基于伯努利原理的速度监测芯片可监控天然气运输管道系统的泄露监测

美国专利局最近批准了Microfluidic Foundry公司的速度监测芯片专利申请。该MEMS传感芯片基于伯努利原理而直接读取运动物体速度，既是对现有加速度计和陀螺仪传感器的有力补充，又将开拓扩展许多新的应用。Microfluidic Foundry公司目前致力于开发其在天然气运输管道系统的泄露监测和计量基础设施的智能化方面的应用。

天然气运输系统由复杂的管道网络组成。光在美国，据美国管道和危险安全管理局称，天然气管道故障每年造成平均17人死亡，68人受伤，财产损失1.33亿美元。每年泄漏的天然气还有30亿美元的损失和下落不明，影响了上游和下游企业的底线。管道泄漏需要监测和防止。Microfluidic Foundry公司建议通过开发传感器节点来解决这些需求，传感器节点将读取沿天然气管道的流量信息，相互沟通并确定是否存在泄漏，发生泄漏时发出警报和行为，并将信息发送给中央中心和/或互联网。如果成功的话，这项工作将能够开创突破性的智能能力，以支持天然气运输的智能基础设施，并有一个潜在的惊人的市场，帮助石油，天然气和化学工业提高智能和效率，并防止泄漏污染环境。

Microfluidic Foundry公司的传感器微芯片，可以直接读取沿管道安装时的气体速度（图示）。所提出的传感器节点将包括至少两个传感器芯片，这些传感器芯片将沿着天然气管道以特定间隔安装。 芯片将读取气体流量并相互通信。 所记录的气体流量之间的任何差异，除了那些消耗和存储的差异，都将表示沿传感器节点之间的管道的可能泄漏。

目前检测天然气泄漏最常见的方法是使用低灵敏度的手持式设备进行人工检查。光在美国，将其应用到超过50万个井口，接近300万英里的主要和服务管线以及庞大的数量和膨胀性使得准确和及时的检测几乎不可能。提出的泄漏检测方案将深刻影响公用事业公司对管道安全的管理方式。Microfluidic Foundry公司的初始市场渗透路线将是天然气管道和运输行业的原始设备制造商（OEM）。这一战略的优势是可以通过现有的销售渠道迅速采用，资本要求不高。当这些传感器芯片的重要附加值已经记录在这些渠道合作伙伴身上时，目前的制造商将有足够的动力将芯片集成到他们已建立的产品线上。