CN101685099A - 用于管道内检测装置的探头支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于管道内检测装置的探头支架，该探头支架包括底座和位于底座上的支承环。底座包括下空腔，支撑环包括上空腔，且下空腔和上空腔均为受压下可弹性变形的空腔。由于上空腔和下空腔均可变形且共同形成双腔结构，因此其具有更好的缓冲性能和结构稳定性。本发明还提供一种用于管道内检测装置的探头结构和管道内检测装置，所述探头结构包括上述探头支架，以及固定在探头支架的所述支承环上的探头。通过将探头安装在本发明的探头支架上，能够更好地保护探头，并提高其工作可靠性。

Description

用于管道内检测装置的探头支架

技术领域

本发明涉及管道内检测装置，用于检测油气长输管道内的缺陷，例如裂纹、腐蚀、变径等。更具体地说，本发明涉及用于管道内检测装置的探头用的支架，以及使用该支架的探头结构。

背景技术

油气管道输送已成为国内外能源输送的主要手段，管道内检测已成为公认的管道检测手段。现有大、中管道内检测装置的探头支架多采用以下几种方式：①浮动盘方式，在浮动盘上安装单缓冲探头支架；②、金属绞链结构；③激磁浮动结构。第一种方式安装性和缓冲性差，结构不稳定，不能有效保护探头正常工作，一旦浮动盘发生故障将造成整个探头结构损坏，且结构复杂。第二种方式结构复杂、故障率高，主要是没有侧向浮动功能，导致检测工作的可靠性差。第三种方式不适用于输油管道。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于管道内检测装置的探头支架，该支架不仅具有简单、稳固的结构，而且还具有更好的弹性变形能力和缓冲性能，能有效保护探头。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述探头支架的探头结构，其不仅结构简单、稳固，而且使用过程中安全可靠，能提高探头的工作可靠性。

本发明的再一个目的是提供一种使用上述探头结构的管道内检测装置，该装置的结构简单、稳固，且检测精度高，工作可靠。

根据本发明的一个方面，提供一种用于管道内检测装置的探头支架，该探头支架包括底座和位于底座上的支承环。底座包括下空腔，支撑环包括上空腔，且下空腔和上空腔均为受压下可弹性变形的空腔。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于管道内检测装置的探头结构，该探头结构包括本发明的上述探头支架，以及固定在探头支架的所述支承环上的探头。

根据本发明的再一个方面，提供一种管道内检测装置，该装置包括本发明的探头结构，另外还包括发射机、支撑皮碗、励磁刚刷、驱动皮碗、计算机、万向节、电池舱和里程轮。

在本发明的探头支架中，由于下空腔和上空腔均能弹性变形且共同形成双腔结构，因此其具有更好的缓冲性能和结构稳定性。

在本发明的探头结构中，通过将探头安装在本发明的探头支架上，能够更好地保护探头。

在本发明的管道内检测装置中，由于使用了上述的探头结构，因此该装置不仅结构简单、稳固，而且检测精度高，工作可靠。

具体而言，当安装有上述探头结构的管道内检测装置在管道内行进时，当管道内径变小或者遇到管道弯头而使得探头受到压迫时，所述探头支架由于存在双腔结构而能够很好地进行弹性变形和提供缓冲，从而充分保护探头，避免其由于受到压迫而损坏。

本发明的其它特征和优点将在下面结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是根据本发明一种实施方式的探头支架的立体示意图；

图2是图1中所示探头支架的侧面示意图；

图3是在图1中所示的探头支架上安装有探头的探头结构的立体示意图；

图4是根据本发明一种实施方式的管道内检测装置的侧面示意图。

具体实施方式

下面将根据具体实施方式对本发明进行详细说明。为了描述的方便，下文中所述的“左侧、右侧、上侧和下侧”分别指的是纸面上的方向，除非另有说明。

如图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，提供一种用于管道内检测装置的探头支架，该探头支架主要包括形成有下空腔3的底座1和位于底座1上的形成有上空腔4的支承环2。在受到压迫或者挤压时，所述下空腔3和上空腔4能够发生弹性变形，从而为探头支架上安装的探头提供缓冲保护。

管道内检测装置通常用于在管道内运行，用以检测管道内的缺陷如裂纹、腐蚀、变形等。管道内检测装置通常包括安装在探头支架上的探头5(见图3，也可称之为传感器)，在工作过程中，该探头5与管道内壁相接触以对其进行检测，对检测的信号进行处理和发送，以确定管道内的缺陷。在管道内检测装置的工作过程中，在管道内径变小时，安装在探头支架上的探头5将被压缩，此时需要探头支架具有变形和缓冲能力，以防止探头5由于被压缩而损坏。

在本发明中，探头支架由弹性材料制成，优选为弹性材料整体形成，例如通过一体注塑的方式整体形成，并且包括形成有下空腔3的底座1和形成有上空腔4的支承环2，所述下空腔3和上空腔4构成所谓的双腔结构，因此能够提供更好的弹性变形能力和缓冲能力，从而有效保护探头5，防止其由于受到压缩而损坏。弹性材料优选选用但不限于聚氨酯橡胶材料，因为其不仅具有较好的强度和弹性性能，而且具有优异的耐磨性和良好的耐油、耐老化的特性。作为选择，弹性材料也可以选用其他材料例如弹簧钢。

作为一种实施方式，所述上空腔4的弹性变形能力优选大于所述下空腔3的弹性变形能力，即上空腔4比下空腔3更容易发生弹性变形，底座1比支承环2具有更高的稳定性和刚度。这可以通过多种手段来实现，例如采用不同的弹性材料、上空腔4和下空腔3采用不同的几何形状、使上空腔4大于下空腔3、在下空腔3中设置支撑板15等。在工作过程中，当管道内径缩小量较小时，所述上空腔4发生弹性变形为探头5提供缓冲，所述下空腔3基本上不发生变形，为探头5提供稳固的支撑。当管道内径缩小量较大时，例如管道由于被挤压而产生严重变形时，所述上空腔4本身的变形不足以让探头5顺利通过，此时下空腔3由于受到更大的压力而发生弹性变形，从而保证探头5能够顺利通过管道。

根据本发明的一种实施方式，所述底座1可以包括相互平行的底板11和顶板12，以及连接底板11和顶板12的左侧板13和右侧板14。所述底板11、顶板12、左侧板13和右侧板14构成封闭的四边形结构，共同围成所述下空腔3。由于底板11和顶板12相互平行，从而能够保证安装在支承环2上的探头5相对于管道内壁基本上保持平行，得到最好的检测效果。另外，当其受到压缩时，相互平行的底板11和顶板12还能防止探头5发生旋转或扭转而损坏或者影响检测效果。

作为一种实施方式，所述左侧板13相对于所述底板11倾斜，二者之间的夹角α优选为15-50度。所述右侧板14则相对于所述底板11大致垂直。这种结构的稳定性较高，提高了整个探头支架和探头结构的工作可靠性。

作为一种实施方式，所述底座1还可以包括连接在所述底板11和顶板12之间的支撑板15，该支撑板15相对于所述底板11倾斜，且倾斜方向与所述左侧板13的倾斜方向相反。优选地，所述左侧板13与所述底板11之间的夹角α与所述支撑板15与所述底板11之间的夹角β相等。所述支撑板15能够为底座11提供更稳固的结构，并且提高其刚度，即与支承环2相比相对较难变形。

作为一种实施方式，所述支承环2包括与所述底座1的顶板12平行的安装板21、连接该安装板21和所述顶板12的左连接板22和右连接板23。安装板21、顶板12、左连接板22和右连接板23构成封闭的四边形结构，共同围成所述上空腔4。安装板21与顶板12相互平行，能够保证安装在安装板21上的探头5平行于管道内壁，防止探头5由于旋转或扭转而损坏或者影响检测性能。

作为一种实施方式，所述左连接板22为圆弧形，右连接板23相对于所述顶板12倾斜。这种结构有利于支承环2发生弹性变形，并且能提供稳定的结构，防止在变形过程中导致探头5发生扭转。所述右连接板23与所述顶板12之间的夹角γ优选为30-60度。

所述安装板21与所述顶板12之间的距离大于所述顶板12与所述底板11之间的距离，即所述上空腔4大于下空腔3，这能在一定程度上使得上空腔4比下空腔3更容易变形。

作为一种实施方式，所述安装板21的右侧具有向上延伸的保护板24。参考图3，当探头5安装在所述支承环2上时，具体是安装在支承环2的安装板21上时，所述保护板24能够为探头5提供保护。也就是说，当管道内检测装置在管道中行进时(朝图中的右侧行进)，若管道内壁具有突出物，所述保护板24将与所述突出物接触，从而避免探头5直接与突出物撞击而损坏。如图所示，所述保护板24的右侧外表面优选向左上侧倾斜，从而在与管道内壁上的突出物接触或者撞击时，能够使支承环2容易发生弹性变形，即支承环2的安装板21向下移动。

如图1所示，所述支承环2可以包括沿支撑环2的轴线方向(即垂直于图2的纸面方向)相互分开设置的多个支撑环，优选为二个支撑环。这种结构能够为探头5提供更稳固的支撑，尤其是在轴线方向上。

如图3所示，根据本发明的一种实施方式，提供一种用于管道内检测装置的探头结构，该探头结构包括上述的探头支架，以及安装在所述探头支架的所述支承环2上的探头5。更具体地说，所述探头5安装在所述支承环2的所述安装板21上，并在其行进方向的前侧通过保护板24保护。在这种探头支架中，一方面探头支架容易发生弹性变形，避免探头5受到挤压而损坏，另一方面结构稳固，不会导致探头5在行进过程中由于扭转而损坏或者影响其检测效果。在工作过程中，探头5通常需要与管道内壁保持接触，因此为了保护探头5以免磨损，可以在探头5与管道内壁相接触的表面上涂覆耐磨层或者设置耐磨片。

如图4所示，根据本发明的一种实施方式，提供一种管道内检测装置，该装置使用了本发明的探头结构，即将探头5安装在本发明的探头支架上。管道内检测装置通常包括发射机6、支撑皮碗7、励磁刚刷8、探头结构、驱动皮碗9、计算机10、万向节11、电池舱12和里程轮13，它们优选依次布置，如图4所示。发射机6用于向外发射信号。支撑皮碗7主要起到支撑作用。驱动皮碗9主要用于通过管道内的液体或者气体的压力差而驱动管道内检测装置在管道内行进。励磁刚刷8用于发出磁场，当管道存在裂纹或者腐蚀凹陷等缺陷时，磁场将产生漏磁，该漏磁由本发明的探头5检测到，并将该漏磁信号输送到计算机8内进行处理，然后可以选择地存储到该装置自带的存储器中或者通过发射机6发出。电池舱12内置有电池，为整个装置提供能源。里程轮13用于记录该装置在管道内行进的距离。万向节11连接在该装置的中部位置，便于该装置能够顺利地通过管道的弯曲部分。

本发明所提供的探头支架和探头结构优选适用于大、中型管道检测装置，例如ф720输油管道。使用本发明的结构，能够保证探头以及使用该探头的管道内检测装置具有良好的通过能力和工作可靠性。

上面通过具体实施方式对本发明进行了详细说明，但本发明并不局限于所列举的实施方式。例如，在附图中所示的探头支架具有二个支承环，但本发明也可以具有一个或者二个以上的支承环；所述角度α、β、γ可以不局限于上述给出的角度范围；所述探头支架的材料不局限于聚氨酯橡胶材料，等等。此外需要说明的是，在不存在相互抵触的情况下，本发明中所述的各个特征可以单独适用，也可以相互之间进行任意的组合，本发明对此不作任何限制。

Claims (22)

1、一种用于管道内检测装置的探头支架，其特征在于，该探头支架包括底座(1)和位于底座(1)上的支承环(2)，所述底座(1)包括下空腔(3)，所述支承环(2)包括上空腔(4)，且所述下空腔(3)和上空腔(4)均为受压下可弹性变形的空腔。

2、根据权利要求1所述的探头支架，其特征在于，所述底座(1)包括相互平行的底板(11)和顶板(12)，以及连接底板(11)和顶板(12)的左侧板(13)和右侧板(14)，所述底板(11)、顶板(12)、左侧板(13)和右侧板(14)围成所述下空腔(3)。

3、根据权利要求1所述的探头支架，其特征在于，所述支承环(2)包括与所述底座(1)的顶板(12)相平行的安装板(21)、连接该安装板(21)和所述顶板(12)的左连接板(22)和右连接板(23)，所述安装板(21)、顶板(12)、左连接板(22)和右连接板(23)围成所述上空腔(4)。

4、根据权利要求1所述的探头支架，其特征在于，

所述底座(1)包括相互平行的底板(11)和顶板(12)，以及连接底板(11)和顶板(12)的左侧板(13)和右侧板(14)，所述底板(11)、顶板(12)、左侧板(13)和右侧板(14)围成所述下空腔(3)；

所述支承环(2)包括与所述底座(1)的顶板(12)相平行的安装板(21)、连接该安装板(21)和所述顶板(12)的左连接板(22)和右连接板(23)，所述安装板(21)、顶板(12)、左连接板(22)和右连接板(23)围成所述上空腔(4)。

5、根据权利要求2或4所述的探头支架，其特征在于，所述左侧板(13)相对于所述底板(11)倾斜，所述右侧板(14)相对于所述底板(11)垂直。

6、根据权利要求5所述的探头支架，其特征在于，所述左侧板(13)与所述底板(11)之间的夹角(α)为15-50度。

7、根据权利要求5所述的探头支架，其特征在于，所述底座(1)还包括连接在所述底板(11)和顶板(12)之间的支撑板(15)，该支撑板(15)相对于所述底板(11)倾斜，且倾斜方向与所述左侧板(13)的倾斜方向相反。

8、根据权利要求7所述的探头支架，其特征在于，所述左侧板(13)与所述底板(11)之间的夹角(α)与所述支撑板(15)与所述底板(11)之间的夹角(β)相等。

9、根据权利要求3或4所述的探头支架，其特征在于，所述支承环(2)的左连接板(22)为圆弧形。

10、根据权利要求9所述的探头支架，其特征在于，所述支承环(2)的右连接板(23)相对于所述顶板(12)倾斜。

11、根据权利要求10所述的探头支架，其特征在于，所述右连接板(23)与所述顶板(12)之间的夹角(γ)为30-60度。

12、根据权利要求4所述的探头支架，其特征在于，所述支承环(2)的安装板(21)与所述底座(1)的顶板(12)之间的距离大于所述顶板(12)与所述底板(11)之间的距离。

13、根据权利要求4所述的探头支架，其特征在于，所述安装板(21)的右侧具有向上延伸的保护板(24)，用于保护探头(5)。

14、根据权利要求1或4所述的探头支架，其特征在于，所述上空腔(4)的弹性变形能力大于所述下空腔(3)的弹性变形能力。

15、根据权利要求1或4所述的探头支架，其特征在于，所述支承环(2)包括沿支撑环(2)的轴线方向相互分开设置的多个。

16、根据权利要求1或4所述的探头支架，其特征在于，所述支承环(2)包括沿支撑环(2)的轴线方向相互分开设置的2个。

17、根据权利要求1所述的探头支架，其特征在于，该探头支架由弹性材料制成。

18、根据权利要求17所述的探头支架，其特征在于，该探头支架由聚氨酯橡胶材料整体形成。

19、一种用于管道内检测装置的探头结构，其特征在于，该探头结构包括如权利要求1-18中任意一项所述的探头支架，以及安装在所述探头支架的所述支承环(2)上的探头(5)。

20、根据权利要求19所述的探头结构，其特征在于，所述探头(5)安装在所述支承环(2)的安装板(21)上。

21、一种管道内检测装置，该装置包括探头结构、发射机(6)、支撑皮碗(7)、励磁刚刷(8)、驱动皮碗(9)、计算机(10)、万向节(11)、电池舱(12)和里程轮(13)，其特征在于，所述探头结构为根据权利要求19或20所述的探头结构。

22、根据权利要求21所述的管道内检测装置，其特征在于，所述发射机(6)、支撑皮碗(7)、励磁刚刷(8)、探头结构、驱动皮碗(9)、计算机(10)、万向节(11)、电池舱(12)和里程轮(13)沿轴向依次布置。

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