检测输油管道泄漏的球形内检测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种检测输油管道泄漏的球形内检测器。该检测器包括球形铝壳体及其外的聚氨酯泡沫层，铝壳体内设置电子器件，电子器件包括：ARM处理器；IMU惯性测量单元，该惯性测量单元内含数字三轴加速度计、磁力计、陀螺仪；A/D模数转换器；SDRAM内存；NAND?Flash存储器；Micro?SD存储卡；抗混叠低通滤波器；前置放大器；驻极体电容传声器；可充电锂电池及电源模块；连接排线。本实用新型专利技术的优点在于：检测灵敏度高，制备成本低，体积小，在管道中不易卡堵，功耗低，使用灵活，应用广泛。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种检测输油管道泄漏的球形内检测器。属于检测管道泄漏的装置
技术背景随着管道运输业的飞速发展，管线的增多，管龄的增长，管道本身的制造缺陷、施エ缺陷和腐蚀以及人为的破坏等，管道事故频频发生，给人们的生命、财产和生存环境造成了巨大的威胁，因此，管道的腐蚀、裂纹等缺陷以及由缺陷引起的泄漏的及时发现与定位具有重要的现实意义。目前，国内外现有的检测管道的方法中主要有两类一类是检测因泄漏而引起的流量、压力、声音等物理參数发生变化的外部检测法，此类方法中应用较多的是负压波检漏法。当管线破裂发生泄漏时，泄漏点压カ突降产生的瞬态负压波沿管壁由泄漏处向上、下游传播，利用负压波通过上下游测量点的时间差以及负压波在管线中的传播速度，可以确定泄漏位置，再利用相关分析、小波变换、模式识别等数据处理方法，可准确识别泄漏并精准定位。这种方法使用的主要的装置为压カ变送器，对于大的泄漏，负压波检漏法灵敏准确，但由于微小泄漏产生的负压波在长距离传输后衰减严重，压カ变送器对其不敏感，对于微小泄漏该方法效果不明显，经常出现漏报。另ー类是基于磁通、超声、涡流、录像等技术的管内检测法，管道内检测技术是通过装有无损检测设备及数据采集、处理和存储系统的智能清管器在管道中运行，完成对管体的逐级扫描，达到对缺陷大小、位置的检测目的。此类方法中应用较多的是基于漏磁技术的管道漏磁检测装置(磁通管道猪)，文献“杨理践.智能化管道漏磁检测装置的研究(J).无损检測，2002，24 (3) : 100-102”中所述的检测装置外观呈圆柱状，长度在I. 5m 3m，两端是橡胶皮碗，皮碗直径略大于被测管径，整个检测装置靠管道内油的推力前进，在检测装置行进的过程中，装置内部的电子设备会记录被磁化的管道表面的漏磁通，探測完成后对存储器中数据进行分析处理，可以判断管道内的腐蚀、损伤等缺陷。该方法检测准确，精度较高，缺点是检测不同直径管道时需要更换相应直径的管道内检测器，体积庞大，阻塞甚至损坏管道的风险大，而且检测成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种检测输油管道泄漏的球形内检测器，该球形内检测器体积小、功耗低、成本低，具有检测灵敏度高、定位准确、不易堵塞和使用安全方便的优点。本技术是通过以下技术方案加以实现的一种检测输油管道泄漏的球形内检测器，该球形内检测器，包括球形承压铝壳体5及铝壳体内的电子装置，球形承压铝壳之外是聚氨酯泡沫层3，其上开设上大下小的锥形孔4，所述的球形承压铝壳体是由两个半球铝壳体以子ロ对接并通过螺钉紧固构成，其特征在干在其中ー个半球铝壳体的半球顶点处开设制有螺纹的连通孔2，与该连通孔密封配合的是密封头1，在该半球铝壳体内，与壳体内壁上的凸台并以螺钉连接设置接ロ电路板7与核心电路板9，在接ロ电路板上设置电子器件，电子器件包括Mini USB接ロ以及上电和断电机械开关、状态指示灯；在核心电路板9上设置有ARM处理器13，与该处理器连接的电子器件是MU惯性测量单元22、A/D模数转换器24、晶体振荡器17、USB接ロ 12、SDRAM内存14、NAND Flash存储器15和Micro SD存储卡16，其中在A/D模数转换器之前依次是抗混叠低通滤波器23、前置放大器21和驻极体电容传声器20 ;接ロ电路板与核心电路板通过6芯排线8实现电气连接；在另ー个半球铝壳内设置有与铝壳内壁以螺钉连接的电源电路板11，在该电路板上设置有可充电锂电池19及电源模块18 ;电源电路板通过8芯排线10与另一半球铝壳内的核心电路板实现电气连接，井向整体电子装置供电。本技术的优点本装置在管道内滚动的过程中，其内设置的声音传感器与泄漏声源距离近，因此可感测微小泄漏声信号，检测灵敏度高，在管道内检测时不发生卡堵现象；装置内设置的基于MEMS技术的惯性测量单元，具有低成本、微功耗、体积小、 使用灵活；该装置不仅可应用于埋地输油管道，也可应用于海洋输油管道的腐蚀、裂纹等缺陷以及由缺陷引起的泄漏的检测与定位，另外该装置还可搭载各种传感器，如温度、压カ等，绘制管道内温度、压カ场分布，具有广泛的应用性。附图说明图I为本技术检测输油管道泄漏的球形内检测器的结构示意图。图2为图I中的接ロ电路板7、核心电路板9和电源电路板11上的电子装置系统框图。图中1_密封头；2_螺纹连通孔；3_聚氨酯泡沫层；4_锥形孔；5_球形承压铝壳体；6_紧固螺钉；7_接ロ电路板；8-6芯排线；9_接ロ电路板；10-8芯排线；11_电源电路板；12-USB 接 ロ ；13-ARM 处理器；14_SDRAM 内存；15_NAND Flash 存储器；16_MicroSD 存储卡；17_晶体振荡器；18_电源模块；19_可充电锂电池；20_驻极体电容传声器；21_前置放大器；22_惯性测量単元IMU ；23-抗混叠滤波器；24-A/D模数转换器。具体实施方式以下结合附图I和附图2对本技术作进ー步说明。图I中5为该内检测器的球型承压铝壳体，该壳体由两个半球铝壳体以子ロ对接并通过3 6个M4*5紧固螺钉6紧固构成，在下半球铝壳上设置有放置0型密封圈的凹槽，两个半球铝壳间构成径向密封方式，招球壳外径100mm,壁厚8mm,设计耐压> 5MPa ;聚氨酯泡沫层3紧密贴合于球形承压铝壳体上，该泡沫层厚度为30mm ;聚氨酯泡沫层上开设锥形孔4，该锥形孔大孔径O 15mm,小孔径O 10mm，开设这样的锥形孔8个；在上半球铝壳体的顶部开设制有螺纹的连通孔2，该螺纹连通孔内螺纹为M16*15，与该连通孔密封配合的是密封头1，该密封头外螺纹为M16*13，在该半球铝壳体内，与铝壳体内壁上的凸台并以3 6个M3*5螺钉连接接ロ电路板7与核心电路板9，在接ロ电路板上设置有Mini USB接ロ、控制系统上电和断电的拨动式机械开关及多种颜色状态指示灯；在核心电路板9上设置有ARM处理器15，该处理器为ARM9系列的S3C2440，主频为400MHz ;与该处理器连接的电子器件是MU惯性测量单元24，型号为ADIS16405，该测量单元内含基于MEMS的三轴数字加速度计、陀螺仪与磁力计，它们通过SPI接ロ输出三维的数字加速度、角速度及磁信号；A/D模数转换器26，型号为AD7934-6，设定采样率为44. IKHz ;晶体振荡器19，频率为12MHz ;USB接ロ 14，为标准的Mini USB 接 ロ ；SDRAM 内存 16，型号为 MT48LC16M16A2，容量为 64Mbit ;NAND Flash 存储器17，型号为K9F2G08U0A，容量为256MB ；Micro SD存储卡18，容量为4GB ;其中在A/D模数转换器26之前依次是抗混叠低通滤波器25，型号为MAX7424，该滤波器为5阶巴特沃斯低通滤波器，截止频率设为22KHz ;前置放大器23，型号为MAX9814，具有自动增益控制(AGC)及 最大60dB的増益；驻极体电容传声器22，型号为WM-61B，该传感器灵敏度为_35dB，频响范围为20 20KHz ;接ロ电路板7与核心电路板9通过6芯排线8实现电气连接；在下半球 铝壳内设置有电源电路板11，在该电路板上设置有3. 7V可充电锂电池21，容量为9. 8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世利，郭世旭，靳世久，李一博，李健，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：