專利名稱：管道變徑檢測(cè)裝置的變徑檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變徑檢測(cè)器，更具體地說，涉及一種用于對(duì)流體的長(zhǎng)輸 管道進(jìn)行變徑檢測(cè)的管道變徑檢測(cè)裝置的變徑檢測(cè)器；本發(fā)明還涉及一種具 有所述變徑檢測(cè)器的管道變徑檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
通過管道對(duì)石油、天然氣等流體進(jìn)行輸送己成為國(guó)內(nèi)外能源輸送的主要 方式。管道一旦發(fā)生事故，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)周邊環(huán)境等也會(huì) 產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此，準(zhǔn)確、有效的管道檢測(cè)裝置對(duì)確保管道的正常運(yùn)行 具有重要作用。管道內(nèi)的檢測(cè)裝置包括磁漏檢測(cè)裝置和變徑檢測(cè)裝置等。磁 漏檢測(cè)裝置主要用于檢測(cè)管道內(nèi)壁上因腐蝕等而產(chǎn)生的缺陷，變徑檢測(cè)裝置 則主要用于檢測(cè)因?yàn)楣艿辣谝蚱?、碰撞等而產(chǎn)生凹凸、機(jī)械變形等徑向變 化。管道變徑檢測(cè)裝置通常包括腔體、數(shù)據(jù)處理裝置、與該數(shù)據(jù)處理裝置電 連接并通常設(shè)置在所述腔體的后端的變徑檢測(cè)器和沿著該腔體的軸向固定 在該腔體的外圓周上的多個(gè)皮碗。所述皮碗用于將管道變徑檢測(cè)裝置支撐在 管道內(nèi)，并在管道內(nèi)流動(dòng)的流體的推動(dòng)下使得管道變徑檢測(cè)裝置在管道內(nèi)流 動(dòng)。在該流動(dòng)過程中，所述變徑檢測(cè)器對(duì)管道內(nèi)壁各點(diǎn)的直徑進(jìn)行測(cè)量，并 將該測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)處理裝置內(nèi)。
該變徑檢測(cè)器通常為傘形支架結(jié)構(gòu)，包括沿腔體的徑向延伸的多個(gè)測(cè) 臂，該測(cè)臂一端樞軸連接在該腔體軸線方向的支架上，另一端與管道內(nèi)壁接 觸，并且每個(gè)所述測(cè)臂都一個(gè)積算盤樞軸連接，該積算盤設(shè)置在被所述多個(gè) 測(cè)臂圍繞的中心位置。從而當(dāng)管道某部位的直徑發(fā)生變化時(shí)，與該部位接觸 的測(cè)臂相對(duì)于所述支架發(fā)生樞轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述積算盤發(fā)生位移。通過檢測(cè)該積算盤的位移方向和位移量來計(jì)算出測(cè)臂在各部位的樞轉(zhuǎn)的角度，從而可 以得到各個(gè)部位相應(yīng)的管道直徑，從而能夠檢測(cè)出管道的變徑缺陷。
可以看出，該變徑檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且是通過積算盤的位移情 況間接地計(jì)算管道的直徑變化，因此該變徑檢測(cè)器的準(zhǔn)確度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種管道變徑檢測(cè)裝置的變徑檢測(cè)器，該變 徑檢測(cè)器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且準(zhǔn)確度較高的。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種管道變徑檢測(cè)裝置，該管道變徑檢測(cè)裝 置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且準(zhǔn)確度較高的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種變徑檢測(cè)器，該變徑檢測(cè)器包括底 座、測(cè)臂和角度傳感器，所述測(cè)臂包括臂部、固定部和安裝部，所述安裝部 位于所述臂部和所述固定部之間，所述安裝部與所述底座樞軸連接，所述角 度傳感器用于檢測(cè)所述測(cè)臂相對(duì)于所述底座樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種管道變徑檢測(cè)裝置，該管道變徑檢 測(cè)裝置包括腔體、數(shù)據(jù)處理裝置、與該數(shù)據(jù)處理裝置電連接的多個(gè)變徑檢測(cè) 器和沿著該腔體的軸向固定在該腔體的外圓周上的多個(gè)皮碗，所述數(shù)據(jù)處理 裝置用于存儲(chǔ)所述變徑檢測(cè)器所檢測(cè)的信號(hào)，其中，所述變徑檢測(cè)器為上述 變徑檢測(cè)器，所述多個(gè)變徑檢測(cè)器設(shè)置在所述腔體的外圓周上，其中所述底 座固定在所述腔體上，所述固定部與所述腔體彈性連接。
在根據(jù)本發(fā)明提供的變徑檢測(cè)器中，無需設(shè)置積算盤等結(jié)構(gòu)，而且直接 通過所述角度傳感器來檢測(cè)所述臂部相對(duì)于所述底座樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而 可以直接地計(jì)算出管道的直徑變化，因此準(zhǔn)確度較高。
在根據(jù)本發(fā)明提供的管道變徑檢測(cè)裝置中，由于采用了上述變徑檢測(cè) 器，因此結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度較高。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的管道變徑檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中該管道變徑 檢測(cè)裝置采用了根據(jù)本發(fā)明的管道變徑檢測(cè)器；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的變徑檢測(cè)器的立體結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2所示的變徑檢測(cè)器的正視圖4是圖3所示的變徑檢測(cè)器的左側(cè)視圖5是圖3所示的變徑檢測(cè)器的一部分的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
一方面，本發(fā)明提供了一種管道變徑檢測(cè)裝置的變徑檢測(cè)器4。如圖1 至圖5所示，所述變徑檢測(cè)器4包括底座41、測(cè)臂42和角度傳感器43， 所述測(cè)臂42包括臂部421、固定部422和安裝部(圖中未顯示)，所述安裝 部位于所述臂部421和所述固定部422之間，所述安裝部與所述底座41樞 軸連接，所述角度傳感器43用于檢測(cè)所述測(cè)臂42相對(duì)于所述底座41樞軸 轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
使用時(shí)，將所述底座41固定在所述腔體1上，將所述測(cè)臂42的固定部 422與所述腔體1固定連接，因此臂部421的末端始終與管道內(nèi)壁接觸。當(dāng) 管道直徑發(fā)生變化時(shí)，該測(cè)臂42便相對(duì)于所述底座41樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述角度 傳感器43檢測(cè)該樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而可以通過該角度計(jì)算出該位置管道 直徑的變化。該變徑檢測(cè)器4通過角度傳感器43直接測(cè)量測(cè)臂42相對(duì)于底 座41樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，因此其檢測(cè)結(jié)果比較準(zhǔn)確。而且，該變徑檢測(cè)器4 無需積算盤等結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。此外，所述多個(gè)變徑檢測(cè)器4只需 沿周向設(shè)置在所述腔體1的外圓周上，而無需占用腔體1所在的中間位置， 從而特別適用于設(shè)置在腔體1的軸向兩端的中間位置。所述角度傳感器43可以采用本領(lǐng)域公知的各種測(cè)量角度變化的傳感器。 并且可以根據(jù)所述角度傳感器的類型來選擇其安裝位置，例如，所述角度傳
感器可以安裝在所述底座41、安裝部、臂部421或固定部422上。優(yōu)選情況 下，所述角度傳感器43為旋轉(zhuǎn)差動(dòng)變壓器，這種類型的角度傳感器的測(cè)量 精度比較高。此時(shí)，將該旋轉(zhuǎn)差動(dòng)變壓器類型的角度傳感器43與所述測(cè)臂 42固定連接，例如，可以所述角度傳感器43與所述安裝部、臂部421或固 定部422固定連接。從而所述角度傳感器43隨著所述測(cè)臂42相對(duì)于所述底 座41轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)動(dòng)的角度便是測(cè)臂42相對(duì)于底座41樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
可以采用本領(lǐng)域公知的各種樞軸連接方式使測(cè)臂42與底座41樞軸連 接，例如采用軸承、軸套等。作為一種具體的實(shí)施方式，該變徑檢測(cè)器4還 包括軸45和軸套46，其中所述軸45與所述安裝部和底座41中的一者固定 連接，所述軸套46與安裝部和底座41中的另外一者固定連接，所述安裝部 通過所述軸45和軸套46與所述底座41樞軸連接。此時(shí)，所述角度傳感器 43可以固定在所述安裝部、與安裝部固定連接的軸45或者與安裝部固定連 接的軸套46上。例如如圖5所示，所述軸45固定在所述測(cè)臂42上，所述 軸套46固定在所述底座41上，并設(shè)置在所述軸45與所述底座41之間。此 時(shí)，如圖5所示，所述角度傳感器43可以固定在所述軸45上。例如如圖5 所示，將所述角度傳感器43插設(shè)在所述軸45內(nèi)，并通過螺釘進(jìn)行緊固。如 圖2、圖3和圖5所示，所述變徑檢測(cè)器4還可以包括固定套44，該固定套 44大致呈環(huán)狀，套在所述角度傳感器43與軸45連接部分的外周，且一端形 成有凸緣，該凸緣固定在所述底座41上。從而該固定套44可以起到固定、 保護(hù)的作用。
所述測(cè)臂42的臂部421與固定部422可以成一條直線，如圖4所示， 所述臂部421與所述固定部422之間形成角度a，從而可以使該變徑檢測(cè)器 4的結(jié)構(gòu)更加緊湊?？梢岳斫獾氖牵?，當(dāng)所述臂部421和固定部422為桿狀時(shí)，所述角度a為所述臂部421軸線與固定部422的軸線所形成的角度，當(dāng)所述臂部421和固定部422為板狀時(shí)，所述角度a為所述臂部421所在的平面與固定部422所在的平面所形成的角度。該角度a可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，例如，該角度a可以為20。 -150。，例如120° 。
所述臂部421與所述固定部422的長(zhǎng)度可以根據(jù)具體情況而設(shè)置，通常所述臂部421與所述固定部422的長(zhǎng)度比例例如可以為2-20: 1。
另一方面，本發(fā)明還提供了一種管道變徑檢測(cè)裝置。如圖1所示，該管道變徑檢測(cè)裝置包括腔體1、數(shù)據(jù)處理裝置3、與該數(shù)據(jù)處理裝置3電連接的多個(gè)變徑檢測(cè)器4和沿著該腔體1的軸向固定在該腔體l的外圓周上的多個(gè)皮碗5，所述數(shù)據(jù)處理裝置3用于存儲(chǔ)所述變徑檢測(cè)器4所檢測(cè)的信號(hào)，其中，所述變徑檢測(cè)器4為如上文所述的變徑檢測(cè)器，所述多個(gè)變徑檢測(cè)器4設(shè)置在所述腔體1的外圓周上，其中所述底座41固定在所述腔體1上，所述固定部422與所述腔體1彈性連接上。
可以將所述多個(gè)變徑檢測(cè)器4以任何形式排列在所述腔體1的外圓周上，只要將所述多個(gè)變徑檢測(cè)器4以適當(dāng)?shù)拿芏确植荚谇惑w1的外圓周的徑向即可。優(yōu)選情況下，如圖1所示，所述多個(gè)變徑檢測(cè)器4相對(duì)于所述腔體1的軸向位置相同，即所述多個(gè)變徑檢測(cè)器4在所述腔體1的外圓周上環(huán)繞形成一周。
可以根據(jù)需要設(shè)置所述變徑檢測(cè)器4的個(gè)數(shù)，例如所述變徑檢測(cè)器4為2-100個(gè)，優(yōu)選為10-50個(gè)，更優(yōu)選為15-30個(gè)。
可以采用本領(lǐng)域公知的方式將所述固定部422與所述腔體1彈性連接，作為一種具體的實(shí)施方式，所述固定部422通過彈簧(圖中未顯示)與所述腔體1連接。
可以根據(jù)需要設(shè)置所述皮碗5的個(gè)數(shù)和位置。例如，所述皮碗5為2-4個(gè)，其中兩個(gè)所述皮碗5分別設(shè)置在所述腔體1軸向的兩端，所述變徑檢測(cè)器4設(shè)置在該兩個(gè)皮碗5之間。如圖1所示，所述皮碗5為4個(gè)，變徑檢測(cè)器4的兩側(cè)分別設(shè)置兩個(gè)皮碗5。
所述皮碗5用于將管道變徑檢測(cè)裝置支撐在管道內(nèi)，并在管道內(nèi)流動(dòng)的流體的推動(dòng)下使得管道變徑檢測(cè)裝置在管道內(nèi)流動(dòng)。在該流動(dòng)過程中，所述多個(gè)變徑檢測(cè)器4對(duì)管道內(nèi)壁各點(diǎn)的直徑進(jìn)行測(cè)量，并將該測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)處理裝置3內(nèi)。所述數(shù)據(jù)處理裝置3用于存儲(chǔ)所述變徑檢測(cè)器4所檢測(cè)的信息，所述信息可以包括所述角度傳感器43檢測(cè)到的角度、測(cè)量該角度的時(shí)刻等信息。所述數(shù)據(jù)處理裝置3還可以用于對(duì)所述變徑檢測(cè)器4所檢測(cè)的信息進(jìn)行壓縮處理，從而降低該數(shù)據(jù)處理裝置3的容量要求。所述數(shù)據(jù)處理裝置3還可以用于記錄管道變徑檢測(cè)裝置行走的速度，從而可以得出發(fā)生變徑的具體位置。
所述數(shù)據(jù)處理裝置3可以是本領(lǐng)域公知的各種能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并具有根據(jù)用戶需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和/或分析的裝置，例如計(jì)算機(jī)單元、單片機(jī)等。所述數(shù)據(jù)處理裝置3可以容納在所述腔體1內(nèi)。所述管道變徑檢測(cè)裝置還可以包括電源，該電源也可以容納在所述腔體l內(nèi)。
如圖1所示，所述管道變徑檢測(cè)裝置還可以包括連接在所述腔體1上的發(fā)射機(jī)6。該發(fā)射機(jī)6用于發(fā)射低頻信號(hào)，該低頻信號(hào)由地面上的接收裝置進(jìn)行接收，從而對(duì)該管道變徑檢測(cè)裝置進(jìn)行定位。
如圖1所示，所述管道變徑檢測(cè)裝置還包括連接在所述腔體1上的里程輪7。該里程輪7記錄所述管道變徑檢測(cè)裝置行走的里程，并將該里程信息存儲(chǔ)在該數(shù)據(jù)處理裝置3內(nèi)，以便能夠較精確地定位管道上出現(xiàn)變徑缺陷的具體位置。所述發(fā)射機(jī)6和里程輪7的具體結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域公知的技術(shù)，在此不再贅述。
權(quán)利要求
1、一種管道變徑檢測(cè)裝置的變徑檢測(cè)器(4)，其特征在于，該變徑檢測(cè)器(4)包括底座(41)、測(cè)臂(42)和角度傳感器(43)，所述測(cè)臂(42)包括臂部(421)、固定部(422)和安裝部，所述安裝部位于所述臂部(421)和所述固定部(422)之間，所述安裝部與所述底座(41)樞軸連接，所述角度傳感器(43)用于檢測(cè)所述測(cè)臂(42)相對(duì)于所述底座(41)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變徑檢測(cè)器，其特征在于，所述角度傳感器 安裝在所述底座(41)、安裝部、臂部(421)或固定部(422)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變徑檢測(cè)器，其特征在于，所述角度傳感器 (43)為旋轉(zhuǎn)差動(dòng)變壓器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變徑檢測(cè)器，其特征在于，所述角度傳感器 (43)與所述安裝部、臂部(421)或固定部(422)固定連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的變徑檢測(cè)器，其特征在于，該變徑檢測(cè) 器(4)還包括軸(45)和軸套(46)，其中所述軸(45)與所述安裝部和底 座(41)中的一者固定連接，所述軸套(46)與安裝部和底座(41)中的另 外一者固定連接，所述安裝部通過所述軸(45)和軸套(46)與所述底座(41) 樞軸連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的變徑檢測(cè)器，其特征在于，所述角度傳感器 (43)固定在所述安裝部、與安裝部固定連接的軸(45)或者與安裝部固定連接的軸套(46)上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變徑檢測(cè)器，其特征在于，所述臂部(421) 與所述固定部(422)之間形成角度(a)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變徑檢測(cè)器，其特征在于，所述臂部(421) 與所述固定部(422)之間形成的角度(a)為20° -150° 。
9、 一種管道變徑檢測(cè)裝置，該管道變徑檢測(cè)裝置包括腔體(1)、數(shù)據(jù) 處理裝置(3)、與該數(shù)據(jù)處理裝置(3)電連接的多個(gè)變徑檢測(cè)器(4)和沿 著該腔體(O的軸向固定在該腔體(1)的外圓周上的多個(gè)皮碗(5)，所述 數(shù)據(jù)處理裝置(3)用于存儲(chǔ)所述變徑檢測(cè)器(4)所檢測(cè)的信息，其特征在 于，所述變徑檢測(cè)器(4)為根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的變徑檢 測(cè)器，所述多個(gè)變徑檢測(cè)器(4)設(shè)置在所述腔體(1)的外圓周上，其中所 述底座(41)固定在所述腔體(1)上，所述固定部(422)與所述腔體(1) 彈性連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道變徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述多個(gè) 變徑檢測(cè)器(4)相對(duì)于所述腔體(1)的軸向位置相同。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的管道變徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所 述變徑檢測(cè)器(4)為2-100個(gè)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道變徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述固定 部(422)通過彈簧與所述腔體(1)連接。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道變徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù) 處理裝置(3)還用于對(duì)所述變徑檢測(cè)器(4)所檢測(cè)的信息進(jìn)行壓縮處理。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道變徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述管道 變徑檢測(cè)裝置還包括連接在所述腔體(1)上的發(fā)射機(jī)(6)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的管道變徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述管道 變徑檢測(cè)裝置還包括連接在所述腔體(1)上的里程輪(7)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種變徑檢測(cè)器(4)，該變徑檢測(cè)器包括底座(41)、測(cè)臂(42)和角度傳感器(43)，所述測(cè)臂(42)包括臂部(421)、固定部(422)和安裝部，所述安裝部位于所述臂部(421)和所述固定部(422)之間，所述安裝部與所述底座(41)樞軸連接，角度傳感器用于檢測(cè)測(cè)臂相對(duì)于底座樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。本發(fā)明還提供了一種管道變徑檢測(cè)裝置，其中該管道變徑檢測(cè)裝置使用上述變徑檢測(cè)器。該變徑檢測(cè)器無需設(shè)置積算盤等結(jié)構(gòu)，而且直接通過角度傳感器來檢測(cè)臂部相對(duì)于底座樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而可以直接地計(jì)算出管道的直徑變化，因此準(zhǔn)確度較高。
文檔編號(hào)G01B21/10GK101685063SQ20081016883
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者馮偉章, 劉先東, 劉建國(guó), 旭 孫, 宋天博, 張惠民, 楊理踐, 許志軍, 錢建華, 高安東, 高松魏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司