大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪制造技术

本发明专利技术涉及的是大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪，它包括机体、行走机构、远程控制系统、定位系统、浸入式声学传感器、回收装置，驱动轮安装在机体两侧，每个驱动轮的外侧设置回收装置，回收装置包括定时引发机构、液态CO2气瓶、气囊，气囊安置于气囊槽内，气囊槽环绕在密封盒外，定时引发机构与液态CO2气瓶置于密封盒内，定时引发机构的定时器连接引发电机，引发电机的输出轴带有齿轮，齿轮连接齿条针，气囊的进气管连接三通，液态CO2气瓶的出口设置密封口，密封口伸入到三通的一个口内，齿条针从三通的另一个口伸入到三通中，齿条针指向密封口。本发明专利技术可潜入到储罐底部，对罐底板进行在线检测，再通过气囊回到罐顶回收点。

【技术实现步骤摘要】
大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪
本专利技术涉及大型储罐底板腐蚀检测装置，具体涉及大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪。
技术介绍
储罐是石化行业中石油储备的主要设备，为满足社会各行业对能源日益增加的需求，石油储罐的设计朝着大型化、集中化的方向发展。大型储罐动辄几十米的直径，给在储罐外壁板上周向均布若干声学传感器来接收储罐底板腐蚀声信号的传统储罐底板腐蚀声学检测技术带来了挑战。由于大型储罐的底面积相较于中小型储罐大幅度增加，使得传统储罐底板腐蚀声学检测技术在大型储罐的检测中无法获取储罐底板中心区域的腐蚀声信号，从而无法对大型储罐底板进行全域检测，导致对底板的腐蚀情况不能给出准确的描述。因此，研制大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪，实现大型储罐带介质的内部在线检测，提高储罐底板的有效检测范围，降低人力物力消耗显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪，这种大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪用于解决传统储罐底板腐蚀声学检测技术在大型储罐检测中对底板无法进行全域检测的问题。。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪包括机体、行走机构、远程控制系统、定位系统、浸入式声学传感器、回收装置，行走机构包括驱动轮、万向轮、驱动机构，万向轮安装在机体的前端，驱动轮安装在机体两侧并采用差速转向，每个驱动轮的外侧设置回收装置，回收装置包括定时引发机构、液态CO2气瓶、气囊、气囊槽、密封盒，气囊为带有气芯的充气囊，气囊通过弹性环套与可闭锁固定钩环安置于气囊槽内，气囊槽环绕在密封盒外，定时引发机构与液态CO2气瓶置于密封盒内，定时引发机构包括定时器、电池、引发电机、齿条针，定时器连接引发电机，引发电机的输出轴带有齿轮，齿轮连接齿条针，齿条针带有密封片，气囊的进气管连接三通，液态CO2气瓶的出口设置密封口，密封口伸入到三通的一个口内，齿条针从三通的另一个口伸入到三通中，齿条针指向密封口；浸入式声学传感器安装在机体的底盘上，且浸入式声学传感器信号接收面与底盘平行；远程控制系统分别连接驱动电机和浸入式声学传感器。机体由外壳与底盘构成，外壳与底盘之间采用接触式密封，驱动轴与机体之间采用动力静密封，浸入式声学传感器与外壳上传感器孔之间采用O形圈密封，密封盒采用接触式密封，进气管与三通之间采用O形圈密封。上述方案中浸入式声学传感器有四个，这四个传感器以“口”形均布在机体底盘上。上述方案中驱动轮为正八边形轮，驱动轮中心为外转子，外转子与轮框之间设置八根弹簧支柱，每个驱动轮均通过外转子连接一个驱动轴，驱动轴连接驱动电机，外转子与驱动轴之间采用动力静密封，动力静密封由永磁耦合器与屏蔽套的结合构成；轮框的周向均布八个弹簧套筒，每根弹簧支柱的一端安装弹簧套筒内，另一端与轮框固定，轮框附有一层带有加强防滑筋的防滑带，以增大车轮与底板的接触面积；外转子与驱动轴之间通过永磁耦合器与屏蔽套的结合使用，实现大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪用动力静密封传输的永磁耦合对策，解决该检测仪在原油介质中动力密封传输装置的泄露问题。上述方案中远程控制系统位于机体内部，包括发射模块、接收模块、控制器、稳压电源、声学信号采集卡、驱动模块，发射模块采用集成编码芯片，接收模块采用译码芯片，来完成无线通讯和控制单片机的输入状态，由控制器根据接收模块提供的输入状态进行控制处理，最后控制器提供的控制信号传递给行走机构、浸入式声学传感器，从而分别完成行走、转向、检测等各项功能。上述方案中定位系统是小型无线定位系统，由定位Wi-Fi芯片、四个无线AP、服务器组成；定位Wi-Fi芯片置于远程控制系统的控制器内部，四个无线AP构成阵列均布在储罐浮顶的四个人孔处，服务器置于储罐浮顶并与无线AP连接，在检测仪工作时，服务器向检测仪发出定位或跟踪命令，检测仪接收到命令后通过采集各个无线AP（无线信号接入点）的数据，并将数据发送给服务器，服务器根据固定位置的信号强度通过校准算法来确定检测仪的位置。上述方案中气囊采用超强抗撕裂的织物材料制成，气囊表面涂有保证气密性的涂层，这使得气囊能够承受充气瞬间的超强压力防止其撕裂和漏气。上述方案中定位系统与远程控制系统配合，使行走机构精确地按照规划检测路径行走、检测，检测完成后行走至回收地点，回收地点与罐顶人孔处相对应，在回收地点处，当定时器设置的时间结束，定时器引发电机转动并带动齿条针移动，刺破液态CO2气瓶的密封口，气囊充气并打开，带动大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪上浮至罐顶人孔处，被回收回来。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术将载有声学传感器的检测仪潜入到储罐底部，对罐底板进行在线检测，这样在经济方面由于储罐不需要停工，节约了检测成本，提高了生产效益；在检测方面，由于在储罐内部检测则减少了外界干扰，提高了检测的灵敏度及监测的可靠性并解决了大型储罐底板中心区域无法检测的问题，从而能更加精准、有效的评价整个储罐底板的腐蚀损伤情况。2、本专利技术将驱动轮设计为具有八根弹簧支柱且带有环形内槽的正八边形轮，并且在车轮表面附有一层带有加强防滑筋的防滑带。弹簧支柱的使用使得检测仪能在投放着陆时能有效的减震避免仪器的损坏；车轮多边形的设计和防滑带的使用是为了增大车轮与底板的接触面积和摩擦系数，从而保证检测仪能平稳的行走。3、本专利技术通过定位系统，使得操作人员能够实时地、准确地掌握检测仪的具体位置，并在远程控制系统的配合下能够使得该检测仪能够精确地按照规划检测路径行走、检测和行走至回收地点，从而提高了罐底板全域检测的准确度和减少了人工操作实现了自动化。4、本专利技术的回收装置，首先，其采用液态CO2因压力变化而迅速膨胀气化，这一物理原理来进行对检测仪的回收，此方法由于充气介质干净且充气过程为吸热过程，因此不会对储罐内的油品造成污染和产生由高温或漏电导致的危险事故的发生；其次，气囊采用了超强抗撕裂的织物材料和气囊表面涂有保证气密性的涂层，这使得气囊能够承受充气瞬间的超强压力防止其撕裂和漏气；最后，由于双气囊回收设计和气囊固定方式的设计，使得两个气囊能够稳定地固定在两个驱动轮气囊槽内从而能够平稳地将检测仪送至罐顶回收点。5、本专利技术完整的密封设计与良好的密封性能和机体材质优异的电绝缘性，杜绝了仪器内部的数据线和电线与原油的接触，从而有效的预防了由电源泄露而引发的安全问题。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中底盘的结构示意图；图3是本专利技术中机体内部的结构示意图；图4是本专利技术中驱动轮左视图；图5是本专利技术中驱动轮右视图；图6是本专利技术中定时引发装置的结构示意图；图7是本专利技术中屏蔽式永磁耦合器的结构示意图。图中：1-外壳，2-驱动轮，3-回收装置，4-底盘，5-万向轮，6浸入式声学传感器，7-驱动轴，8-远程控制系统，9-进气管，10-信号线，11-电池，13-驱动电机，14-防滑带，15-弹簧，16-弹簧套筒，17三通，18-气囊，19-弹性环套与可闭锁固定钩，20-气囊槽，21-定时引发机构，22-密封盒，23-密封环片，24-通气道，25-密封口，26-液态CO2气瓶，27-定时器，28-引发电机，29-齿条针，30-外磁体，31-内磁体，32-外转子，33-屏蔽套。下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪，其特征在于：这种大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪包括机体、行走机构、远程控制系统（8）、定位系统、浸入式声学传感器（6）、回收装置（3），行走机构包括驱动轮（2）、万向轮（5）、驱动机构，万向轮（5）安装在机体的前端，驱动轮（2）安装在机体两侧并采用差速转向，每个驱动轮（2）的外侧设置回收装置（3），回收装置（3）包括定时引发机构（21）、液态CO2气瓶（26）、气囊（18）、气囊槽（20）、密封盒（22），气囊（18）为带有气芯的充气囊，气囊（18）通过弹性环套与可闭锁固定钩（19）安置于气囊槽（20）内，气囊槽（20）环绕在密封盒（22）外，定时引发机构（21）与液态CO2气瓶（26）置于密封盒（22）内，定时引发机构（21）包括定时器（27）、电池、引发电机（28）、齿条针（29），定时器（27）连接引发电机（28），引发电机（28）的输出轴带有齿轮，齿轮连接齿条针（29），齿条针（29）带有密封片，气囊（18）的进气管（9）连接三通（17），液态CO2气瓶（26）的出口设置密封口（25），密封口（25）伸入到三通（17）的一个口内，齿条针（29）从三通（17）的另一个口伸入到三通（17）中，齿条针（29）指向密封口（25）；浸入式声学传感器（6）安装在机体底盘（4）上，且浸入式声学传感器（6）信号接收面与底盘（4）平行；远程控制系统（8）分别连接驱动电机（13）和浸入式声学传感器（6）。...

【技术特征摘要】
1.一种大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪，其特征在于：这种大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪包括机体、行走机构、远程控制系统（8）、定位系统、浸入式声学传感器（6）、回收装置（3），行走机构包括驱动轮（2）、万向轮（5）、驱动机构，万向轮（5）安装在机体的前端，驱动轮（2）安装在机体两侧并采用差速转向，每个驱动轮（2）的外侧设置回收装置（3），回收装置（3）包括定时引发机构（21）、液态CO2气瓶（26）、气囊（18）、气囊槽（20）、密封盒（22），气囊（18）为带有气芯的充气囊，气囊（18）通过弹性环套与可闭锁固定钩（19）安置于气囊槽（20）内，气囊槽（20）环绕在密封盒（22）外，定时引发机构（21）与液态CO2气瓶（26）置于密封盒（22）内，定时引发机构（21）包括定时器（27）、电池、引发电机（28）、齿条针（29），定时器（27）连接引发电机（28），引发电机（28）的输出轴带有齿轮，齿轮连接齿条针（29），齿条针（29）带有密封片，气囊（18）的进气管（9）连接三通（17），液态CO2气瓶（26）的出口设置密封口（25），密封口（25）伸入到三通（17）的一个口内，齿条针（29）从三通（17）的另一个口伸入到三通（17）中，齿条针（29）指向密封口（25）；浸入式声学传感器（6）安装在机体底盘（4）上，且浸入式声学传感器（6）信号接收面与底盘（4）平行；远程控制系统（8）分别连接驱动电机（13）和浸入式声学传感器（6）。2.根据权利要求1所述的大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪，其特征在于：所述的浸入式声学传感器（6）有四个，这四个传感器以“口”形均布在机体底盘（4）上。3.根据权利要求2所述的大型储罐底板腐蚀浸入式自动声学检测仪，其特征在于：所述的驱动轮（2）为正八边形轮，驱动轮（2）中心为外转子（32），外转子（32）与轮框之间设置八根弹簧支柱，每个驱动轮（2）均通过外转子（32）连接一个驱动轴（7），驱动轴（7）连接驱动电机（13），外转子（32）与驱动轴（7）之间采用动力静密封，动力静密封由永磁耦合器与屏蔽套（33）的结合构成；轮框的周向均布八个弹簧套筒（16），每根弹簧支柱的一端安装弹簧套筒（16）内，另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，陈小龙，曹岩炯，张维，李越，徐磊，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23