專利名稱：管道變徑檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種管道變徑檢測裝置，更具體地說，涉及一種對流體的長 輸管道進行變徑檢測的裝置。
背景技術：
通過管道對石油、天然氣等流體進行輸送己成為國內外能源輸送的主要 方式。管道一旦發(fā)生事故，不僅會造成巨大的經濟損失，對周邊環(huán)境等也會 產生嚴重的后果。因此，準確、有效的管道檢測裝置對確保管道的正常運行 具有重要作用。管道內的檢測裝置包括磁漏檢測裝置和變徑檢測裝置等。磁 漏檢測裝置主要用于檢測管道內壁上因腐蝕等而產生的缺陷，變徑檢測裝置 則主要用于檢測因為管道壁因疲勞、碰撞等而產生凹凸、機械變形等徑向變 化。管道變徑檢測裝置通常包括腔體、數據處理裝置、與該數據處理裝置電 連接并通常設置在所述腔體的后端的多個變徑檢測器和沿著該腔體的軸向 固定在該腔體的外圓周上的多個皮碗。所述皮碗用于將管道變徑檢測裝置支 撐在管道內，并在管道內流動的流體的推動下使得管道變徑檢測裝置在管道 內流動。在該流動過程中，多個變徑檢測器對管道內壁各點的直徑進行測量， 并將該測量結果存儲到數據處理裝置內。每個該變徑檢測器通常包括沿腔體 的徑向延伸的測臂，該測臂一端樞軸連接在該腔體上，另一端與管道內壁接 觸，從而當管道某部位的直徑發(fā)生變化時，與該部位接觸的測臂發(fā)生樞轉。 通過檢測測臂在各部位的樞轉的角度便可得到各個部位相應的管道直徑，從 而能夠檢測出管道的變徑缺陷。本發(fā)明的發(fā)明人在實踐中發(fā)現，現有的這種 管道變徑檢測裝置的檢測結果不夠準確，尤其是對管道的彎道部分的測量結 果不準確。當管道變徑檢測裝置通過彎道部分時，管道變徑檢測裝置的所述腔體的兩端會受到較大的壓力，從而通常設置在該腔體的后端的變徑檢測器 在該壓力的影響下會產生較大的變形，使得變徑檢測器的測臂的樞轉情況無 法正確地反映出管道的變徑缺陷。例如，即使在管道不存在變徑缺陷的情況 下，變徑檢測器的測臂也有可能會發(fā)生樞轉，從而錯誤地報告變徑缺陷，反 之亦然。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有技術中的管道變徑檢測裝置在對管道的彎道部分的測 量結果不準確的缺點，提供一種能夠較準確地對管道的彎道部分的變徑缺陷 進行檢測的管道變徑檢測裝置。
本發(fā)明提供的管道變徑檢測裝置包括腔體、數據處理裝置、與該數據處 理裝置電連接的多個變徑檢測器和沿著該腔體的軸向固定在該腔體的外圓 周上的多個皮碗，所述數據處理裝置用于存儲所述變徑檢測器所檢測的信 息，其中，所述多個變徑檢測器設置在所述腔體外圓周上并位于任意兩個皮 碗之間。
根據本發(fā)明提供的管道變徑檢測裝置，由于變徑檢測器位于任意兩個皮 碗之間，即位于該腔體的軸向兩端之間的位置，因此即使在檢測管道的彎道 部分時，該變徑檢測器也僅受到較小的壓力，因而檢測結果比較準確。


圖1是根據本發(fā)明的管道變徑檢測裝置的結構示意圖2是圖1所示的管道變徑檢測裝置的變徑檢測器的立體結構示意圖3是圖2所示的變徑檢測器的正視圖4是圖3所示的變徑檢測器的左側視圖5是圖3所示的變徑檢測器的一部分的局部剖視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖來詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。
如圖1所示，本發(fā)明提供的管道變徑檢測裝置包括腔體l、數據處理裝 置3、與該數據處理裝置3電連接的多個變徑檢測器4和沿著該腔體1的軸
向固定在該腔體l的外圓周上的多個皮碗5，所述數據處理裝置3用于存儲 所述變徑檢測器4所檢測的信息，其中，所述多個變徑檢測器4設置在所述 腔體1外圓周上并位于任意兩個皮碗5之間。
所述皮碗5用于將管道變徑檢測裝置支撐在管道內，并在管道內流動的 流體的推動下使得管道變徑檢測裝置在管道內流動。在該流動過程中，多個 變徑檢測器4對管道內壁各點的直徑進行測量，并將該測量結果存儲到數據 處理裝置3內。由于所述變徑檢測器4位于任意兩個皮碗5之間，因此位于 所述腔體l的軸向兩端之間的位置，因此即使在檢測管道的彎道部分時，該 變徑檢測器4也僅受到較小的壓力，因而檢測結果比較準確。
所述腔體1的軸向兩端之間的位置包括但不限于所述腔體1的軸向的正 中間及其附近的位置。
可以根據需要設置所述皮碗5的個數和位置。例如，所述皮碗5為2-4 個，其中兩個所述皮碗5分別設置在所述腔體1軸向的兩端，所述變徑檢測 器4設置在該兩個皮碗5之間。如圖1所示，所述皮碗5為4個，變徑檢測 器4的兩側分別設置兩個皮碗5。
優(yōu)選地，所述變徑檢測器4與設置在所述腔體1軸向的兩端的兩個皮碗 5之間的距離之比為0.8-1.2。 g口，所述變徑檢測器4位于該兩端的兩個皮碗 5的正中間附近的位置。例如，當該所述變徑檢測器4與設置在所述腔體1 軸向的兩端的兩個皮碗5之間的距離之比為1時，所述變徑檢測器4位于該 兩端的兩個皮碗5的正中間。
所述變徑檢測器4可以為本領域公知的各種變徑檢測器。例如平行四邊形變徑檢測器、傘狀支架變徑檢測器等。優(yōu)選地，如圖2至圖5所示，所述
變徑檢測器4包括底座4K測臂42和角度傳感器43，所述測臂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用于檢測所述臂部421相對于所述底座41樞軸轉動的角度。
使用時，由于所述測臂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壁接觸。當管道直徑發(fā)生變化時，該測臂42 便相對于所述底座41樞軸轉動，所述角度傳感器43檢測該樞軸轉動的角度， 從而可以通過該角度計算出該位置管道直徑的變化。該變徑檢測器4通過角 度傳感器43直接測量測臂42相對于底座41樞軸轉動的角度，因此其檢測 結果比較準確。而且，該變徑檢測器4無需積算盤等結構，因此結構比較簡 單。此外，多個變徑檢測器4沿周向設置在所述腔體1的外圓周上，而無需 占用腔體l所在的中間位置，從而特別適用于上述管道變徑檢測裝置，即該 變徑檢測器4特別適用于設置在腔體1的軸向兩端的中間位置。
所述角度傳感器43可以采用本領域公知的各種測量角度變化的傳感器。
并且可以根據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4K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為旋轉差動變壓器，這種類型的角度傳感器的測量 精度比較高。此時，將該旋轉差動變壓器類型的角度傳感器43與所述測臂 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隨著所述測臂42相對于所述底 座41轉動，該轉動的角度便是測臂42相對于底座41樞軸轉動的角度。
可以采用本領域公知的各種樞軸連接方式使測臂42與底座41樞軸連 接，例如采用軸承、軸套等。作為一種具體的實施方式，該變徑檢測器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，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固定在所述測臂42上，所述 軸套46固定在所述底座41上，并設置在所述軸45與所述底座41之間。此 時，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插設在所述軸45內，并通過螺釘進行緊固。如 圖2、圖3和圖5所示，所述變徑檢測器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、 保護的作用。
所述測臂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器 4的結構更加緊湊?？梢岳斫獾氖?，例如，當所述臂部421和固定部422為 桿狀時，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， 當所述臂部421和固定部422為板狀時，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可以根據實際情況進 行設置，例如，該角度a可以為20。 -150° ，例如12(T 。
所述臂部421與所述固定部422的長度可以根據具體情況而設置，通常 所述臂部421與所述固定部422的長度比例例如可以為2-20: 1。
可以將所述多個變徑檢測器4以任何形式排列在所述腔體1的外圓周 上，只要將所述多個變徑檢測器4以適當的密度分布在腔體1的外圓周的徑 向即可。優(yōu)選情況下，如圖1所示，所述多個變徑檢測器4相對于所述腔體 1的軸向位置相同，即所述多個變徑檢測器4在所述腔體1的外圓周上環(huán)繞 形成一周?？梢愿鶕枰O置所述變徑檢測器4的個數，例如所述變徑檢測器4為
2-100個，優(yōu)選為10-50個，更優(yōu)選為15-30個。
可以采用本領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。
所述數據處理裝置3用于存儲所述變徑檢測器4所檢測的信息，所述信 息可以包括所述角度傳感器43記錄的角度大小、測量該角度的時刻等信息。 所述數據處理裝置3還可以用于對所述變徑檢測器4所檢測的信息進行壓縮 處理，從而降低該數據處理裝置3的容量要求。所述數據處理裝置3還可以 用于記錄管道變徑檢測裝置行走的速度，從而可以得出發(fā)生變徑的具體位 置。所述數據處理裝置3可以是本領域公知的各種能夠存儲數據并具有根據 用戶需要對數據進行壓縮和/或分析的裝置，例如計算機單元、單片機等。
所述數據處理裝置3可以容納在所述腔體1內。所述管道變徑檢測裝置 還可以包括電源，該電源也可以容納在所述腔體l內。
所述管道變徑檢測裝置還可以包括連接在所述腔體1上的發(fā)射機6，如 圖1所示，該發(fā)射機可以連接在腔體1的前端。該發(fā)射機6用于發(fā)射低頻信 號，該低頻信號由地面上的接收裝置進行接收，從而對該管道變徑檢測裝置 進行定位。
所述管道變徑檢測裝置還可以包括連接在所述腔體1上的里程輪7，如 圖1所示，所述里程輪7連接在腔體1的后端。該里程輪7記錄所述管道變 徑檢測裝置行走的里程，并將該里程信息存儲在該數據處理裝置3內，以便 能夠較精確地定位管道上出現變徑缺陷的具體位置。所述發(fā)射機6和里程輪 7的具體結構為本領域公知的技術，在此不再贅述。
權利要求
1、一種管道變徑檢測裝置，該裝置包括腔體(1)、數據處理裝置(3)、與該數據處理裝置(3)電連接的多個變徑檢測器(4)和沿著該腔體(1)的軸向固定在該腔體(1)的外圓周上的多個皮碗(5)，所述數據處理裝置(3)用于存儲所述變徑檢測器(4)所檢測的信息，其特征在于，所述多個變徑檢測器(4)設置在所述腔體(1)的外圓周上并位于任意兩個皮碗(5)之間。
2、 根據權利要求1所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述皮碗(5)為2-4個，其中的兩個皮碗(5)分別設置在所述腔體(1)軸向的兩端，所述變徑檢測器(4)設置在該兩個皮碗(5)之間。
3、 根據權利要求2所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述變徑檢測器(4)與設置在所述腔體(1)軸向的兩端的兩個皮碗(5)的距離之比為0.8-1.2。
4、 根據權利要求1所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述測臂(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)用于檢測所述測臂(42)相對于所述底座(41)樞軸轉動的角度，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。
5、 根據權利要求4所述的變徑檢測器，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。
6、 根據權利要求4所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述角度傳感器(43)為旋轉差動變壓器。
7、 根據權利要求4所述的變徑檢測器，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。
8、 根據權利要求4或6所述的變徑檢測器，其特征在于，該變徑檢測 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。
9、 根據權利要求8所述的變徑檢測器，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。
10、 根據權利要求4所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述臂部 (421)與所述固定部(422)之間形成角度(a)。
11、 根據權利要10所述的管道變徑檢測裝置，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° 。
12、 根據權利要求1所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述多個 變徑檢測器(4)相對于所述腔體(1)的軸向位置相同。
13、 根據權利要求1或12所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述變徑檢測器(4)為2-100個。
14、 根據權利要求1所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述固定 部(422)通過彈簧與所述腔體(1)連接。
15、 根據權利要求1所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述數據 處理裝置(3)還用于對所述變徑檢測器(4)所檢測的信息進行壓縮處理。
16、 根據權利要求l所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述管道 變徑檢測裝置還包括連接在所述腔體(1)上的發(fā)射機(6)。
17、 根據權利要求l所述的管道變徑檢測裝置，其特征在于，所述管道 變徑檢測裝置還包括連接在所述腔體(1)上的里程輪(7)。
全文摘要
一種管道變徑檢測裝置，該裝置包括腔體(1)、數據處理裝置(3)、與該數據處理裝置(3)電連接的多個變徑檢測器(4)和沿著該腔體(1)的軸向固定在該腔體(1)的外圓周上的多個皮碗(5)，所述數據處理裝置(3)用于存儲所述變徑檢測器(4)所檢測的信息，其中，所述多個變徑檢測器(4)設置在所述腔體(1)外圓周上并位于任意兩個皮碗(5)之間。由于變徑檢測器(4)位于任意兩個皮碗(5)之間，即位于該腔體(1)的軸向兩端之間的位置，因此即使在檢測管道的彎道部分時，該變徑檢測器(4)也僅受到較小的壓力，因而檢測結果比較準確。
文檔編號G01N19/00GK101685064SQ20081016883
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權日2008年9月28日
發(fā)明者馮偉章, 劉先東, 劉建國, 旭 孫, 宋天博, 張惠民, 楊理踐, 許志軍, 錢建華, 高安東, 高松魏 申請人:中國石油化工股份有限公司