管道通径检测装置制造方法及图纸

技术编号:18702564 阅读:26 留言:0更新日期:2018-08-21 21:23
本发明专利技术公开一种管道通径检测装置,包括:骨架;设置于所述骨架上的皮碗结构,所述皮碗结构能与管道内壁贴合;固定设置于所述骨架上的检测组件;所述检测组件能够在接触所述管道内壁的形变时产生检测形变并产生相应的形变信号。本发明专利技术所提供的管道通径检测装置能够满足小型化、简单化的结构设计要求,进而提高通径检测器的适用性与可靠性。

Pipe diameter detecting device

The invention discloses a pipeline diameter detection device, which comprises a skeleton, a leather bowl structure arranged on the skeleton, the leather bowl structure can be attached to the inner wall of the pipeline, a detection component fixed on the skeleton, and the detection component can detect deformation and produce corresponding deformation when contacting the deformation of the inner wall of the pipeline. The deformation signal. The pipe diameter detection device provided by the invention can meet the requirements of miniaturized and simplified structure design, thereby improving the applicability and reliability of the pipe diameter detector.

【技术实现步骤摘要】
管道通径检测装置
本专利技术涉及管道检测
,尤其涉及一种管道通径检测装置。
技术介绍
管道作为目前石油、天然气和成品运输最经济、最合理、最重要的运输方式,具有连续、快捷、输送量大、方便等众多优点,已经成为与铁路、公路、航空、水运平行的五大运输手段之一。近年来,随着世界经济的稳步增长以及世界各国对能源需求的快速发展,全球油气管道的建设步伐正在加快,建设规模和建设水平都有很大程度的提高,与此同时,管道安全性问题也越来越受到人们的重视。一方面,对于新建管道,由于地貌的不平整、施工的不规范等原因,不可避免的会产生管道变形等缺陷,使得管道清管器设备的通过性降低,从而引起卡堵等事故。另一方面,对于已经投产管道,随着使用时间的的推移老龄化问题凸显,大量管道已接近或超过了其设计寿命。此外,由于腐蚀、地壳迁移等引起的管道变形缺陷都会造成管道失效,其直接后果是引起管道事故,不仅会带来巨大的经济损失,更会造成环境的破坏以及人员的伤亡。因此对于运行管道,需要周期的进行管道检测,以此来检测管道是否存在安全隐患,及时发现管道缺陷从而避免因管道失效带来的人员、经济损失以及环境破坏。目前,常用的管道安全状况的评估检测方法有巡线观察法、空气采样法、热红外成像法、极光检测法、气体成像法、超声导波检测法、声波法以及管道内检测技术等。其中,前几种方法主要适应于管道泄漏检测,且对于检测环境、管道、输送介质等的要求较高,因此检测适应度并不高。油气管道内检测技术有效地解决了上述方式的局限性,对比与传统的无损检测技术,高精度的通径检测器具有通过性高、经济性好、检测精度高等优点,同时结合中国油气管道的实际状况,通径检测器具有广阔的应用市场。通径检测器通常由骨架、检测传感器、检测臂、皮碗、里程轮及防撞头等部分组成。骨架一方面作为载体,用来安装固定检测器上的各种零部件;另一方面其内部是密封舱体,可以安放电路板、电池等易损元件。检测臂、定位弹簧和检测传感器组成变形检测部分,共同完成对管道变形量的检测。皮碗的外径比管道的内径略大,可以隔绝通径检测器前后的流体,建立压差,从而为检测器提供前进的动力。里程轮可以即时测量出通径检测器的运行距离,也可以用来记录管道发生变形的具体位置。防撞头可由橡胶等弹性材料制成,为通径检测器提供缓冲保护,防止其因剧烈冲击而损坏。接触式通径检测器的检测臂直接与管道内部接触,将检测臂的位移转化成为管道内部径向变化,从而判断管道的缺陷。接触式通径检测器相比较于非接触式通径检测器,结构方面相对简单、通过性好,缺陷信号特征明显、数据后处理简单,成本低廉、性能安全可靠。此外,随着高精度、小体积角编码器的出现,高精度的通径检测器的检测精度可以达到接触式通径检测器的水平。因此,接触式通径检测器在世界范围内仍具有广阔的应用市场。根据检测臂的结构不同可以将其分为轮式通径检测器、杆式通径检测器和探针式通径检测器。其中,杆式通径检测器的检测臂整体为杆状,其安装尺寸较小,检测精度相对较高。起初,杆式通径检测器的检测臂端部直接与管道内壁接触,不仅容易损伤管道内壁,更会对检测臂本身产生摩擦损伤,这类检测臂一般会对其端部进行打磨光滑处理。目前,该通径检测器采用杆式检测臂与管道内壁直接接触,应用霍尔效应,通过采集杆件在过管道内缺陷时的旋转角度数据来计算管道内径的变化,从而判断管道内缺陷。由于检测臂在一定的预紧力作用下与管道相接触,以一定的速度划过管壁时,会对管壁造成摩擦损伤,同时检测臂端部也会受损,对检测精度造成了一定的影响。受到霍尔元件尺寸的影响,该检测器总体尺寸偏大,只能测量大管径管道。探针式通径检测器的检测臂端部为针状结构,由于检测臂截面尺寸更小,因此在角编码器结构大小和精度一定的前提下,在周向方向上可以布置更多的探针检测臂,因此相比较于轮式和杆式通径检测器,探针式通径检测器具有更高的检测精度,可以实现管道内部小型缺陷的检测。目前,探针式检测臂尺寸较杆式检测臂尺寸更小,检测臂数量更多,在一定程度上提高了检测精度,但由于其数量繁多,安装起来结构更为复杂,对零件的精度要求更高,其检测原理也是基于霍尔效应,利用旋转编码器检测探针的旋转角度,在编码器结构一定的前提下,在骨架周向布置一圈,因此其总体尺寸受到编码器影响,不能达到较小管径的尺寸要求。综上所述,目前常用通径检测器的检测机构相对复杂,尺寸较大,难以满足一些小型管道如油田内部管网或者机场管道的缺陷检测要求,且结构复杂,易因运行过程中的震动导致检测机构失灵,稳定性较差,导致检测精度降低。因此,亟需研制出一种新型的检测机构,满足小型化、简单化的结构设计要求,提高通径检测器的适用性与可靠性。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种管道通径检测装置,以能够满足小型化、简单化的结构设计要求,进而提高通径检测器的适用性与可靠性。本专利技术采用的技术方案如下:一种管道通径检测装置,包括:骨架;设置于所述骨架上的皮碗结构,所述皮碗结构能与管道内壁贴合;固定设置于所述骨架上的检测组件;所述检测组件能够在接触所述管道内壁的形变时产生检测形变并产生相应的形变信号。作为一种优选的实施方式,所述检测组件包括沿所述骨架周向设置的多个检测臂以及设置于所述检测臂上的形变测量元件;所述检测臂具有与所述骨架固定连接的连接端以及能与管道内壁贴合的末端;所述检测臂能够在接触所述管道内壁的形变时产生检测形变;所述形变测量元件能够根据所述检测臂的检测形变产生所述形变信号。作为一种优选的实施方式,所述检测臂为弹簧钢材质;所述形变测量元件为应变片;每个所述检测臂上设有一个或更多个所述应变片。作为一种优选的实施方式,所述检测臂的周向宽度与所述应变片的宽度相适配。作为一种优选的实施方式,所述骨架的一端设有所述皮碗结构,另一端设有行程测量机构。作为一种优选的实施方式,所述行程测量机构包括里程轮、连接臂、弹性组件;所述弹性组件包括连接所述骨架端部的支撑杆、以及套设于所述支撑杆上的弹簧;所述连接臂的一端在所述弹簧下方枢转连接于所述支撑杆上,另一端安装所述里程轮;所述弹簧对所述连接臂施加向外扩张的作用力。作为一种优选的实施方式,所述检测臂的末端相对于其连接端靠近所述行程测量机构;所述形变测量元件设置于所述检测臂的内表面上。作为一种优选的实施方式,沿所述骨架的长度方向,所述骨架上设有多个所述检测组件。作为一种优选的实施方式,一所述检测组件上,两个相邻所述检测臂之间沿周向的间隔间隙与另一检测组件上的至少一个所述检测臂沿所述骨架的长度方向相对。作为一种优选的实施方式,所述骨架包括壳体、以及位于所述壳体内的第一腔室和第二腔室;所述第一腔室容纳有电源;所述第二腔室容纳有处理部件;所述电源与所述处理部件相连接,所述处理部件与所述形变测量元件相连接;所述处理部件能够接收所述形变信号并存储形变信号中的形变数据。作为一种优选的实施方式,所述壳体的一端设有一所述皮碗结构以及一所述检测组件,另一端设有所述行程测量机构以及一所述检测组件;两个所述检测组件之间还设有一所述皮碗结构。作为一种优选的实施方式,所述皮碗结构包括多个沿所述骨架长度方向叠放的皮碗片;所述皮碗片沿周向具有多个皮碗瓣;一所述皮碗片上相邻两个皮碗瓣之间的间隙沿所述骨架的长度方向与另一皮碗片上至少一个皮碗瓣本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种管道通径检测装置,其特征在于,包括:骨架;设置于所述骨架上的皮碗结构,所述皮碗结构能与管道内壁贴合;固定设置于所述骨架上的检测组件;所述检测组件能够在接触所述管道内壁的形变时产生检测形变并产生相应的形变信号。

【技术特征摘要】
1.一种管道通径检测装置,其特征在于,包括:骨架;设置于所述骨架上的皮碗结构,所述皮碗结构能与管道内壁贴合;固定设置于所述骨架上的检测组件;所述检测组件能够在接触所述管道内壁的形变时产生检测形变并产生相应的形变信号。2.如权利要求1所述的管道通径检测装置,其特征在于:所述检测组件包括沿所述骨架周向设置的多个检测臂以及设置于所述检测臂上的形变测量元件;所述检测臂具有与所述骨架固定连接的连接端以及能与管道内壁贴合的末端;所述检测臂能够在接触所述管道内壁的形变时产生检测形变;所述形变测量元件能够根据所述检测臂的检测形变产生所述形变信号。3.如权利要求2所述的管道通径检测装置,其特征在于:所述检测臂为弹簧钢材质;所述形变测量元件为应变片;每个所述检测臂上设有一个或更多个所述应变片。4.如权利要求3所述的管道通径检测装置,其特征在于:所述检测臂的周向宽度与所述应变片的宽度相适配。5.如权利要求1-4任一所述的管道通径检测装置,其特征在于:所述骨架的一端设有所述皮碗结构,另一端设有行程测量机构。6.如权利要求5所述的管道通径检测装置,其特征在于:所述行程测量机构包括里程轮、连接臂、弹性组件;所述弹性组件包括连接所述骨架端部的支撑杆、以及套设于所述支撑杆上的弹簧;所述连接臂的一端在所述弹簧下方枢转连接于所述支撑杆上,另一端安装所述里程轮;所述弹簧对所述连接臂施...

【专利技术属性】
技术研发人员:王昊丁庆新张仕民方漾朱霄霄王文明张行冯兆钧
申请(专利权)人:中国石油大学北京
类型:发明
国别省市:北京,11

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