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基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置制造方法

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基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,包括位于油氣管道內(nèi)的內(nèi)檢測(cè)器和位于油氣管道外的地面標(biāo)記器,內(nèi)檢測(cè)器包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng)相對(duì)固定安裝在一起,地面標(biāo)記器至少包括一個(gè)低頻接收系統(tǒng);低頻發(fā)射系統(tǒng)用于將漏磁檢測(cè)系統(tǒng)獲得檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到油氣管道外,低頻接收系統(tǒng)用于接收低頻發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的低頻電磁脈沖信號(hào)。本發(fā)明能夠及時(shí)獲得管道檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù),且及時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而更快地確定管道缺陷狀況。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣管道缺陷檢測(cè)裝置,特別涉及一種基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油氣長(zhǎng)輸管道在使用過(guò)程中由于腐蝕、裂紋及損壞等原因,會(huì)造成油氣泄露,泄露出來(lái)的油氣不僅會(huì)污染長(zhǎng)輸管道周?chē)h(huán)境,而且還有可能發(fā)生燃燒、爆炸等安全事故;因此,油氣長(zhǎng)輸管道泄露會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,在實(shí)際工作中需要定期對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道進(jìn)行檢測(cè)以確保油氣輸送管道的安全、可靠。
[0003]到目前為止,人們已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)出超聲法、漏磁法、管內(nèi)電視攝像法、遠(yuǎn)場(chǎng)渦流法和彈性波法等不同技術(shù)原理的管道在線(xiàn)檢測(cè)器。在油氣長(zhǎng)輸管道的檢測(cè)中,漏磁法是較為廣泛應(yīng)用的一種管道缺陷檢測(cè)方面;其是借助于高精度的漏磁、先進(jìn)的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),然后利用地面分析設(shè)備對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分心,得出管道內(nèi)各種缺陷和損傷狀態(tài)參量的數(shù)據(jù)。管道漏磁檢測(cè)的基本原理是:利用磁體和鋼刷將磁力施加在管道上,鋼刷的自由端與管道內(nèi)壁接觸,管道內(nèi)壁在外磁場(chǎng)作用下被磁化,如果管道內(nèi)壁沒(méi)有缺陷,則磁力線(xiàn)分布很規(guī)則;如果管道內(nèi)壁有缺陷,則會(huì)導(dǎo)致磁阻發(fā)生變化,磁導(dǎo)率變化導(dǎo)致磁力線(xiàn)彎曲,原來(lái)管道內(nèi)壁的一部分磁力線(xiàn)泄漏出管道壁形成漏磁;管道漏磁場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)傳感器探測(cè)到漏磁場(chǎng)之后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào),感應(yīng)信號(hào)經(jīng)處理后存儲(chǔ)起來(lái),最后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)找出油氣長(zhǎng)輸管道的缺陷位置和缺陷的嚴(yán)重程度,從而指導(dǎo)管道修復(fù)施工人員對(duì)管道進(jìn)行開(kāi)挖、修復(fù)作業(yè)。
[0004]現(xiàn)有的管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于油氣長(zhǎng)輸管道的檢測(cè)中。但是,現(xiàn)有技術(shù)中的管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器存在如下技術(shù)缺陷:1、功耗較大,對(duì)電源電池容量要求高,如果電源電池質(zhì)量可靠性差,檢測(cè)過(guò)程中有可能發(fā)生斷電,這樣就不能繼續(xù)對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè),需要從管道內(nèi)取出之后重新更換電源電池,這會(huì)給管道檢測(cè)工作帶來(lái)很多麻煩;2、管道檢測(cè)器本身具有存儲(chǔ)功能,檢測(cè)器在管道內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中,從管道外部無(wú)法獲得檢測(cè)數(shù)據(jù),只有等到檢測(cè)結(jié)束后把檢測(cè)器從管道內(nèi)取出來(lái),才能獲得檢測(cè)數(shù)據(jù),然后再對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠及時(shí)獲得管道檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù),且及時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而更快地確定管道缺陷狀況的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,包括位于油氣管道內(nèi)的內(nèi)檢測(cè)器和位于油氣管道外的地面標(biāo)記器,內(nèi)檢測(cè)器包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng)相對(duì)固定安裝在一起,地面標(biāo)記器包括一個(gè)低頻接收系統(tǒng)和一個(gè)多模組合定位系統(tǒng);驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)依靠其兩側(cè)的油氣壓力差帶動(dòng)漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng)一起在油氣管道內(nèi)運(yùn)行,漏磁檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)油氣管道管壁進(jìn)行磁化并測(cè)量漏磁通,速度控制系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)內(nèi)檢測(cè)器在油氣管道內(nèi)的運(yùn)行速度,里程測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量?jī)?nèi)檢測(cè)器在油氣管道內(nèi)運(yùn)行的距離,低頻發(fā)射系統(tǒng)用于將漏磁檢測(cè)系統(tǒng)獲得檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到油氣管道外,低頻接收系統(tǒng)用于接收低頻發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的低頻電磁脈沖信號(hào)。
[0007]本發(fā)明基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置的有益效果是:
[0008]1、在鋼刷經(jīng)過(guò)管道內(nèi)壁上的附著物或者腐蝕點(diǎn)時(shí),能夠有效地減小鋼刷前進(jìn)的阻力,防止由于鋼刷上的鋼絲與管道內(nèi)壁附著物或腐蝕點(diǎn)發(fā)生勾拉而導(dǎo)致鋼絲被拔出。
[0009]2、橡膠皮碗在經(jīng)過(guò)接頭、管道壁厚變化以及閥門(mén)等處時(shí)能夠自動(dòng)排除阻力而帶動(dòng)檢測(cè)器繼續(xù)運(yùn)行,避免管道停輸或發(fā)生爆管。
[0010]3、能夠有效地防止管道內(nèi)雜物纏繞里程輪,避免滾輪打滑,使得技術(shù)人員能夠更加精確地計(jì)算出檢測(cè)器前進(jìn)的距離。
[0011]4、能夠大大降低滾輪磨損導(dǎo)致直徑變化以及行進(jìn)過(guò)程中里程輪發(fā)生打滑而帶來(lái)的里程測(cè)量誤差,使得管道缺陷檢測(cè)人員能夠精確定位管道缺陷位置。
[0012]5、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剛性高、機(jī)械強(qiáng)度大且能夠順利通過(guò)彎管或焊縫,驅(qū)動(dòng)皮碗不容易打翻,并且驅(qū)動(dòng)皮碗在通過(guò)彎管或焊縫時(shí)能夠比較容易地向碗口方向發(fā)生形變,可有效地避免管道漏磁場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置堵塞管道而導(dǎo)致的爆管事故發(fā)生。
[0013]6、速度控制系統(tǒng)能夠有效地降低管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器運(yùn)行速度,防止管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器運(yùn)行速度過(guò)快,避免出現(xiàn)管道壁磁化不充分、各種傳感器機(jī)械振動(dòng)噪聲較大、信息處理和數(shù)據(jù)記錄速度跟不上等情況,減小檢測(cè)數(shù)據(jù)丟失及缺陷漏檢的幾率,提高缺陷檢測(cè)精度,保證檢測(cè)效果。
[0014]7、能夠提高管道缺陷檢測(cè)的準(zhǔn)確性、有效地避免發(fā)生漏檢。
[0015]8、能夠及時(shí)獲得管道檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù),且及時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而更快地確定管道缺陷狀況。
[0016]9、北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)不好的地方,可以自動(dòng)切換到其他衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位,徹底僅僅依賴(lài)一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)地面標(biāo)記器進(jìn)行精確定位;同時(shí),由于首選利用北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào),也可以有效地避免我國(guó)長(zhǎng)輸油氣管道數(shù)據(jù)過(guò)多地暴漏,符合長(zhǎng)輸油氣管道的國(guó)家安全戰(zhàn)略。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1-1為本發(fā)明適用于管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的鋼刷的鋼束安裝在鋼束座上的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖1-2為本發(fā)明適用于管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的鋼刷的鋼絲的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖1-3為本發(fā)明適用于管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的鋼刷的鋼絲的另一種結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖1-4為本發(fā)明適用于管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的鋼刷的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1-1-鋼束,1-2-鋼束座,1-3-固定鋼板,1-4-鋼絲,1-41-直立段,1-42-彎曲導(dǎo)向段,1-43-管壁貼合接觸段,1-5-鋼刷。
[0022]圖2-1為本發(fā)明適用于管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的橡膠皮碗裝置的橡膠皮碗的結(jié)構(gòu)示意圖;[0023]圖2-2為本發(fā)明適用于管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的橡膠皮碗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:2-1-橡膠皮碗,2-2-碗底,2-3-碗壁,2-4-碗沿,2-5-—級(jí)排阻凹槽,
2-6-二級(jí)排阻凹槽,2-7-排阻架,2-8-環(huán)形排阻盤(pán),2-9-排阻壓縮彈簧,2-10-三級(jí)排阻凹槽。
[0025]圖3-1為本發(fā)明油氣管道缺陷檢測(cè)北斗定位系統(tǒng)的里程輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖3-2為本發(fā)明油氣管道缺陷檢測(cè)北斗定位系統(tǒng)的里程輪的滾輪的滾動(dòng)面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖3-3為本發(fā)明油氣管道缺陷檢測(cè)北斗定位系統(tǒng)的里程輪的滾輪的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:4-8-滾輪,4-9-滾輪安裝座,4-10-滾輪軸,4-11-軸承,3-5-環(huán)形凹槽,
3-6-左防纏繞蓋,3-7-右防纏繞蓋,4-12-左支撐臂,4-13-右支撐臂,3-10-V形凹槽。
[0029]圖4-1為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)里程測(cè)量裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖;
[0030]圖4-2為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)里程測(cè)量裝置的里程輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0031]圖4-3為圖4-2所示滾輪的左視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0032]圖4-4為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)里程測(cè)量裝置的里程測(cè)量原理示意圖。
[0033]圖中:4-1-地面標(biāo)記器;4-2_脈沖發(fā)生器;4-3_計(jì)數(shù)器;6_13_里程輪;4_5_管道;4-6_磁鐵;4-7_霍爾傳感器;4-8_滾輪;4-9_滾輪安裝座;4-10_滾輪軸;4_11_軸承;
4-12-左支撐臂;4-13_右支撐臂;4-14_透磁孔;4_15_凹槽,4_16_螺栓,4_17_防護(hù)蓋,
4-18-管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器;4-19_管道缺陷位置。
[0034]圖5-1為本發(fā)明管道漏磁場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0035]圖5-2為本發(fā)明管道漏磁場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗和后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0036]圖5-3為圖5-2所示A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖中:5-1-防撞頭;5-2_前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗;5-3_前鋼刷;5_4_磁鐵芯;
[0038]5-5-探頭機(jī)構(gòu);5_6_磁鐵;5_7_后鋼刷;5_8_后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗;5_9_安裝殼體;
5-10-碗底;5-11_碗壁;5-12_—級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁;5-13_二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁;5_14_三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁;5-15_萬(wàn)向節(jié),5-16-環(huán)形橡膠刮板。
[0039]圖6-1為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)速度控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040]圖6-2為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)速度控制裝置的單向閥處于泄流狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0041]圖6-3為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)速度控制裝置的單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖中:6-1-驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);6-2_高壓流體;6-3_低壓流體;6_4_閥體;6_5_彈性部件;
6-6-浮動(dòng)封堵球;6-7_盲孔;6-8_泄流通道;6-9_開(kāi)口端;6_10_發(fā)電機(jī);6_11_電磁閥;
6-12-控制器,6-13-里程輪,6-14-單向閥。
[0043]圖7-1為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0044]圖7-2為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)傳感器的三向霍爾傳感器陣列布局圖;
[0045]圖7-3為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)傳感器的控制單元電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖中:7-1-安裝殼體,7-2-左磁鐵,7-3-右磁鐵,7-4-霍爾傳感器安裝基座,7-5-第一斜護(hù)板,7-6-第二斜護(hù)板,7-7-霍爾傳感器蓋板,7-8-霍爾傳感器安裝底板,
7-9-三向霍爾傳感器,7-10-控制單元電路板,7-11-模擬開(kāi)關(guān),7-12-電壓跟隨器,7_13_低通濾波器,7-14-A / D轉(zhuǎn)換器,7-15-DSP數(shù)據(jù)處理器,7-16-管道缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,X-第一組霍爾傳感器,Y-第二組霍爾傳感器,Z-第三組霍爾傳感器。
[0047]圖8-1為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)低頻發(fā)射接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0048]圖8-2為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)低頻發(fā)射接收裝置的低頻電磁脈沖發(fā)射器和供電單元的原理框圖;
[0049]圖8-3為本發(fā)明管道漏磁內(nèi)檢測(cè)低頻發(fā)射接收裝置的被測(cè)管道外部的原理框圖。
[0050]圖中:7-15_DSP數(shù)據(jù)處理器,8-2-低頻電磁脈沖發(fā)射器,8-3-磁感應(yīng)接收天線(xiàn),
8-4-數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元,8-5-單片機(jī),8-6-漏磁檢測(cè)系統(tǒng),6-13-里程輪,8-8-被測(cè)管道,8-9-功率放大器,8-10-數(shù)模轉(zhuǎn)換器,8-11-發(fā)射線(xiàn)圈,8-12-24V直流電源,8-13-—級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器,8-14- 二級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器,8-15-飛輪,8-16-直流發(fā)電機(jī),8-17-外部電源模塊,8-18-報(bào)警控制電路,8-19-聲光報(bào)警器,8-20-校時(shí)通信單元,
8-21-放大電路,8-22-A/ D轉(zhuǎn)換器,8-23-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,8-24-校時(shí)功放,8-25-校時(shí)變換。
[0051]圖9為本發(fā)明中多模組合定位系統(tǒng)的原理框圖。
[0052]圖中:9-1-天線(xiàn),9-2-GPS射頻前端,9-3-Galileo 射頻前端,9-4-GL0NASS 射頻ill端,9_5_北斗二代射頻如端,9_6_基帶芯片,9_7_處理器,9-8-存儲(chǔ)器,9-9-第-晶振,
9-10-第二晶振,9-11-第二晶振,9-12-第四晶振,9-13-/[目號(hào)評(píng)估模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0053]本實(shí)施例基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置包括位于油氣管道內(nèi)的內(nèi)檢測(cè)器和位于油氣管道外的地面標(biāo)記器4-1,內(nèi)檢測(cè)器包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng)相對(duì)固定安裝在一起,地面標(biāo)記器4-1包括一個(gè)低頻接收系統(tǒng)和一個(gè)多模組合定位系統(tǒng);驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)依靠其兩側(cè)的油氣壓力差帶動(dòng)漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng)一起在油氣管道內(nèi)運(yùn)行,漏磁檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)油氣管道管壁進(jìn)行磁化并測(cè)量漏磁通,速度控制系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)內(nèi)檢測(cè)器在油氣管道內(nèi)的運(yùn)行速度,里程測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量?jī)?nèi)檢測(cè)器在油氣管道內(nèi)運(yùn)行的距離,低頻發(fā)射系統(tǒng)用于將漏磁檢測(cè)系統(tǒng)獲得檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到油氣管道外,低頻接收系統(tǒng)用于接收低頻發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的低頻電磁脈沖信號(hào)。
[0054]如圖5-1所示,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括防撞頭5-1、前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗5-2、后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗
5-8和安裝殼體5-9 ;防撞頭5-1固定安裝在安裝殼體5-9的首端,后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗5_8安裝在安裝殼體5-9的尾端。
[0055]如圖5-2所示,前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗5-2和后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗5_8均由固定連接在一起的碗底5-10和碗壁5-11組成,碗壁5-11包括固定連接在一起的一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-12、二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13和三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14,碗底5-10、一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5_12、二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13和三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14組成碗狀結(jié)構(gòu),一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-12位于碗底5-10與二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13之間,二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13位于一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-12與三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14之間,碗底5-10的硬度、一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5_12的硬度和三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14的硬度均大于二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13的硬度。碗底5-10的肖氏A硬度、一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-12的肖氏A硬度和三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14的肖氏A硬度均為68°,二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13的肖氏A硬度均為46°硬度;為了便于生產(chǎn)和加工制造,碗底5-10的肖氏A硬度和一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-12采用一體成型。由于二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13的硬度較低,這樣在經(jīng)過(guò)彎管、焊縫或管徑變小時(shí),三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14能夠非常容易地向碗口方向彎曲而使得本發(fā)明管道漏磁場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置順利通過(guò),三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14的硬度較大可以確保與管道內(nèi)壁接觸時(shí)不會(huì)由于管道內(nèi)徑的細(xì)小變化就發(fā)生形變,這樣可以有效地清除掉附著在管道內(nèi)壁上的蠟狀物,避免管道漏磁場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)器的里程輪發(fā)生打滑,確保里程測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性;并且由于碗底5-10和一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁
5-12的硬度都比較大,這樣可以確保驅(qū)動(dòng)皮碗具有較大的剛性、機(jī)械性能好,防止行進(jìn)過(guò)程中被打翻;。
[0056]如圖5-3所示,在三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14遠(yuǎn)離二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-13的圓周邊緣上設(shè)置有環(huán)形橡膠刮板5-16,環(huán)形橡膠刮板5-16的橫截面與三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14的橫截面平行,環(huán)形橡膠刮板5-16的硬度等于三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14的硬度。環(huán)形橡膠刮板5-16沿三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14的橫截面方向上的寬度為1-3毫米。環(huán)形橡膠刮板5-16的設(shè)置能夠更好地清除掉附著在管道內(nèi)壁上的蠟狀物,而且由于環(huán)形橡膠刮板5-16沿三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14的橫截面方向上的寬度較小,這樣也不會(huì)對(duì)管道漏磁場(chǎng)內(nèi)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置在管道內(nèi)運(yùn)行造成較大的阻礙。在實(shí)際生產(chǎn)中,為了便于生產(chǎn)和加工制造,本實(shí)施例中的環(huán)形橡膠刮板5-16與三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁5-14采用一體成型的方式制造。
[0057]如圖5-1所示,漏磁檢測(cè)系統(tǒng)包括前鋼刷5-3、磁鐵芯5-4、探頭機(jī)構(gòu)5_5、磁鐵5_6和后鋼刷5-7,磁鐵芯5-4安裝在安裝殼體5-9上,前鋼刷5-3安裝在臨近防撞頭5_1的磁鐵芯5-4上,后鋼刷5-7安裝在臨近后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗5-8的磁鐵芯5-4上,前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗
5-2安裝在防撞頭5-1與前鋼刷5-3之間的安裝殼體5-9上,探頭機(jī)構(gòu)5_5和磁鐵5_6分別安裝在前鋼刷5-3與后鋼刷5-7之間的磁鐵芯5-4上。
[0058]如圖1-1、圖1-2和圖1-4所不,前鋼刷5_3和后鋼刷5_7均包括鋼束1_1、鋼束座1-2和固定鋼板1-3,鋼束1-1固定安裝在鋼束座1-2上,鋼束座1-2固定安裝在固定鋼板1-3上,鋼束1-1由鋼絲1-4組成,每根鋼絲1-4在鋼束座1-2上間隔分布,每根鋼絲1_4遠(yuǎn)離鋼束座1-2的一端向鋼刷1-5運(yùn)動(dòng)方向的反方向彎曲。
[0059]鋼絲1-4由直立段1-41、彎曲導(dǎo)向段1-42和管壁貼合接觸段1_43,直立段1_41的第一端固定安裝在鋼束座1-2上,直立段1-41的第二端與彎曲導(dǎo)向段1-42的第一端連接,彎曲導(dǎo)向段1-42的第二端與管壁貼合接觸段1-43的第一端連接,管壁貼合接觸段1-43的第二端為自由端且朝向鋼刷1-5運(yùn)動(dòng)方向的反方向。
[0060]本實(shí)施例中,鋼絲1-4的長(zhǎng)度為200毫米,鋼絲1-4的直徑為0.65毫米。在本實(shí)施例中,如圖1-2所示,直立段1-41與管壁貼合接觸段1-43相互垂直,彎曲導(dǎo)向段1-42的弧度為0.5 π ;這種鋼絲設(shè)計(jì)適用于直線(xiàn)型管道,相比彎曲的管壁貼合接觸段,本實(shí)施例中的管壁貼合接觸段1-43能夠更好地與管道內(nèi)壁接觸。
[0061]本實(shí)施例的鋼刷1-5在工作時(shí),彎曲導(dǎo)向段1-42的設(shè)計(jì)能夠使得鋼刷1-5在管道內(nèi)順利前進(jìn),減小管道內(nèi)部附著物對(duì)鋼刷1-5的阻力;尤其適用于直線(xiàn)型管道。彎曲導(dǎo)向段
1-42和管壁貼合接觸段1-43組成一段弧度大于0.5 π且小于等于π的圓弧,這樣的鋼絲設(shè)計(jì)費(fèi)用適用于管道彎曲變化較多的情況,管壁貼合接觸段1-43能夠更好地與管道內(nèi)壁接觸。如圖1-3所示,彎曲導(dǎo)向段1-42和管壁貼合接觸段1-43組成一段弧度等于π的圓弧。
[0062]如圖6-1所示,速度控制系統(tǒng)包括安裝在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1上的第一單向泄流機(jī)構(gòu)和第二單向泄流機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1的一側(cè)為高壓流體6-2、另一側(cè)為低壓流體6-3,單向泄流機(jī)構(gòu)的流體入口與高壓流體6-2導(dǎo)通,單向泄流機(jī)構(gòu)的流體出口與低壓流體6-3導(dǎo)通。由于長(zhǎng)輸管道內(nèi)部環(huán)境存在不可預(yù)知性,單向泄流機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)距離使用過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生故障,本實(shí)施例中單向泄流機(jī)構(gòu)包括機(jī)械式單向泄流機(jī)構(gòu)(第一單向泄流機(jī)構(gòu))和電子式單向泄流機(jī)構(gòu)(第二單向泄流機(jī)構(gòu))兩種,在一種單向泄流機(jī)構(gòu)損壞或不能正常工作的時(shí)候,另一種仍然能夠正常工作,提高管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器速度調(diào)節(jié)的可靠性。
[0063]如圖6-2和圖6-3所示,機(jī)械式單向泄流機(jī)構(gòu)包括安裝在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6_1上的一個(gè)或多個(gè)單向閥,單向閥包括閥體6-4、彈性部件6-5和浮動(dòng)封堵球6-6 (本實(shí)施例中彈性部件
6-5為壓縮彈簧)。閥體6-4上開(kāi)設(shè)有盲孔6-7,彈性部件6-5和浮動(dòng)封堵球6_6均位于盲孔6-7內(nèi),并且浮動(dòng)封堵球6-6位于彈性部件6-5與盲孔6-7的開(kāi)口端6_9之間,盲孔6_7的開(kāi)口端6-9的直徑小于浮動(dòng)封堵球6-6的直徑,閥體6-4上還設(shè)置有泄流通道6-8,泄流通道6-8的一端與臨近開(kāi)口端6-9的盲孔6-7流體導(dǎo)通,泄流通道6-8的另一端延伸至閥體6-4遠(yuǎn)離開(kāi)口端6-9 —側(cè)的表面上。當(dāng)高壓流體6-2的壓強(qiáng)超過(guò)設(shè)定數(shù)值的時(shí)候,浮動(dòng)封堵球6-6在高壓流體6-2的作用下壓縮壓縮彈簧,使得泄流通道6-8與盲孔6-7的開(kāi)口端6-9導(dǎo)通,高壓流體6-3可以從盲孔6-7的開(kāi)口端6-9進(jìn)入泄流通道6_8,從而使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1兩側(cè)的高壓流體6-2與低壓流體6-3導(dǎo)通,這樣可以減小高壓流體6-2施加在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1上的壓力,從而實(shí)現(xiàn)管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器減速的目的。當(dāng)高壓流體6-2的壓強(qiáng)低于設(shè)定數(shù)值的時(shí)候,浮動(dòng)封堵球6-6在壓縮彈簧的作用下將泄流通道6-8與盲孔6-7的導(dǎo)通入口封閉,這樣可以將高壓流體6-2與低壓流體6-3隔離,確保高壓流體6-2施加在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1上的壓力驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1以一定的速度前進(jìn)。
[0064]如圖6-1所示,在本實(shí)施例中電子式單向泄流機(jī)構(gòu)包括發(fā)電機(jī)6-10、電磁閥6-11和控制器6-12,發(fā)電機(jī)6-10與里程輪6-13驅(qū)動(dòng)連接,發(fā)電機(jī)6-10的電流輸出端與控制器
6-12的電流輸入端電連接,控制器6-12的控制電流輸出端與電磁閥6-11的控制電流輸入端電連接;電磁閥6-11的一端與高壓流體6-2導(dǎo)通、另一端與低壓流體6-3導(dǎo)通。當(dāng)管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器在管道內(nèi)運(yùn)行的速度較大時(shí),里程輪6-13的轉(zhuǎn)速較高,這樣發(fā)電機(jī)6-10的輸出電壓也較大,控制器6-12檢測(cè)到發(fā)電機(jī)6-10的輸出電壓超過(guò)設(shè)定數(shù)值的時(shí)候,控制器6-12向電磁閥6-11輸出控制電流而使得電磁閥6-11打開(kāi),這樣使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1兩側(cè)的高壓流體6-2與低壓流體6-3通過(guò)電磁閥6-11導(dǎo)通,減小高壓流體6-2施加在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6_1上的壓力,從而實(shí)現(xiàn)管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器減速的目的。當(dāng)管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器在管道內(nèi)運(yùn)行的速度較小時(shí),里程輪6-1 3的轉(zhuǎn)速較低,這樣發(fā)電機(jī)6-10的輸出電壓也較小,控制器6-12檢測(cè)到發(fā)電機(jī)6-10的輸出電壓低于設(shè)定數(shù)值的時(shí)候,控制器6-12不向電磁閥6-11輸出控制電流,此時(shí)電磁閥6-11關(guān)閉,這樣使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1兩側(cè)的高壓流體6-2與低壓流體6-3不能通過(guò)電磁閥6-11導(dǎo)通,確保高壓流體6-2施加在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6-1上的壓力驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
6-1以一定的速度前進(jìn)。
[0065]如圖4-1所示,里程測(cè)量系統(tǒng)包括脈沖發(fā)生器4-2、計(jì)數(shù)器4-3和里程輪6_13 ;地面標(biāo)記器4-1為兩個(gè)或兩個(gè)以上并且在管道4-5沿線(xiàn)間隔設(shè)置;里程輪6-13為四個(gè)并且沿管道4-5的同一個(gè)橫截面均勻分布。
[0066]如圖4-2所示,每個(gè)里程輪6-13均包括滾輪4_8、滾輪安裝座4_9、滾輪軸4_10和軸承4-11,軸承4-11安裝在滾輪軸4-10上,滾輪4-8安裝在軸承4_11上,滾輪安裝座4_9具有左支撐臂4-12和右支撐臂4-13,滾輪軸4-10的左端固定安裝在左支撐臂4_12上,滾輪軸4-10的右端固定安裝在右支撐臂4-13上;每個(gè)里程輪6-13上均安裝有一個(gè)脈沖發(fā)生器4-2和一個(gè)計(jì)數(shù)器4-3,脈沖發(fā)生器4-2包括霍爾傳感器4-7和十二個(gè)磁鐵4_6,磁鐵4-6固定安裝在滾輪4-8臨近左支撐臂4-12的側(cè)面上并且十二個(gè)磁鐵4-6沿滾輪4_8的圓周方向等間隔分布(如圖4-4所示),霍爾傳感器4-7固定安裝在左支撐臂4-12臨近滾輪4-8的側(cè)面上,霍爾傳感器4-7的信號(hào)輸出端與計(jì)數(shù)器4-3的信號(hào)輸入端通信連接;地面標(biāo)記器4-1與計(jì)數(shù)器4-3的時(shí)間基準(zhǔn)相同。
[0067]滾輪4-8臨近左支撐臂4-12的側(cè)面上設(shè)置有與磁鐵4_6外形相吻合的凹槽4_15,磁鐵4-6固定安裝在凹槽4-15內(nèi),在滾輪4-8臨近左支撐臂4-12的側(cè)面上還固定安裝有防護(hù)蓋4-17,在防護(hù)蓋4-17對(duì)應(yīng)凹槽4-15的位置開(kāi)設(shè)有透磁孔4_14(減小防護(hù)蓋4_17對(duì)磁鐵4-6所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的屏蔽,使得加裝防護(hù)蓋4-17并不會(huì)影響霍爾傳感器4-7在磁鐵
4-6所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用下正常產(chǎn)生脈沖信號(hào)),透磁孔4-14的橫截面積小于凹槽4-15的橫截面積。
[0068]如圖4-3所示,透磁孔4-14沿滾輪軸4_10軸向的投影位于凹槽4_15的中心部位,這樣能夠更好地將磁鐵4-6限制在凹槽4-15內(nèi),有效地防止里程輪6-13在長(zhǎng)輸管道內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的時(shí)候磁鐵4-6從凹槽4-15內(nèi)脫落。
[0069]如圖4-4所不,假設(shè)相鄰兩個(gè)地面標(biāo)記器4-1的位置分別為Sn和S (η+1),管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器4-18經(jīng)過(guò)上述兩個(gè)相鄰地面標(biāo)記器4-1的時(shí)間點(diǎn)分別為T(mén)n和Τ(η+1),然后找出時(shí)間點(diǎn)分別為T(mén)n和Τ(η+1)對(duì)應(yīng)的里程輪6-13的計(jì)數(shù)值分別為Nn和Ν(η+1),最后再找出管道漏磁內(nèi)檢測(cè)器4-18經(jīng)過(guò)管道缺陷位置4-19的時(shí)間點(diǎn)Tx對(duì)應(yīng)的里程輪6-13的計(jì)數(shù)值為Νχ。這樣就可以計(jì)算出管道缺陷位置4-19的具體位置Sx:
[0070]Sx=Sn+ (Νχ-Νη) X Δ S-S (n+1)-【Ν(η+1)_Νχ】X AS ;
[0071]其中:AS為里程輪6-13每發(fā)出一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的滾輪4-8行進(jìn)距離。
[0072]由于地面標(biāo)記器4-1是沿管道4-5每隔一定的距離安裝設(shè)置,每個(gè)地面標(biāo)記器4-1的具體位置是可以精確確定的,這樣就可以大大消除里程輪6-13在管道4-5內(nèi)長(zhǎng)距離行進(jìn)發(fā)生打滑而帶來(lái)的誤差。另外,即使?jié)L輪4-8由于磨損導(dǎo)致直徑變化使得AS發(fā)生變化,但是(Nx-Nn)或【Ν(η+1)-Νχ】數(shù)值相對(duì)較小,相比僅僅使用里程輪的計(jì)數(shù)值乘以AS,會(huì)使得計(jì)算出的管道缺陷位置4-19的具體位置Sx誤差大大減小。
[0073]如圖3-1至圖3-3所示,里程輪6-13還包括左防纏繞蓋3_6和右防纏繞蓋3_7,左防纏繞蓋3-6和右防纏繞蓋3-7均為圓筒形,滾輪軸4-10的左端穿過(guò)左防纏繞蓋3-6的軸向中孔并固定安裝在左支撐臂4-12上,滾輪軸4-10的右端穿過(guò)右防纏繞蓋3-7的軸向中孔并固定安裝在右支撐臂4-13上,在滾輪4-8臨近左支撐臂4-12的一側(cè)面上設(shè)置有環(huán)形凹槽3-5,在滾輪4-8臨近右支撐臂4-13的另一側(cè)面上也設(shè)置有環(huán)形凹槽3-5,左防纏繞蓋3-6的一端固定安裝在左支撐臂4-12上、另一端伸入到滾輪4-8臨近左支撐臂4-12 —側(cè)面上的環(huán)形凹槽3-5內(nèi),右防纏繞蓋3-7的一端固定安裝在右支撐臂4-13上、另一端伸入到滾輪4-8臨近右支撐臂4-13 —側(cè)面上的環(huán)形凹槽3-5內(nèi)。能夠有效地防止管道內(nèi)雜物纏繞在滾輪軸4-10上而影響滾輪4-8的滾動(dòng),避免滾輪打滑,使得技術(shù)人員能夠更加精確地計(jì)算出檢測(cè)器前進(jìn)的距離。
[0074]在本實(shí)施例中,左防纏繞蓋3-6和右防纏繞蓋3-7位于環(huán)形凹槽3_5內(nèi)的一端與環(huán)形凹槽3-5內(nèi)壁之間的距離為2.5mm。另外,本實(shí)施例的滾輪4_8的滾動(dòng)面上設(shè)置有V形凹槽3-10,V形凹槽3-10的槽深為2.5毫米、槽寬為3毫米,相鄰兩個(gè)V形凹槽3_10之間的間距為18毫米;這樣可以有效地防止由于管道內(nèi)壁附著蠟狀物而使?jié)L輪打滑。
[0075]如圖7-1所示,探頭機(jī)構(gòu)5-5包括霍爾傳感器安裝基座7-4、第一斜護(hù)板7-5、第二斜護(hù)板7-6、霍爾傳感器蓋板7-7、霍爾傳感器安裝底板7-8、三向霍爾傳感器7-9和控制單元電路板7-10,磁鐵5-6由左磁鐵7-2和右磁鐵7-3組成,左磁鐵7_2和右磁鐵7_3分別套裝在安裝殼體5-9的外圓周面上,霍爾傳感器安裝基座7-4固定安裝在左磁鐵7-2與右磁鐵7-3之間的安裝殼體5-9的外表面上,第一斜護(hù)板7-5和第二斜護(hù)板7-6分別固定安裝在霍爾傳感器安裝基座7-4上,并且第一斜護(hù)板7-5和第二斜護(hù)板7-6均自霍爾傳感器安裝基座7-4向管道漏磁內(nèi)檢測(cè)傳感器運(yùn)行方向A的反方向傾斜,霍爾傳感器蓋板7-7的左端和霍爾傳感器安裝底板7-8的左端分別與第一斜護(hù)板7-5遠(yuǎn)離霍爾傳感器安裝基座7-4的一端固定連接,霍爾傳感器蓋板7-7的右端和霍爾傳感器安裝底板7-8的右端分別與第二斜護(hù)板7-6遠(yuǎn)離霍爾傳感器安裝基座7-4的一端固定連接,三向霍爾傳感器7-9安裝在霍爾傳感器蓋板7-7和霍爾傳感器安裝底板7-8之間,控制單元電路板7-10安裝在第二斜護(hù)板7-6與右磁鐵7-3之間的安裝殼體5-9的外表面上,三向霍爾傳感器7-9與控制單元電路板7-10之間通過(guò)漏磁信號(hào)輸送線(xiàn)7-11連接。
[0076]如圖7-2所示,三向霍爾傳感器7-9包括用于探測(cè)管道軸向漏磁分量的第一組霍爾傳感器X、用于探測(cè)管道徑向漏磁分量的第二組霍爾傳感器Y和用于探測(cè)管道周向漏磁分量的第三組霍爾傳感器Z。管道軸向、管道徑向和管道周向相互垂直。由于傳感器對(duì)漏磁的敏感性和檢測(cè)軟件對(duì)三維曲線(xiàn)判定的需要,測(cè)量管道軸向、管道徑向和管道周向的傳感器數(shù)量不完全相同,本實(shí)施例中采取測(cè)量管道軸向和管道徑向漏磁的傳感器數(shù)量相同,測(cè)量管道周向漏磁的傳感器數(shù)量為測(cè)量管道軸向的數(shù)量的一半。
[0077]如圖7-3所示,控制單元電路板7-10包括模擬開(kāi)關(guān)7_11、電壓跟隨器7_12、低通濾波器7-13、A / D轉(zhuǎn)換器7-14、DSP數(shù)據(jù)處理器7_15和管道缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7_16,三向霍爾傳感器7-9通過(guò)漏磁信號(hào)輸送線(xiàn)7-11與模擬開(kāi)關(guān)7-11連接,模擬開(kāi)關(guān)7-11的輸出端與電壓跟隨器7-12的輸入端連接,電壓跟隨器7-12的輸出端與低通濾波器7-13的輸入端連接,低通濾波器7-13的輸出端與A / D轉(zhuǎn)換器7-14的輸入端連接,A / D轉(zhuǎn)換器7_14的輸出端與DSP數(shù)據(jù)處理器7-15的輸入端連接,DSP數(shù)據(jù)處理器7-15的輸出端與管道缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7-16的輸入端連接。模擬開(kāi)關(guān)7-11將三向霍爾傳感器7-9采集到的多路磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為單路磁場(chǎng)信號(hào),以滿(mǎn)足A / D轉(zhuǎn)換器7-14要求輸入單路信號(hào)的需要。電壓跟隨器
7-12起到緩沖、隔離、提高帶載能力的作用,在實(shí)際應(yīng)用中可以用運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓跟隨器7-12。低通濾波器7-13用于濾除信號(hào)中的高頻噪聲。A / D轉(zhuǎn)換器7-14將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出到DSP數(shù)據(jù)處理器7-15進(jìn)行處理,DSP數(shù)據(jù)處理器7-15將處理后得到的管道缺陷數(shù)據(jù)輸出到管道缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7-16中進(jìn)行保存,這樣能夠減小存儲(chǔ)空間。[0078]相比現(xiàn)有技術(shù)中的單軸漏磁檢測(cè)器,本發(fā)明三向霍爾傳感器7-9可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量管道內(nèi)表面上任意一點(diǎn)的空間磁場(chǎng),管道軸向?yàn)槁┐诺闹鞔艌?chǎng)方向,磁場(chǎng)強(qiáng)度較大;管道徑向和管道周向?yàn)槁┐诺母贝艌?chǎng)方向,磁場(chǎng)強(qiáng)度較小。漏磁的主磁場(chǎng)為檢測(cè)缺陷的主要依據(jù),而副磁場(chǎng)能夠起著輔助作用,漏磁的主磁場(chǎng)和漏磁的副磁場(chǎng)相互結(jié)合,能夠更好地描述漏磁場(chǎng)形狀和完整還原缺陷形狀,從而大大提高了管道缺陷檢測(cè)精度,特別是對(duì)裂紋的檢測(cè),減小了漏檢率。因此,本發(fā)明能夠提高管道缺陷檢測(cè)的準(zhǔn)確性、減少盲目開(kāi)挖,并且能夠有效地避免發(fā)生漏檢。
[0079]如圖8-1所示,低頻發(fā)射系統(tǒng)包括低頻電磁脈沖發(fā)射器8-2、供電單元和發(fā)電單元,低頻接收系統(tǒng)包括磁感應(yīng)接收天線(xiàn)8-3和數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4 ;磁感應(yīng)接收天線(xiàn)8-3和數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4均位于被測(cè)管道8-8外部;里程輪6-13的輸出端分別與DSP數(shù)據(jù)處理器7-15的輸入端連接,DSP數(shù)據(jù)處理器7-15的輸出端與低頻電磁脈沖發(fā)射器8-2的輸入端連接;磁感應(yīng)接收天線(xiàn)8-3的輸出端與數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4的輸入端連接。
[0080]如圖8-2所示,低頻電磁脈沖發(fā)射器8-2包括單片機(jī)8-5、功率放大器8_9、數(shù)模轉(zhuǎn)換器8-10和發(fā)射線(xiàn)圈8-11,DSP數(shù)據(jù)處理器7-15的輸出端與單片機(jī)8_5的輸入端連接,單片機(jī)8-5的輸出端與功率放大器8-9的輸入端連接,功率放大器8-9的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器8-10的輸入端連接,數(shù)模轉(zhuǎn)換器8-10的輸出端與發(fā)射線(xiàn)圈8-11的輸入端連接。本實(shí)施例的管道漏磁內(nèi)檢測(cè)低頻發(fā)射接收裝置還包括供電單元,供電單元包括24V直流電源8-12、一級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器8-13和二級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器8-14,24V直流電源8-12的電流輸出端與一級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器8-13的電流輸入端連接,一級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器8-13的電流輸出端分別與二級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器8-14的電流輸入端、單片機(jī)8-5的電流輸入端、功率放大器8-9的電流輸入端和數(shù)模轉(zhuǎn)換器8-10的電流輸入端連接,二級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器8-14的電流輸出端與DSP數(shù)據(jù)處理器7-15的電流輸入端連接。
[0081 ] 如圖8-1和圖8-2所示,發(fā)電單元由飛輪8-15和直流發(fā)電機(jī)8_16組成,飛輪8_15的外圓周面與被測(cè)管道8-8內(nèi)壁接觸,飛輪8-15與直流發(fā)電機(jī)8-16驅(qū)動(dòng)連接,直流發(fā)電機(jī)8-16的電流輸出端與24V直流電源8-12的電流輸入端連接。管道內(nèi)的內(nèi)檢測(cè)器在管道內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中,飛輪8-15依靠與被測(cè)管道8-8內(nèi)壁之間的摩擦力滾動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)8-16發(fā)電,從而可以實(shí)現(xiàn)為24V直流電源8-12充電,這樣就會(huì)避免24V直流電源8_12的電量用盡而不能繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)的情況出現(xiàn),使得管道檢測(cè)器可以在長(zhǎng)輸管道內(nèi)持續(xù)運(yùn)行幾百公里,甚至至上千公里。
[0082]如圖8-3所示,低頻接收系統(tǒng)還包括外部電源模塊8-17、聲光報(bào)警單元和校時(shí)通信單元8-20,外部電源模塊8-17的電流輸出端與數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4的電流輸入端連接,聲光報(bào)警單元包括報(bào)警控制電路8-18和聲光報(bào)警器8-19,數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4的輸出端分別與報(bào)警控制電路8-18的輸入端和校時(shí)通信單元8-20的輸入端連接,報(bào)警控制電路8-18的輸出端與聲光報(bào)警器8-19的輸入端連接。
[0083]漏磁檢測(cè)系統(tǒng)獲得的檢測(cè)信號(hào)和里程輪6-13獲得的里程計(jì)數(shù)信息分別輸入到DSP數(shù)據(jù)處理器7-15中進(jìn)行處理(進(jìn)行數(shù)據(jù)分類(lèi)、壓縮和缺陷分析),本實(shí)施例的DSP數(shù)據(jù)處理器7-15采用DSP數(shù)據(jù)處理器。DSP數(shù)據(jù)處理器7-15將處理后的數(shù)據(jù)輸出到單片機(jī)8-5,經(jīng)過(guò)功率放大器8-9和數(shù)模轉(zhuǎn)換器8-10后輸出到發(fā)射線(xiàn)圈8-11,然后定時(shí)進(jìn)行低頻電磁脈沖發(fā)射,這樣就可以及時(shí)獲得管道檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù),及時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而更快地確定管道缺陷狀況,安排施工人員及時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖和修復(fù)。磁感應(yīng)接收天線(xiàn)8-3將接收到的低頻電磁脈沖信號(hào)輸出到放大電路8-21,放大之后的信號(hào)輸出到A / D轉(zhuǎn)換器
8-22轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后輸出到數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4進(jìn)行數(shù)據(jù)解壓縮和數(shù)據(jù)分析;同時(shí),數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4向報(bào)警控制電路8-18發(fā)出控制信號(hào),報(bào)警控制電路8-18控制聲光報(bào)警器8-19進(jìn)行聲光報(bào)警,以提示有管道檢測(cè)器通過(guò)。外部電源模塊
8-17向數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4提供工作所需電源,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8-23用于暫存數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元8-4解壓縮及分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。校時(shí)通信單元8-20使得管道內(nèi)外時(shí)鐘保持一致,這樣能夠精確地確定管道缺陷位置。
[0084]另外,本實(shí)施例中前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-2)和后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-8)的結(jié)構(gòu)也可以如圖2-1和圖2-2所示的橡膠皮碗裝置,其包括具有碗底2-2、碗壁2-3和碗沿2_4的橡膠皮碗2-1,在臨近碗沿2-4的碗壁2-3內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有一級(jí)排阻凹槽2-5,一級(jí)排阻凹槽2-5在碗壁2-3內(nèi)側(cè)面上沿碗沿2-4的圓周方向設(shè)置,并且一級(jí)排阻凹槽2-5的槽深為碗壁2-3厚度的二分之一至三分之二。這樣使得碗沿2-4遇到管道內(nèi)壁上較小阻礙的時(shí)候即可使得碗沿2-4向內(nèi)彎曲,從而使得檢測(cè)器順利通過(guò)障礙物。在碗底2-2與碗壁2-3鄰接處的碗壁2-3內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有二級(jí)排阻凹槽2-6,二級(jí)排阻凹槽2-6在碗壁2-3內(nèi)側(cè)面上沿碗底2-2的圓周方向設(shè)置,并且二級(jí)排阻凹槽2-6的槽深為碗壁2-3厚度的三分之一至二分之一。在碗沿2-4遇到管道內(nèi)壁上較大障礙物的時(shí)候,碗沿2-4依靠一級(jí)排阻凹槽2-5的空間向內(nèi)彎曲不足以使得檢測(cè)器順利通過(guò)障礙物時(shí),碗壁2-3可以整體發(fā)生向內(nèi)彎曲,從而使得碗沿2-4向內(nèi)彎曲的角度更大,便于檢測(cè)器順利通過(guò)較大的障礙物。另外,還包括排阻架2-7、環(huán)形排阻盤(pán)2-8和排阻壓縮彈簧2-9,在排阻架2-7的圓周面上且沿排阻架2_7的圓周方向設(shè)置有三級(jí)排阻凹槽2-10,環(huán)形排阻盤(pán)2-8的內(nèi)側(cè)環(huán)形邊沿位于三級(jí)排阻凹槽
2-10內(nèi),并且環(huán)形排阻盤(pán)2-8的內(nèi)側(cè)環(huán)形邊沿與三級(jí)排阻凹槽2-10內(nèi)壁之間為間隙配合,排阻壓縮彈簧2-9的一端與環(huán)形排阻盤(pán)2-8的內(nèi)側(cè)環(huán)形邊沿連接,排阻壓縮彈簧2-9的另一端固定安裝在三級(jí)排阻凹槽2-10的槽底,環(huán)形排阻盤(pán)2-8的外側(cè)邊沿與碗底2-2固定安裝在一起。在檢測(cè)器經(jīng)過(guò)接頭或閥門(mén)時(shí),即使碗壁2-3整體發(fā)生向內(nèi)彎曲,也不能使得檢測(cè)器順利通過(guò),這時(shí)管道內(nèi)壁對(duì)橡膠皮碗2-1施加的作用力使得環(huán)形排阻盤(pán)2-8向三級(jí)排阻凹槽2-10的底部運(yùn)動(dòng),這樣遇到管壁上較大障礙物的時(shí)候橡膠皮碗2-1可以向下運(yùn)動(dòng),確保檢測(cè)器順利通過(guò)。當(dāng)檢測(cè)器通過(guò)之后,排阻壓縮彈簧2-9的彈力使得環(huán)形排阻盤(pán)2-8向著遠(yuǎn)離三級(jí)排阻凹槽2-10底部的方向運(yùn)動(dòng),使得橡膠皮碗2-1仍舊與管道內(nèi)壁緊密接觸,保證檢測(cè)器有足夠的前進(jìn)動(dòng)力。
[0085]如圖9所示,在多模組合定位系統(tǒng)中:天線(xiàn)9-1的輸出端和處理器9-7的輸出端分別與GPS射頻前端9-2的輸入端、Galileo射頻前端9_3的輸入端、GL0NASS射頻前端9_4的輸入端和北斗二代射頻前端9-5的輸入端連接,GPS射頻前端9-2的輸出端、Galileo射頻前端9-3的輸出端、GL0NASS射頻前端9-4的輸出端和北斗二代射頻前端9_5的輸出端分別與具有信號(hào)評(píng)估模塊9-13的基帶芯片9-6的輸入端連接,第一晶振9-9的輸出端與GPS射頻前端9-2的輸入端連接,第二晶振9-10的輸出端與Galileo射頻前端9_3的輸入端連接,第三晶振9-11的輸出端與GL0NASS射頻前端9-4的輸入端連接,第四晶振9_12的輸出端與北斗二代射頻前端9-5的輸入端連接,處理器9-7的數(shù)據(jù)輸入輸出端與存儲(chǔ)器9-8的數(shù)據(jù)輸入輸出端連接,處理器9-7的控制信號(hào)輸入輸出端與具有信號(hào)評(píng)估模塊9-13的基帶芯片9-6的控制信號(hào)輸入輸出端連接,處理器9-7的使能信號(hào)輸出端與具有信號(hào)評(píng)估模塊
9-13的基帶芯片9-6的使能信號(hào)輸入端連接。多模組合定位系統(tǒng)在工作時(shí),默認(rèn)接收北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào),由第四晶振9-12給北斗二代射頻前端9-5提供采樣時(shí)鐘;此時(shí),GPS射頻前端9-2、Galileo射頻前端9_3和GLONASS射頻前端9_4均被系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置為低功耗模式,這樣就不會(huì)干擾北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)。天線(xiàn)9-1將接收到的北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)輸出到北斗二代射頻前端9-5中經(jīng)處理后輸出到基帶芯片9-6。信號(hào)評(píng)估模塊9-13對(duì)接收到的北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行評(píng)估,當(dāng)接收到的北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量良好時(shí)(適宜用來(lái)對(duì)地面標(biāo)記器4-1進(jìn)行精確定位),基帶芯片9-6不向處理器9-7發(fā)出控制信號(hào),多模組合定位系統(tǒng)持續(xù)接收北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)并對(duì)地面標(biāo)記器4-1進(jìn)行精確定位。當(dāng)信號(hào)評(píng)估模塊9-13對(duì)接收到的北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行評(píng)估后發(fā)現(xiàn):接收到的北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量較差(不適宜用來(lái)對(duì)地面標(biāo)記器4-1進(jìn)行精確定位),基帶芯片9-6向處理器9-7發(fā)出控制信號(hào),處理器9-7接收到來(lái)自基帶芯片9-6的控制信號(hào)后,處理器9-7根據(jù)預(yù)先設(shè)定的次序選擇向GPS射頻前端9-2、Galileo射頻前端9_3和GLONASS射頻前端
9-4三者中的任意一個(gè)發(fā)出使能信號(hào)以便使得它們中的任意一個(gè)處于正常工作模式,相應(yīng)的晶振給射頻前端提供采樣時(shí)鐘;此時(shí),處理器9-7還向北斗二代射頻前端9-5發(fā)出使能信號(hào)使得北斗二代射頻前端9-5處于低功耗模式;此外,處理器9-7向基帶芯片9-6發(fā)出控制信號(hào)和使能信號(hào),進(jìn)入另一種衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航的工作模式;從而實(shí)現(xiàn)了不同衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航的自動(dòng)切換。存儲(chǔ)器9-8用于存儲(chǔ)多模組合定位系統(tǒng)上次衛(wèi)星導(dǎo)航的數(shù)據(jù),在多模組合定位系統(tǒng)下一次開(kāi)機(jī)工作時(shí),處理器9-7自動(dòng)從存儲(chǔ)器9-8中調(diào)用上一次衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù),使得在多模組合定位系統(tǒng)快速完成系統(tǒng)首次定位;當(dāng)然,如果對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航信號(hào)太差,不適宜用來(lái)對(duì)地面標(biāo)記器4-1進(jìn)行精確定位,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到其他衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位。因此,北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)不好的地方,可以自動(dòng)切換到其他衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位,徹底僅僅依賴(lài)一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)地面標(biāo)記器4-1進(jìn)行精確定位;同時(shí),由于首選利用北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào),也可以有效地避免我國(guó)長(zhǎng)輸油氣管道數(shù)據(jù)過(guò)多地暴漏,符合長(zhǎng)輸油氣管道的國(guó)家安全戰(zhàn)略。
[0086]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造所作的舉例,而并非對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造【具體實(shí)施方式】的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,包括位于油氣管道內(nèi)的內(nèi)檢測(cè)器和位于油氣管道外的地面標(biāo)記器(4-1),所述內(nèi)檢測(cè)器包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、里程測(cè)量系統(tǒng)和低頻發(fā)射系統(tǒng),所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、所述漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、所述速度控制系統(tǒng)、所述里程測(cè)量系統(tǒng)和所述低頻發(fā)射系統(tǒng)相對(duì)固定安裝在一起,所述地面標(biāo)記器(4-1)包括一個(gè)低頻接收系統(tǒng)和一個(gè)多模組合定位系統(tǒng);所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)依靠其兩側(cè)的油氣壓力差帶動(dòng)所述漏磁檢測(cè)系統(tǒng)、所述速度控制系統(tǒng)、所述里程測(cè)量系統(tǒng)和所述低頻發(fā)射系統(tǒng)一起在油氣管道內(nèi)運(yùn)行,所述漏磁檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)油氣管道管壁進(jìn)行磁化并測(cè)量漏磁通,所述速度控制系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)所述內(nèi)檢測(cè)器在油氣管道內(nèi)的運(yùn)行速度,所述里程測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量所述內(nèi)檢測(cè)器在油氣管道內(nèi)運(yùn)行的距離,所述低頻發(fā)射系統(tǒng)用于將所述漏磁檢測(cè)系統(tǒng)獲得檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到油氣管道外,所述低頻接收系統(tǒng)用于接收所述低頻發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的低頻電磁脈沖信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括防撞頭(5-1)、前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-2)、后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-8)和安裝殼體(5-9);所述防撞頭(5-1)固定安裝在所述安裝殼體(5-9)的首端,所述后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-8)安裝在所述安裝殼體(5-9)的尾端;所述前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-2)和所述后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-8)均由固定連接在一起的碗底(5-10)和碗壁(5-11)組成,所述碗壁(5-11)包括固定連接在一起的一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-12)、二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-13)和三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14),所述碗底(5-10)、所述一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-12)、所述二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-13)和所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)組成碗狀結(jié)構(gòu),所述一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-12)位于所述碗底(5-10)與所述二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-13)之間,所述二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-13)位于所述一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-12)與所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)之間,所述碗底(5-10)的硬度、所述一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-12)的硬度和所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)的硬度均大于所述二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-13)的硬度;所述碗底(5-10)的肖氏A硬度、所述一級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-12)的肖氏A硬度和所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)的肖氏A硬度均為68°~73°,所述二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-13)的肖氏A硬度均為46°~50°硬度;在所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)遠(yuǎn)離所述二級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-13)的圓周邊緣上設(shè)置有環(huán)形橡膠刮板(5-16),所述環(huán)形橡膠刮板(5-16)的橫截面與所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)的橫截面平行,所述環(huán)形橡膠刮板(5-16)的硬度大于等于所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)的硬度;所述環(huán)形橡膠刮板(5-16)沿所述三級(jí)圓臺(tái)筒形碗壁(5-14)的橫截面方向上的寬度為1-3毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述漏磁檢測(cè)系統(tǒng)包括前鋼刷(5-3)、磁鐵芯(5-4)、探頭機(jī)構(gòu)(5-5)、磁鐵(5-6)和后鋼刷(5-7),所述磁鐵芯(5-4)安裝在所述安裝殼體(5-9)上,所述前鋼刷(5-3)安裝在臨近所述防撞頭(5-1)的所述磁鐵芯(5-4)上,所述后鋼刷(5-7)安裝在臨近所述后橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-8)的所述磁鐵芯(5-4)上,所述前橡膠驅(qū)動(dòng)皮碗(5-2)安裝在所述防撞頭(5-1)與所述前鋼刷(5-3)之間的所述安裝殼體(5-9),所述探頭機(jī)構(gòu)(5-5)和所述磁鐵(5-6)分別安裝在所述前鋼刷(5-3)與所述后鋼刷(5-7)之間的所述磁鐵芯(5-4)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述前鋼刷(5-3)和所述后鋼刷(5-7)均包括鋼束(1-1)、鋼束座(1-2)和固定鋼板(1-3),所述鋼束(1-1)固定安裝在所述鋼束座(1-2)上,所述鋼束座(1-2)固定安裝在所述固定鋼板(1-3)上,所述鋼束(1-1)由鋼絲(1-4)組成,每根所述鋼絲(1-4)在所述鋼束座(1-2)上間隔分布,每根所述鋼絲(1-4)遠(yuǎn)離所述鋼束座(1-2)的一端向鋼刷(1-5)運(yùn)動(dòng)方向的反方向彎曲;所述鋼絲(1-4)由直立段(1-41)、彎曲導(dǎo)向段(1-42)和管壁貼合接觸段(1-43),所述直立段(1-41)的第一端固定安裝在所述鋼束座(1-2)上,所述直立段(1-41)的第二端與所述彎曲導(dǎo)向段(1-42)的第一端連接,所述彎曲導(dǎo)向段(1-42)的第二端與所述管壁貼合接觸段(1-43)的第一端連接,所述管壁貼合接觸段(1-43)的第二端為自由端且朝向所述鋼刷(1-5)運(yùn)動(dòng)方向的反方向;所述鋼絲(1-4)的長(zhǎng)度為200毫米,所述鋼絲(1-4)的直徑為0.65毫米;所述直立段(1-41)與所述管壁貼合接觸段(1-43)相互垂直,所述彎曲導(dǎo)向段(1-42)的弧度為0.5 π ;所述彎曲導(dǎo)向段(1-42)和所述管壁貼合接觸段(1-43)組成一段弧度大于0.5 π且小于等于π的圓弧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述速度控制系統(tǒng)包括安裝在所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6-1)上的第一單向泄流機(jī)構(gòu)和第二單向泄流機(jī)構(gòu),所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6-1)的一側(cè)為高壓流體(6-2)、另一側(cè)為低壓流體(6-3),所述單向泄流機(jī)構(gòu)的流體入口與所述高壓流體(6-2)導(dǎo)通,所述單向泄流機(jī)構(gòu)的流體出口與所述低壓流體(6-3)導(dǎo)通;所述第一單向泄流機(jī)構(gòu)包括安裝在所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6-1)上的一個(gè)或多個(gè)單向閥,所述單向閥包括閥體(6-4)、彈性部件(6-5)和浮動(dòng)封堵球(6-6),所述閥體(6-4)上開(kāi)設(shè)有盲孔(6-7),所述彈性部件(6-5)和所述浮動(dòng)封堵球(6-6)均位于所述盲孔(6-7)內(nèi),并且所述浮動(dòng)封堵球(6-6)位于所述彈性部件(6-5)與所述盲孔(6-7)的開(kāi)口端(6-9)之間,所述盲孔(6-7)的開(kāi)口端(6-9)的直徑小于所述浮動(dòng)封堵球(6-6)的直徑,所述閥體(6-4)上還設(shè)置有泄流通道(6-8),所述泄流通道(6-8)的一端與臨近所述開(kāi)口端(6-9)的所述盲孔(6-7)流體導(dǎo)通,所述泄流通道(6-8)的另一端延伸至所述閥體(6-4)遠(yuǎn)離所述開(kāi)口端(6-9) —側(cè)的表面上;所述彈性部件(6-5)為壓縮彈簧;所述第二單向泄流機(jī)構(gòu)包括發(fā)電機(jī)(6-10)、電磁閥(6-11)和控制器(6-12),所述發(fā)電機(jī)(6-10)與里程輪(6-13)驅(qū)動(dòng)連接,所述發(fā)電機(jī)(6-10)的電流輸出端與所述控制器(6-12)的電流輸入端電連接,所述控制器(6-12)的控制電流輸出端與所述電磁閥(6-11)的控制電流輸入端電連接;所述電磁閥(6-11)的一端與高壓流體(6-2)導(dǎo)通、另一端與低壓流體(6-3)導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述里程測(cè)量系統(tǒng)包括脈沖發(fā)生器(4-2)、計(jì)數(shù)器(4-3)和里程輪(6-13);所述地面標(biāo)記器(4-1)為兩個(gè)或兩個(gè)以上并且在管道(4-5)沿線(xiàn)間隔設(shè)置;所述里程輪(6-13)至少為兩個(gè),每個(gè)所述里程輪(6-13)均包括滾輪(4-8)、滾輪安裝座(4-9)、滾輪軸(4-10)和軸承(4-11),所述軸承(4-11)安裝在所述滾輪軸(4-10)上,所述滾輪(4-8)安裝在所述軸承(4-11)上,所述滾輪安裝座(4-9)具有左支撐臂(4-12)和右支撐臂(4-13),所述滾輪軸(4-10)的左端固定安裝在所述左支撐臂(4-12)上,所述滾輪軸(4-10)的右端固定安裝在所述右支撐臂(4-13)上;每個(gè)所述里程輪(6-13)上均安裝有一個(gè)所述脈沖發(fā)生器(4-2)和一個(gè)所述計(jì)數(shù)器(4-3),所述脈沖發(fā)生器(4-2)包括霍爾傳感器(4-7)和十二個(gè)磁鐵(4-6),所述磁鐵(4-6)固定安裝在所述滾輪(4-8)臨近所述左支撐臂(4-12)的側(cè)面上并且十二個(gè)所述磁鐵(4-6)沿所述滾輪(4-8)的圓周方向等間隔分布,所述霍爾傳感器(4-7)固定安裝在所述左支撐臂(4-12)臨近所述滾輪(4-8)的側(cè)面上,所述霍爾傳感器(4-7)的信號(hào)輸出端與所述計(jì)數(shù)器(4-3)的信號(hào)輸入端通信連接;所述地面標(biāo)記器(4-1)與所述計(jì)數(shù)器(4-3)的時(shí)間基準(zhǔn)相同;所述滾輪(4-8)臨近所述左支撐臂(4-12)的側(cè)面上設(shè)置有與所述磁鐵(4-6)外形相吻合的凹槽(4-15),所述磁鐵(4-6)固定安裝在所述凹槽(4-15)內(nèi),在所述滾輪(4-8)臨近所述左支撐臂(4-12)的側(cè)面上還固定安裝有防護(hù)蓋(4-17),在所述防護(hù)蓋(4-17)對(duì)應(yīng)所述凹槽(4-15)的位置開(kāi)設(shè)有透磁孔(4_14),所述透磁孔(4-14)的橫截面積小于所述凹槽(4-15)的橫截面積;所述透磁孔(4-14)沿所述滾輪軸(4-10)軸向的投影位于所述凹槽(4-15)的中心部位;所述里程輪(6-13)為四個(gè)并且沿所述管道(4-5)的同一個(gè)橫截面均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,其特征在于,所述里程輪(6-13)還包括左防纏繞蓋(3-6)和右防纏繞蓋(3-7),所述左防纏繞蓋(3-6)和所述右防纏繞蓋(3-7)均為圓筒形,所述滾輪軸(4-10)的左端穿過(guò)所述左防纏繞蓋(3-6)的軸向中孔并固定安裝在所述左支撐臂(4-12)上,所述滾輪軸(4-10)的右端穿過(guò)所述右防纏繞蓋(3-7)的軸向中孔并固定安裝在所述右支撐臂(4-13)上,在所述滾輪(4-8)臨近所述左支撐臂(4-12)的一側(cè)面上設(shè)置有環(huán)形凹槽(3-5),在所述滾輪(4-8)臨近所述右支撐臂(4-13)的另一側(cè)面上也設(shè)置有環(huán)形凹槽(3-5),所述左防纏繞蓋(3-6)的一端固定安裝在所述左支撐臂(4-12)上、另一端伸入到所述滾輪(4-8)臨近所述左支撐臂(4-12) —側(cè)面上的環(huán)形凹槽(3-5)內(nèi),所述右防纏繞蓋(3-7)的一端固定安裝在所述右支撐臂(4-13)上、另一端伸入到所述滾輪(4-8)臨近所述右支撐臂(4-13) —側(cè)面上的環(huán)形凹槽(3-5)內(nèi);所述左防纏繞蓋(3-6)和所述右防纏繞蓋(3-7)位于所述環(huán)形凹槽(3-5)內(nèi)的一端與所述環(huán)形凹槽(3-5)內(nèi)壁之間的距離為I~3mm ;所述滾輪(4_8)的滾動(dòng)面上設(shè)置有V形凹槽(3-10),所述V形凹槽(3-10)的槽深為2.5毫米、槽寬為3毫米,相鄰兩個(gè)所述V形凹槽(3-10)之間的間距為18毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述探頭機(jī)構(gòu)(5-5)包括 霍爾傳感器安裝基座(7-4)、第一斜護(hù)板(7-5)、第二斜護(hù)板(7-6)、霍爾傳感器蓋板(7-7)、霍爾傳感器安裝底板(7-8)、三向霍爾傳感器(7-9)和控制單元電路板(7-10),所述磁鐵(5-6)由左磁鐵(7-2)和右磁鐵(7-3)組成,所述左磁鐵(7-2)和所述右磁鐵(7-3)分別套裝在所述安裝殼體(5-9)的外圓周面上,所述霍爾傳感器安裝基座(7-4)固定安裝在所述左磁鐵(7-2)與所述右磁鐵(7-3)之間的所述安裝殼體(5-9)的外表面上,所述第一斜護(hù)板(7-5)和所述第二斜護(hù)板(7-6)分別固定安裝在所述霍爾傳感器安裝基座(7-4)上,并且所述第一斜護(hù)板(7-5)和所述第二斜護(hù)板(7-6)均自所述霍爾傳感器安裝基座(7-4)向管道漏磁內(nèi)檢測(cè)傳感器運(yùn)行方向A的反方向傾斜,所述霍爾傳感器蓋板(7-7)的左端和所述霍爾傳感器安裝底板(7-8)的左端分別與所述第一斜護(hù)板(7-5)遠(yuǎn)離所述霍爾傳感器安裝基座(7-4)的一端固定連接,所述霍爾傳感器蓋板(7-7)的右端和所述霍爾傳感器安裝底板(7-8)的右端分別與所述第二斜護(hù)板(7-6)遠(yuǎn)離所述霍爾傳感器安裝基座(7-4)的一端固定連接,所述三向霍爾傳感器(7-9)安裝在所述霍爾傳感器蓋板(7-7)和所述霍爾傳感器安裝底板(7-8)之間,所述控制單元電路板(7-10)安裝在所述第二斜護(hù)板(7-6)與所述右磁鐵(7-3)之間的所述安裝殼體(5-9)的外表面上,所述三向霍爾傳感器(7-9)與所述控制單元電路板(7-10)之間通過(guò)漏磁信號(hào)輸送線(xiàn)(7-11)連接;所述三向霍爾傳感器(7-9)包括用于探測(cè)管道軸向漏磁分量的第一組霍爾傳感器、用于探測(cè)管道徑向漏磁分量的第二組霍爾傳感器和用于探測(cè)管道周向漏磁分量的第三組霍爾傳感器,所述管道軸向、所述管道徑向和所述管道周向相互垂直;所述控制單元電路板(7-10)包括模擬開(kāi)關(guān)(7-11)、電壓跟隨器(7-12)、低通濾波器(7-13)、A /D轉(zhuǎn)換器(7-14)、DSP數(shù)據(jù)處理器(7-15)和管道缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(7_16),所述三向霍爾傳感器(7-9)通過(guò)所述漏磁信號(hào)輸送線(xiàn)(7-11)與所述模擬開(kāi)關(guān)(7-11)連接,所述模擬開(kāi)關(guān)(7-11)的輸出端與所述電壓跟隨器(7-12)的輸入端連接,所述電壓跟隨器(7-12)的輸出端與所述低通濾波器(7-13)的輸入端連接,所述低通濾波器(7-13)的輸出端與所述A /D轉(zhuǎn)換器(7-14)的輸入端連接,所述A / D轉(zhuǎn)換器(7-14)的輸出端與所述DSP數(shù)據(jù)處理器(7-15)的輸入端連接,所述DSP數(shù)據(jù)處理器(7-15)的輸出端與所述管道缺陷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(7-16)的輸入端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述低頻發(fā)射系統(tǒng)包括低頻電磁脈沖發(fā)射器(8-2)、供電單元和發(fā)電單元;所述低頻電磁脈沖發(fā)射器(8-2)包括單片機(jī)(8-5)、功率放大器(8-9)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(8-10)和發(fā)射線(xiàn)圈(8-11),所述DSP數(shù)據(jù)處理器(7-15)的輸出端與所述單片機(jī)(8-5)的輸入端連接,所述單片機(jī)(8-5)的輸出端與所述功率放大器(8-9)的輸入端連接,所述功率放大器(8-9)的輸出端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(8-10)的輸入端連接,所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(8-10)的輸出端與所述發(fā)射線(xiàn)圈(8-11)的輸入端連接;所述供電單元包括24V直流電源(8-12)、一級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器(8-13)和二級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器(8-14),所述24V直流電源(8_12)的電流輸出端與所述一級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器(8-13)的電流輸入端連接,所述一級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器(8-13)的電流輸出端分別與所述二級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器(8-14)的電流輸入端、所述單片機(jī)(8-5)的電流輸入端、所述功率放大器(8-9)的電流輸入端和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器(8-10)的電流輸入端連接,所述二級(jí)直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器(8-14)的電流輸出端與所述DSP數(shù)據(jù)處理器(7-15)的電流輸入端連接;所述發(fā)電單元由飛輪(8-15)和直流發(fā)電機(jī)(8-16)組成,所述飛輪(8-15)的外圓周面與所述被測(cè)管道(8-8)內(nèi)壁接觸,所述飛輪(8-15)與所述直流發(fā)電機(jī)(8-16)驅(qū)動(dòng)連接,所述直流發(fā)電機(jī)(8-16)的電流輸出端與所述24V直流電源(8-12)的電流輸.入端連接;所述低頻接收系統(tǒng)包括磁感應(yīng)接收天線(xiàn)(8-3)和數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元(8-4);所述磁感應(yīng)接收天線(xiàn)(8-3)和所述數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元(8-4)均位于被測(cè)管道(8-8)外部;所述里程輪(6-13)的輸出端與所述DSP數(shù)據(jù)處理器(7-15)的輸入端連接,所述DSP數(shù)據(jù)處理器(7-15)的輸出端與所述低頻電磁脈沖發(fā)射器(8-2)的輸入端連接;所述磁感應(yīng)接收天線(xiàn)(8-3)的輸出端與所述數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元(8-4)的輸入端連接;所述低頻接收系統(tǒng)還包括外部電源模塊(8-17)、聲光報(bào)警單元和校時(shí)通信單元(8-20),所述外部電源模塊(8-17)的電流輸出端與所述數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元(8-4)的電流輸入端連接,所述聲光報(bào)警單元包括報(bào)警控制電路(8-18)和聲光報(bào)警器(8-19),所述數(shù)據(jù)解壓縮及數(shù)據(jù)分析單元(8-4)的輸出端分別與所述報(bào)警控制電路(8-18)的輸入端和所述校時(shí)通信單元(8-20)的輸入端連接,所述報(bào)警控制電路(8-18)的輸出端與所述聲光報(bào)警器(8-19)的輸入端連接;在所述多模組合定位系統(tǒng)中--天線(xiàn)(9-1)的輸出端和處理器(9-7)的輸出端分別與GPS射頻前端(9-2)的輸入端、Galileo射頻前端(9-3)的輸入端、GL0NASS射頻前端(9-4)的輸入端和北斗二代射頻前端(9_5)的輸入端連接,GPS射頻前端(9-2)的輸出端、Galileo射頻前端(9_3)的輸出端、GL0NASS射頻前端(9-4)的輸出端和北斗二代射頻前端(9-5)的輸出端分別與具有信號(hào)評(píng)估模塊(9-13)的基帶芯片(9-6)的輸入端連接,第一晶振(9-9)的輸出端與GPS射頻前端(9_2)的輸入端連接,第二晶振(9-10)的輸出端與Galileo射頻前端(9_3)的輸入端連接,第三晶振(9-11)的輸出端與GL0NASS射頻前端(9-4)的輸入端連接,第四晶振(9_12)的輸出端與北斗二代射頻前端(9-5)的輸入端連接,處理器(9-7)的數(shù)據(jù)輸入輸出端與存儲(chǔ)器(9-8)的數(shù)據(jù)輸入輸出端連接,處理器(9-7)的控制信號(hào)輸入輸出端與具有信號(hào)評(píng)估模塊(9-13)的基帶芯片(9-6)的控制信號(hào)輸入輸出端連接,處理器(9-7)的使能信號(hào)輸出端與具有信號(hào)評(píng)估模塊(9-13)的基帶芯片(9-6)的使能信號(hào)輸入端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多模組合定位的油氣管道智能內(nèi)檢測(cè)裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有碗底(2-2)、碗壁(2-3)和碗沿(2-4)的橡膠皮碗(2-1),在臨近所述碗沿(2-4)的所述碗壁(2-3)內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有一級(jí)排阻凹槽(2-5),所述一級(jí)排阻凹槽(2-5)在所述碗壁(2-3)內(nèi)側(cè)面上沿所述碗沿(2-4)的圓周方向設(shè)置,并且所述一級(jí)排阻凹槽(2-5)的槽深為所述碗壁(2-3)厚度的二分之一至三分之二 ;在所述碗底(2-2)與所述碗壁(2-3)鄰接處的所述碗壁(2-3)內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有二級(jí)排阻凹槽(2-6),所述二級(jí)排阻凹槽(2-6)在所述碗壁(2-3)內(nèi)側(cè)面上沿所述碗底(2-2)的圓周方向設(shè)置,并且所述二級(jí)排阻凹槽(2-6)的槽深為所述碗壁(2-3)厚度的三分之一至二分之一;還包括排阻架(2-7)、環(huán)形排阻盤(pán)(2-8)和排阻壓縮彈簧(2-9),在所述排阻架(2-7)的圓周面上且沿所述排阻架(2-7)的圓周方向設(shè)置有三級(jí)排阻凹槽(2-10),所述環(huán)形排阻盤(pán)(2-8)的內(nèi)側(cè)環(huán)形邊沿位于所述三級(jí)排阻凹槽(2-10)內(nèi),并且所述環(huán)形排阻盤(pán)(2-8)的內(nèi)側(cè)環(huán)形邊沿與所述三級(jí)排阻凹槽(2-10)內(nèi)壁之間為間隙配合,所述排阻壓縮彈簧(2-9)的一端與所述環(huán)形排阻盤(pán)(2-8)的內(nèi)側(cè)環(huán)形邊沿連接,所述排阻壓縮彈簧(2-9)的另一端固定安裝在所述三級(jí)排阻凹槽(2-10)的槽底 ,所述環(huán)形排阻盤(pán)(2-8)的外側(cè)邊沿與所述碗底(2-2)固定安裝在一起。
【文檔編號(hào)】F17D5/02GK103470959SQ201310416953
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】孫士彬, 孫乾耀, 盧紅彬, 董猛 申請(qǐng)人:北京埃彼咨石化科技有限公司
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