【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水合物颗粒检测与清堵，尤其涉及一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置。
技术介绍
1、在天然气开采及运输过程中，在遇到高压低温的情况时，管道内输送的气体(ch4、c2h6等气体)会和气相的水滴形成一种非化学计量笼型络合物，即水合物。这些水合物颗粒会随着管道内流体的流动而发生聚集，形成水合物团簇，最终导致管道内部的堵塞，进而引发造成局部压力骤增，这样一来就会产生潜在的安全问题，并直接影响天然气井的开采效率和管道的输送效率。水合物从形成到堵塞主要原因包括水合物颗粒聚集、形成水合物床层、水合物沿壁面生长沉积等，在天然气长输过程中，因地形起伏导致凹处管线积液、形成局部节流，加剧了天然气水合物的形成，易在地面集输管线的管道低洼处、管线转弯处、阀门、和三通等处发生堵塞，导致天然气输送管道产生严重的经济负担和安全隐患。针对上述水合物产生堵塞造成的危害，可归结于小的水合物颗粒在数量和粒径达到一定程度后，开始快速聚集成团，堵塞管道。
2、现有的管道内水合物检测通常是利用压力和温度传感器来预测该管段处可能有水合物的形成，从而进行进一步的清堵和预防措施，但此方法无法确定水合物生成的具体情况，即水合物在管道内的分布情况、颗粒数量和粒径等，也不能准确的判断是否为水合物所造成的管道堵塞，这样就会导致在处理这些水合物时不够精确，无法根据水合物颗粒的具体数量和粒径来精确判断是否会产生水合物堵塞，为此，提出一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置。
技术实现思路
1、本专利技术的
2、一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，包括保护套、壳体一和壳体二，所述保护套安装在壳体一的一侧，所述保护套内安装有电机和定位机构，所述壳体一的两端转动连接有转轴，所述转轴一端与电机的输出轴同轴连接，所述转轴上连接有叶轮，所述转轴远离电机的一端连接有传动机构，所述壳体二一端设置有管壁清理机构，所述管壁清理机构与传动机构相连接，所述壳体二内设置有检测机构用于对水合物颗粒和数量进行检测。
3、优选地，所述传动机构包括连接轴、两个轭架、枢轴和轴颈，两个所述轭架设置在连接轴的中间，两个所述轭架分别连接有枢轴和轴颈，所述枢轴和轴颈转动连接，所述连接轴一端与转轴同轴连接，所述连接轴另一端与管壁清理机构相连接。
4、优选地，所述管壁清理机构包括支架和转动环，所述转动环与壳体二的外壁通过轴承转动连接，所述支架与转动环相连接，所述支架的中心与连接轴相连接，所述转动环的外环面设置有尼龙材质的刷毛。
5、优选地，所述检测机构包括底板、减震垫片、纵向pvdf压电薄膜组、信号放大过滤器、信号采集器、横向pvdf压电薄膜组、减震环和环形顶板，所述底板、减震垫片、纵向pvdf压电薄膜组、信号放大过滤器、信号采集器、横向pvdf压电薄膜组、减震环和环形顶板依次堆叠放置，所述环形顶板与底板上开设有对齐通孔，且通过螺栓和螺母相连接，所述底板上的外侧设置有连接件与壳体二相连接，所述底板背面安装有微型摄像头。
6、优选地，所述定位机构包括连接架和碰撞传感器，所述保护套前端分为两个部分并通过连接架相连接，每个所述连接架上设置有弹簧，所述碰撞传感器安装在保护套上且位于两个部分的间隙中，所述碰撞传感器通过导线与检测机构以及微型摄像头电连接。
7、优选地，所述纵向pvdf压电薄膜组与横向pvdf压电薄膜组中的传感单元条间隔5mm，所述底板和环形顶板均采用304不锈钢材料，且表面进行喷塑绝缘处理，所述减震垫片和减震环均采用硅橡胶材料制成。
8、优选地，所述壳体一的两端均开设有多个贯通口，所述壳体一和壳体二均为圆柱型结构，所述壳体一和壳体二均采用304不锈钢材料制成。
9、与现有的技术相比，本专利技术优点在于：
10、本专利技术装置可以在水合物堵塞和水合物颗粒悬浮分散两种情况下，较为精确完成直管与弯管处水合物颗粒数量与粒径的检测，记录管道内的水合物分布情况，以针对水合物含量对该管段进行水合物抑制防堵，同时为管道堵塞原因进行可视化、定位化分析和维修维护提供了基础，对管道内水合物检测与指导水合物清除防堵有着重要的实用价值。
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1.一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：包括保护套(1)、壳体一(3)和壳体二(8)，所述保护套(1)安装在壳体一(3)的一侧，所述保护套(1)内安装有电机(2)和定位机构(9)，所述壳体一(3)的两端转动连接有转轴(4)，所述转轴(4)一端与电机(2)的输出轴同轴连接，所述转轴(4)上连接有叶轮(41)，所述转轴(4)远离电机(2)的一端连接有传动机构(5)，所述壳体二(8)一端设置有管壁清理机构(6)，所述管壁清理机构(6)与传动机构(5)相连接，所述壳体二(8)内设置有检测机构(7)用于对水合物颗粒和数量进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述传动机构(5)包括连接轴(51)、两个轭架(52)、枢轴(53)和轴颈(54)，两个所述轭架(52)设置在连接轴(51)的中间，两个所述轭架(52)分别连接有枢轴(53)和轴颈(54)，所述枢轴(53)和轴颈(54)转动连接，所述连接轴(51)一端与转轴(4)同轴连接，所述连接轴(51)另一端与管壁清理机构(6)相连接。
3.根据权
4.根据权利要求1所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述检测机构(7)包括底板(71)、减震垫片(72)、纵向pvdf压电薄膜组(73)、信号放大过滤器(74)、信号采集器(75)、横向pvdf压电薄膜组(76)、减震环(77)和环形顶板(78)，所述底板(71)、减震垫片(72)、纵向pvdf压电薄膜组(73)、信号放大过滤器(74)、信号采集器(75)、横向pvdf压电薄膜组(76)、减震环(77)和环形顶板(78)依次堆叠放置，所述环形顶板(78)与底板(71)上开设有对齐通孔，且通过螺栓和螺母相连接，所述底板(71)上的外侧设置有连接件与壳体二(8)相连接，所述底板(71)背面安装有微型摄像头(10)。
5.根据权利要求4所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述定位机构(9)包括连接架(92)和碰撞传感器(93)，所述保护套(1)前端分为两个部分并通过连接架(92)相连接，每个所述连接架(92)上设置有弹簧(91)，所述碰撞传感器(93)安装在保护套(1)上且位于两个部分的间隙中，所述碰撞传感器(93)通过导线与检测机构(7)以及微型摄像头(10)电连接。
6.根据权利要求4所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述纵向pvdf压电薄膜组(73)与横向pvdf压电薄膜组(76)中的传感单元条间隔5mm，所述底板(71)和环形顶板(78)均采用304不锈钢材料，且表面进行喷塑绝缘处理，所述减震垫片(72)和减震环(77)均采用硅橡胶材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述壳体一(3)的两端均开设有多个贯通口(31)，所述壳体一(3)和壳体二(8)均为圆柱型结构，所述壳体一(3)和壳体二(8)均采用304不锈钢材料制成。
...【技术特征摘要】
1.一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：包括保护套(1)、壳体一(3)和壳体二(8)，所述保护套(1)安装在壳体一(3)的一侧，所述保护套(1)内安装有电机(2)和定位机构(9)，所述壳体一(3)的两端转动连接有转轴(4)，所述转轴(4)一端与电机(2)的输出轴同轴连接，所述转轴(4)上连接有叶轮(41)，所述转轴(4)远离电机(2)的一端连接有传动机构(5)，所述壳体二(8)一端设置有管壁清理机构(6)，所述管壁清理机构(6)与传动机构(5)相连接，所述壳体二(8)内设置有检测机构(7)用于对水合物颗粒和数量进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述传动机构(5)包括连接轴(51)、两个轭架(52)、枢轴(53)和轴颈(54)，两个所述轭架(52)设置在连接轴(51)的中间，两个所述轭架(52)分别连接有枢轴(53)和轴颈(54)，所述枢轴(53)和轴颈(54)转动连接，所述连接轴(51)一端与转轴(4)同轴连接，所述连接轴(51)另一端与管壁清理机构(6)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述管壁清理机构(6)包括支架(61)和转动环(62)，所述转动环(62)与壳体二(8)的外壁通过轴承转动连接，所述支架(61)与转动环(62)相连接，所述支架(61)的中心与连接轴(51)相连接，所述转动环(62)的外环面设置有尼龙材质的刷毛(63)。
4.根据权利要求1所述的一种基于pvdf压电材料的水合物颗粒检测装置，其特征在于：所述检测机构(7)包括底板(71)、减震垫片(72)、纵向pvd...
【专利技术属性】
技术研发人员：周诗岽，徐义轩，裘淦，柳扬，王传硕，吕晓方，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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