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分布式光纤监测管道泄漏可行性试验研究(3)

时间:2020-08-08 11:20来源:毕业论文
(3)了解不同泄漏流速下光纤温度升降的基本规律。对于管道周围是饱和土体的情况,无渗漏产生的时候,温度场处于一个稳定的状态,整个光纤的温度

(3)了解不同泄漏流速下光纤温度升降的基本规律。对于管道周围是饱和土体的情况,无渗漏产生的时候,温度场处于一个稳定的状态,整个光纤的温度基本一致。而当泄漏发生时,流动的水会带走土体一部分热量,因此,这种热量的交换,破坏了原本比较稳定的温度场,对温升产生影响,即在泄漏的位置,流动的水会带走更多热量,所以该处的温升与无泄漏位置相比就会小一些。不同的泄漏速度,对光纤温升的影响不一样,所以,研究不同泄漏速度下的温度变化规律,也是该试验的重要因素之一。

(4)判断分布式光纤监测管道泄漏在以上不同情形下的适用性。

2.2 试验模型的设计

通过参阅相关资料,根据各因素对研究指标的影响,选取了三个因素,即介质类型、介质含水量、渗漏流速,作为试验因素。

2.2.1试验设计思路

为了对实验结果的误差进行控制,整个实验过程采用了比较科学的费希尔三原则,即重复测试原则、随机化原则和局部控制原则。重复测试:保持某些变量不改变,重复改变某一种影响的变量值,对另一种涉及的变量值的变化进行重复的测试,比如,保持介质类型和含水率不变,重复改变泄漏流速,对光纤的温升值进行重复测量,取多次试验的平均值作为最终结果。随机化:打乱测量顺序,不按固定的顺序试验,例如,在进行含水率与温升关系的试验时,含水率的选择可以不按照固定的顺序,而是随机选择。局部控制:按照某一条件将试验进行分组,在差异较小的分组内进行试验,例如,按照含水率将试验分组,在某一天内集中进行试验,从而可以减少误差。

2.2.2试验模型的设计

在平整场地准备三根直径为50cm的pvc管,长度为1.0m,两端接连接管。光纤缠绕在直径为5cm的pvc管上,管子长度为0.7m,光纤长度为150米,由于分布式温度仪(DTS)的分辨率为一、1m,因此这样可以提高测量分辨率。缠绕光纤的管子放置在直径50cm的管道的内部,其余部分填入不同的介质。管道上方放置一个水箱,用六根输液管模拟管道的泄漏,直径50cm的管道一边开六个孔,输液管的一端插入其中

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