管道几何检测器制造技术

一种管道几何检测器，它包括一个筒体（６）及设在筒体（６）前、后端的前皮碗（３）和后皮碗（９），在前皮碗（３）前面设有跟踪发射机（１），在前皮碗（３）的后面安装有里程轮组件（１２），在后皮碗（９）的后面安装有变形感测组件（１７），在筒体（６）内安装有电路板组件（１５）、电池组（７），在筒体（６）上还设有密封引线插头（５）和密封通讯插头（１３），里程轮组件（１２）的信号电缆通过密封引线插头（５）引入筒体（６）内与电路板组件（１５）连接，变形感测组件（１７）经位移传感器（１４）与电路板组件（１５）连接，其特征在于：在筒体（６）内还设有加速度计（１０）和角速率传感器（１１），加速度计（１０）和角速率传感器（１１）的信号电缆与电路板组件（１５）连接。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
管道几何检测器
本技术属于检测装置，具体涉及一种电子式测量埋地管道轮廓和曲率的检测装置。
技术介绍
在石油天然气管道输送工业领域中，对埋地管道缺陷检测设备的研究和使用已经有很多年的历史了。这些设备一般涉及对管道的变形(通径)、走向(弯曲和移位)和管壁腐蚀的检测。通常是把检测器投放到管道内，让检测器随输送的介质沿管道前进，进行完全自动的在役检测。一个检测段一般长达一百二十至一百五十公里。管道的口径规格很多，小的只有159毫米，大的可达一米以上。埋地的石油天然气管道在施工过程中或在施工以后的长时间的使用中，由于各种原因，例如热胀冷缩、石块顶压、土层移动、河流冲刷或山体滑坡等，会造成管道的局部凹陷、皱褶、弯头被挤扁或局部管道弯曲移位等。比较老的管道还使用了超规范的大角度斜口、小曲率半径弯头、连续斜口(俗称虾米腰)等，并且没有完整的施工记录。这些缺陷的存在导致了管道运行和管理方面的两个问题：一是增加了管道破坏的因素，影响安全生产；二是会对管道腐蚀检测器的通过形成阻碍。因此需要进行管道检测，尤其要在腐蚀检测之前进行几何变形检测，及时维修，保持管道的完整性。管道腐蚀检测器的运行对管道几何形态提出了苛刻的要求，这些条件一般是：直管段变形≤5％，90°弯头的曲率半径不小于2.5倍D(D是管道的公称直径)，斜口角度不大于6°。而担任-->检查管道变形任务的检测器通过管道的条件是：直管段变形≤30％，90°弯头的曲率半径不小于1.5倍D，斜口角度不大于15°。中国专利ZL 98 2 492014公开了一种“管道弯曲检测装置”。《油气储运》1998年第五期P54～56公开了一种“DN-700型电子式管道通径检测器”。前者是检测管道上的弯头和斜口的，后者是检测管道截面变形的。但是它们都存在检测功能单一和对某些检测信号判断不确定的问题。上述“管道弯曲检测装置”能检测管道上的弯头和斜口的角度，弯头曲率半径及其变化；能发现弯头变形，但不能定量地给出变形的百分比；没有检测直管道变形的功能；也不能对管道弯曲移位进行检测。上述“DN-700型电子式管道通径检测器”，能定量地检测直管道变形，能判断弯头的位置，估算弯头的弧长，发现弯头变形。因为弯头的弧长因转角或曲率半径的不同而大小不等，所以仅从弧长不能判断弯头曲率半径的规格和大小。由于不能判断弯头曲率半径的规格和大小，所以它不能准确地给出弯头变形的百分比。它也不能识别斜口，因为它对斜口的感测信号与对管壁凹陷的感测信号形态相同，没有特征。因此，以上两种检测器的缺点是都不能完全确定需要检测的缺陷项目的类型和大小。由于输油(气)管道是埋在地下，不是直接可见的，长期以来对埋地管道缺陷的检测大都只能以间接测量的方法进行，人们看到的检测结果是一条条起伏跳动的曲线。由于管道缺陷的复杂性和感测方法的局限性，检测结果往往不能对不同的缺陷完全显现出鲜明可辨的特征。因此，如果有一种检测器能对管道缺陷用多种感测方法同时获取尽可能多的信息，能提高对缺陷类型和尺寸判-->断的准确度，那是非常需要的。综合使用多种感测方法，使得它们对同一个管道缺陷，同时给出相关联的多个信息，产生了一种新的检测器，它能克服上述两种检测装置检测结果中存在的不确定性，准确地判断管道缺陷的类型，定量地给出检测的结果。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用多感测器信息相关的方法，一次运行就能准确给出管道几何状态的管道几何检测器。本技术提供的具体技术方案是：一种管道几何检测器，它包括一个筒体及设在筒体前，后端的前皮碗和后皮碗，在前皮碗前面设有跟踪发射机，在前皮碗的后面安装有里程轮组件，在后皮碗的后面安装有变形感测组件，在筒体内安装有电路板组件、电池组，在筒体上还设有密封引线插头和密封通讯插头，里程轮组件的信号电缆通过密封引线插头引入筒体内与电路板组件连接，变形感测组件经位移传感器与电路板组件连接，其特征在于：在筒体内还设有加速度计和角速率传感器，加速度计和角速率传感器的信号电缆与电路板组件连接。角速率传感器、加速度计和变形感测组件都会对这些变形作出反应，把这些信号同时采集，送到电路板组件中，信号在电路板组件中经过放大整形等预处理后，自动以数据组的方式存储在数据存储器中。里程轮组件记录检测器在管道中运行的距离。跟踪发射机用于在地面上跟踪本检测器在埋地管道中的具体位置，它是自带电源的独立体。管道几何检测器在投放入管道以前与PC机连接进行必要的设置。投放到管道内部后，由于前后皮碗是与管道内壁贴紧密封的，管道几何检测器在管输介-->质前后压差的推动下沿管道向前运动，边运动边检测。当一段管道被检测完成后，管道几何检测器被从管道中取出。接上PC机，把数据存储器中的数据读出到PC机中，就可以对检测结果进行显示和分析解读了。本技术的优点是同时取得并对应显示出角速率传感器、加速度计和变形感测组件对任一个管道缺陷的全部感测信号，使得这些管道缺陷有了新的检测信号特征型。这些新的检测信号特征型是全部感测信号的信息组，每个信息组都以不同的组合表征着不同的管道缺陷类型。例如斜口的信息组就与管道凹陷的信息组明显不同，很容易区分。再例如通过分析变形弯头的信息组，不仅得到了转角和曲率半径的数据，还可以计算出弯头变形的百分比。因此，它能准确判断缺陷的类型和尺寸，消除了上述两种已公开的检测装置检测结果中存在的不确定部分。用这样一台管道几何检测器，通过一次运行，解决了原来用两台检测器运行两次还解决不了的问题，提高了检测能力和效率，节约了能源和人力物力的投资。附图说明本技术有如下附图：图1为管道几何检测器一个实施例：图2为管道几何检测器另一个实施例；图3为电路原理框图；图4为数据采集与存储电路原理图；图5为里程轮选速电路原理图。图1和图2中，1跟踪发射机2前盖板3前皮碗4前法兰5密封引线插头6筒体7电池组8后法兰9后皮碗10加速度计11角速率传感器12里程轮-->组件13密封通讯插头14位移传感器15电路板组件16后盖板17变形感测组件18感测臂19连杆20积分盘21球形铰链22中心杆23万向节24中心轴25另一个密封引线插头。具体实施方式：实施例之一：如图1所示，一种管道几何检测器由筒体6、前法兰4、前皮碗3、加速度计10、角速率传感器11、位移传感器14、后法兰8、后皮碗9、变形感测组件17、里程轮组件12、电池组7、电路板组件15、前盖板2、后盖板16、密封引线插头5、密封通讯插头13和跟踪发射机1组成。加速度计10、角速率传感器11、位移传感器14、电池组7、电路板组件15安装在筒体6内，前法兰4和后法兰8与筒体6两端密封连接，形成对管道内输送介质密封的舱体；前盖板2与前法兰4夹紧并固定前皮碗3，后盖板16与后法兰8夹紧并固定后皮碗9，跟踪发射机1安装在前盖板2上；变形感测组件17安装在后盖板16上，它是由感测臂18、连杆19、积分盘20、球形铰链21、中心杆22、万向节23、中心轴24组成的伞架式空间连杆机构，感测臂18是多个，均匀分布在后盖板16上，形成一个圆周，分别通过连杆19与积分盘20连接，球形铰链21在积分盘20的中心，并与中心杆22连接，中心杆22通过万向节23与中心轴24连接，中心轴24与设在筒体6内的位移传感器14的触头接触，感测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道几何检测器，它包括一个筒体(6)及设在筒体(6)前，后端的前皮碗(3)和后皮碗(9)，在前皮碗(3)前面设有跟踪发射机(1)，在前皮碗(3)的后面安装有里程轮组件(12)，在后皮碗(9)的后面安装有变形感测组件(17)，在筒体(6)内安装有电路板组件(15)、电池组(7)，在筒体(6)上还设有密封引线插头(5)和密封通讯插头(13)，里程轮组件(12)的信号电缆通过密封引线插头(5)引入筒体(6)内与电路板组件(15)连接，变形感测组件(17)经位移传感器(14)与电路板组件(15)连接，其特征在于：在筒体(6)内还设有加速度计(10)和角速率传感器(11)，加速度计(10)和角速率传感器(11)的信号电缆与电路板组件(15)连接。2.根据权利要求1所说的一种管道几何检测器，其特征在于：所说的加速度计(10)是半导体型的，所说的角速率传感器(11)是压电型的。3.根据权利要求1或者2所说的一种管道几何检测器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文博，
申请(专利权)人：杨文博，
类型：实用新型
国别省市：