外露充填管道堵塞便携检测装置制造方法及图纸

一种外露充填管道堵塞便携检测装置，包括呈C形的开口环，开口环上开设多个螺纹安装孔，安装孔内插装有超声波接收探头和超声波共振触头，超声波接收探头和超声波共振触头与管道的外壁滑动配合；超声波接收探头和超声波共振触头均与集成控制器连接；该装置便于携带、信息显示直观，对原有管道系统无需作其他改动，可方便的对管道内堵塞情况进行检测和疏通。

Portable detection device for plugging of exposed filling pipeline

【技术实现步骤摘要】
外露充填管道堵塞便携检测装置
本技术涉及一种管道检测装置，具体涉及一种外露充填管道堵塞便携检测装置，属于外露型充填管道堵塞检测与疏通

技术介绍
充填开采相比于传统开采方式具有诸如减少矸石外排、避免像传统开采那般引起地表变形与沉陷、地下水流失以及实现低贫损开采的优点，是一种环境友好型与远景资源节约型的煤炭开采方式。但在充填系统的运行过程中，最突出的缺陷在于充填效率跟不上资源开采效率，导致充填开采效率低。充填效率低的原因除了充填材料本身，如膏、胶体充填材料在充填后的硬化需要一定的时间外，充填管道堵塞是另一降低充填效率的重要因素，充填管道堵塞不仅会引起施工中断，寻找、疏通堵塞点费时费力，而且会在一定程度上限制充填材料的输送速度。常用的堵塞部位寻找方法包括分段拆管法、压力监测法，对于短距离的充填管道来说还具备实施的可能性，但也需要克服诸多困难，对于长距离的充填材料运输管道来说，这些方法实施起来则会更加的困难，且大大增加了运营成本，因而针对膏体、胶体等外露充填管道的堵塞问题，目前并没有可靠、简便的检测装置以及快速高效的疏通方法对此加以解决。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种外露充填管道堵塞便携检测装置，该装置便于携带、信息显示直观，对原有管道系统无需作其他改动，可方便的对管道内堵塞情况进行检测和疏通。为了实现上述目的，本技术提供一种外露充填管道堵塞便携检测装置，包括呈C形的开口环，其开口端的宽度不小于管道的外径，开口环的内径大于管道外径；开口环的下端连接有手柄；开口环上开设多个螺纹安装孔，其中的一个安装孔内安装超声波接收探头，其余的各安装孔内均分别安装超声波共振触头，所述的超声波接收探头和超声波共振触头与管道的外壁滑动配合；所述的超声波接收探头和超声波共振触头均与集成控制器连接；所述的集成控制器包括超声波变频振动组件、超声波振动测试组件、控制器和显示屏，超声波变频振动组件包括依次连接的超声波共振触头、超声波振动器、超声波发生器和超声波换能器；超声波振动测试组件包括依次连接的超声波接收探头和测量传感器；所述的超声波换能器和测量传感器均与控制器连接。进一步地，所述的超声波振动测试组件还包括滤波装置，所述的滤波装置与超声波接收探头连接。进一步地，所述超声波共振触头设置有三个，且沿开口环等间距分布，所述的超声波接收探头设有一个，位于任意两个超声波共振触头之间；超声波共振触头和超声波接收探头靠近管道的部分均为半球形。进一步地，所述的所述的测量传感器为压电式振动传感器，其测量的位移范围为0.001～4.000mm，速度范围为0.1～400.0mm/s，加速度范围为0.1～400.0m/s2。进一步地，所述的超声波变频振动组件中的超声波振动器的振动频率为15Hz～30MHz。本技术通过利用共振原理，结合超声波的频段可调、穿透性强以及超声波经过不同介质频率不变的特性，设置可以直接套装于管道外部的开口环，并在开口环上插装与集成控制器连接的超声波接收探头和超声波共振探头分别用于超声波频率的产生和捕捉，并通过集成控制器显示屏对波谱信号进行直观显示，通过所产生的波谱信号段的不同形态进行堵塞位置的判定，为进行精确疏通提供了可靠的依据，该便携检测装置结构简单、易于操作，检测效率高、疏通效果好，且对原有管道系统无需作其他改动，实现了对管道内堵塞情况进方便行检测和无损疏通。还提供了一种一种外露充填管道堵塞疏通方法，包括如下步骤：(1)收集参照数据：制备各类特定充填材料的固体试样，利用共振法，启动超声波变频振动组件进行超声波的形成，同时启动超声波振动测试组件进行超声波的接收和显示，得到引起固体试样共振的共振频率并进行记录；模拟各类特定充填材料所充填的管道内的流通环境，利用共振法，启动超声波变频振动组件进行超声波的形成，同时启动超声波振动测试组件进行超声波的接收和显示，得到引起管道内流体共振的激发频率并进行记录；(2)判定堵塞位置：将步骤(1)中测得的流体共振的激发频率设定为检测装置的激发频率，启动超声波变频振动组件和超声波振动测试组件，调整超声波共振触头的频率为激发频率值，从开口环开口处将便携检测装置滑动卡装于管道外壁，手持手柄移动该便携检测装置，对管道进行扫描检测；管道内流体在检测装置的激发频率的作用下产生共振，共振信号被超声波接收探头捕捉经测量传感器转换后传送至控制器，显示屏上实时显示出振幅较大且稳定的波谱或振幅数字信号；继续移动便携检测装置，当显示屏上的波谱或振幅数字信号开始出现明显变化，即振幅不再稳定且振幅减小时，说明被检测部位的管道内材质不再是流体，而是引发堵塞的固体，继续移动扫描，直至显示屏上再次出现振幅较大且稳定的波谱或振幅数字信号，即可判定这两段振幅较大且稳定的波谱信号之间的部分为堵塞位置；(3)疏通堵塞：对步骤(2)中确定的堵塞位置，利用步骤(1)得出的相应充填材料固化后的共振频率，启动超声波变频振动组件和超声波振动测试组件，调整超声波共振触头的超声波频率与充填材料固化后的共振频率一致后，对堵塞位置的管道外壁进行持续扫描，使管道内固体疏松破碎，破碎的固体被管道内流体不断冲散，直至管道疏通。进一步地，所述的步骤(2)和步骤(3)中，为减小超声波接收探头和超声波共振触头与管道外壁之间的阻力，使用前对超声波接收探头和超声波共振触头做润滑处理。进一步地，所述的超声波接收探头和超声波共振触头可根据实际的频率需要进行数量及位置的调整，超声波接收探头和超声波共振触头距离管道的距离可通过旋深或旋浅在开口环螺纹安装孔内的距离进行调整。本疏通方法通过利用声波在不同介质中传播时频率不变的原理，通过收集参照数据并利用相应的参照频率进行检测，从而判定堵塞位置，利用共振法启动检测装置中的超声波共振触头对堵塞位置的固体进行疏松破碎，在对原管道系统不产生任何破坏的前提下，实现了对管道快速高效的疏通。附图说明图1是本技术中检测装置的结构示意图；图2是本技术中检测装置的剖视图；图3是堵塞疏通的初始状态示意图；图4是堵塞疏通的中间状态示意图；图5是堵塞疏通的最终状态示意图。图中：1、开口环，2、管道，3、手柄，4、安装孔，5、超声波接收探头，6、超声波共振触头，7、集成控制器，8、显示屏。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1和图2所示，一种外露充填管道堵塞便携检测装置，包括呈C形的开口环1，其开口端的宽度不小于管道2的外径，开口环1的内径大于管道2外径；开口环1的下端连接有手柄3；开口环1上开设多个螺纹安装孔4，其中的一个安装孔4内安装超声波接收探头5，其余的各安装孔4内均分别安装超声波共振触头6，所述的超声波接收探头5和超声波共振触头6与管道2的外壁滑动配合；所述的超声波接收探头5和超声波共振触头6均与集成控制器7连接；所述的集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外露充填管道堵塞便携检测装置，其特征在于，包括呈C形的开口环(1)，其开口端的宽度不小于管道(2)的外径，开口环(1)的内径大于管道(2)外径；开口环(1)的下端连接有手柄(3)；/n开口环(1)上开设多个螺纹安装孔(4)，其中的一个安装孔(4)内安装超声波接收探头(5)，其余的各安装孔(4)内均分别安装超声波共振触头(6)，所述的超声波接收探头(5)和超声波共振触头(6)与管道(2)的外壁滑动配合；所述的超声波接收探头(5)和超声波共振触头(6)均与集成控制器(7)连接；/n所述的集成控制器(7)包括超声波变频振动组件、超声波振动测试组件、控制器和显示屏(8)，超声波变频振动组件包括依次连接的超声波共振触头(6)、超声波振动器、超声波发生器和超声波换能器；/n超声波振动测试组件包括依次连接的超声波接收探头(5)和测量传感器；/n所述的超声波换能器和测量传感器均与控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种外露充填管道堵塞便携检测装置，其特征在于，包括呈C形的开口环(1)，其开口端的宽度不小于管道(2)的外径，开口环(1)的内径大于管道(2)外径；开口环(1)的下端连接有手柄(3)；
开口环(1)上开设多个螺纹安装孔(4)，其中的一个安装孔(4)内安装超声波接收探头(5)，其余的各安装孔(4)内均分别安装超声波共振触头(6)，所述的超声波接收探头(5)和超声波共振触头(6)与管道(2)的外壁滑动配合；所述的超声波接收探头(5)和超声波共振触头(6)均与集成控制器(7)连接；
所述的集成控制器(7)包括超声波变频振动组件、超声波振动测试组件、控制器和显示屏(8)，超声波变频振动组件包括依次连接的超声波共振触头(6)、超声波振动器、超声波发生器和超声波换能器；
超声波振动测试组件包括依次连接的超声波接收探头(5)和测量传感器；
所述的超声波换能器和测量传感器均与控制器连接。


2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂臣，许嘉徽，孙长伦，梁巨理，荣浩宇，孙元田，张苏辉，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32