J].中国医疗设备, 2010, 25 (5) :97-98.

[2]曹兴.医用电子内镜的工作原理和使用维护[J].中国内镜杂志, 2010, 16 (8) :895-896.

[3]梁永健.OLYMPUS内镜钳子管漏水分析与维修方法[J].中国医学装备, 2009, 6 (6) :55-56.

[4]李晓东, 姚翔.内窥镜测漏的重要性及方法[J].医疗装备, 2001, (11) :47.

[5]毛燕正.电子内窥镜的常见故障解析及防范措施[J].中国医疗设备, 2013, 28 (6) :144.

[6]官丽梅, 王维明, 周洪军.医用内窥镜的清洗消毒灭菌[J].医疗装备, 2009, (4) :82.

[7]梅海珠.测漏是延长电子胃肠镜使用寿命的唯一途径[J].医疗装备, 2012, (4) :64.

测漏技术 第4篇

1 电子胃肠镜进液漏水能引起哪些故障

现代电子胃肠镜结构都是与外界密封绝缘的, 也就是说水气是不允许进入镜体内部的。一旦出现漏点进液, 将会导致镜体组件大修或报废, 镜体进液的常见故障如下:

(1) 图像模糊不清或者无图像。

(2) 弯角部橡皮管破损。

(3) CCD保护片开胶或导光束保护片开胶。

(4) 蛇骨管上边的金属网磨损导致断丝, 剌破橡皮管出现针孔。

(5) 活检管壁、送气送水管破裂或开胶。

(6) 密封圈老化断裂、密封油失效。

(7) 插入软管咬伤、压伤等意外损伤。

(8) 通器盖始终与导光插头上的通气阀连接, 室内气体进入镜体内。

2 电子胃肠镜故障排查方法

上述故障只要用测漏方法就非常容易发现, 具体步骤如下:

(1) 将漏水检测器与通气阀连接好。

(2) 把镜体全部浸入水盆中。

(3) 用手紧握漏水检测器的压力表气囊, 使表针指在22 kPa位置。

(4) 观察水中镜体约30 s, 无气泡从镜体中漏出, 说明此镜没有漏水。

(5) 如果发现有连续的气泡冒出, 就可以判断此处漏水, 该镜应彻底维修。

(6) 将镜体从水中取出擦干, 松开压力表的放气阀, 稍等30 s后, 表针回到“0”点, 再旋下测漏器。

3 测漏能延长电子胃肠镜几点体会

3.1 分别建立胃镜、肠镜测漏登记本。

3.2 每天对镜体彻底洗消后, 都要做一次测漏检查。

3.3 内镜使用人员变动交班时, 也应做一次测漏检查。

3.4 做测漏检查时, 要严格遵守操作规程, 按使用说明书要求操作。

综上所述, 如果每台电子胃肠镜都能按时进行测漏检查与保养, 那么这台镜子将在临床使用寿命会达到万人次以上。可想而知, 会创造出可观的经济效益和社会效益。

参考文献