CN103174941A - 输油管道检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种检测装置。输油管道检测装置，包括检测机构，检测机构包括底座，底座上设有透明外壳，外壳内从下往上依次设有至少两层颗粒层，至少两层颗粒层之间采用隔膜隔开，至少两层颗粒层的颜色不同；外壳的底部采用隔膜将外壳内外隔开，颗粒层位于隔膜上方；底座的底部设有波纹状的波纹膜，波纹膜将所述底座内外隔开，波纹膜上设有顶尖装置，顶尖装置位于底座内，并且其顶部朝向外壳底部的隔膜。由于采用上述技术方案，本发明采用机械变形原理、物理方法、化学方法等实现输油管道最大压力指示、超高压力报警、管道内油垢覆盖厚度的指示等功能。

Description

输油管道检测装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种检测装置。

背景技术

现有的输油管道，一旦出现管道内压力过大，会出现爆炸等危险事故，因此市面上出现了一些用于检测输油管道压力的检测装置，通常采用传感器进行检测，上述方式需要采用电源供电，且电子产品容易因外界因素引起故障。另外，输油管道内油垢覆盖后，容易引起输油管道的堵塞，人们也不容易查找油垢位置。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种输油管道检测装置，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

输油管道检测装置，包括一检测机构，其特征在于，所述检测机构包括一底座，所述底座上设有一透明外壳，所述外壳内从下往上依次设有至少两层颗粒层，至少两层颗粒层之间采用隔膜隔开，至少两层颗粒层的颜色不同；

所述外壳的底部采用一隔膜将所述外壳内外隔开，所述颗粒层位于所述隔膜上方；

所述底座的底部设有一波纹状的波纹膜，所述波纹膜将所述底座内外隔开，所述波纹膜上设有一顶尖装置，所述顶尖装置位于所述底座内，并且其顶部朝向外壳底部的隔膜。

本发明用于输油管道中，使用时，将本发明的底座设置在管道中，外壳至少一部分颗粒层突出于管道；当管道压力上升，具有弹性的波纹膜存在压力时，产生变形，推动顶尖装置穿破外壳底部的隔膜，至少两层颗粒层和其之间的隔膜；当一段时间内的高压产生时候，顶尖装置穿破的颗粒层数就越多，穿破后，颗粒都落到波纹膜的上方。通过透明外壳，可以观察不同颜色的颗粒层的颗粒情况，当颗粒保留的层数越少时，说明管道内的压力越大，通过透明外壳可以观察管道内的颗粒层数，从而体现管道内曾经的最大压力值。

所述顶尖装置采用一中空无底面的锥体结构，所述顶尖装置的侧面镂空，当顶尖装置穿透隔膜及颗粒层时，流动性能优良的颗粒通过镂空结构流动到波纹膜上方。

所述外壳上还设有至少两组对射型激光传感器，所述对射型激光传感器包括发射激光部分和接收激光部分，一个所述发射激光部分设置在一个隔膜的一端，与之对应的所述接收激光部分设置在此隔膜的另一端，所述接收激光部分接收所述发射激光部分发射的激光信号；

所述接收激光部分的信号输出端连接一无线信号发射装置，所述无线信号发射装置将信号输出给一无线信号接收装置；

当颗粒流动到波纹膜上时，对射型激光传感器发射激光部分和接收激光部分之间的颗粒消失，接收激光部分接收到激光信号，对射型激光传感器把信号传给无线信号发射装置，无线信号发射装置发射这层隔膜被穿透的信号，无线信号接收装置接收信号，从而发现被穿透的隔膜层，及时察觉管道压力的变化情况。上述设计实现了本发明不仅可以现场观察管道压力情况，还可以通过远程监控的方式进行报警。本发明的无线信号接收装置可以设置在手持机、手机、平板电脑、计算机等设有无线信号接收装置的电子产品，使用者通过电子产品远程监控管道压力情况。

所述颗粒层上方还设有一层锌原料(Zn)层、一层硫酸原料(H₂S0₄)层，所述颗粒层、所述锌原料层和所述硫酸原料层之间采用隔膜隔开，所述硫酸原料层上方设有一铁板，所述铁板上设有一开口；

所述锌原料层下方设有一内部波纹膜，所述内部波纹膜的上表面设有耐腐蚀层，所述内部波纹膜中心位置设有一顶尖，所述顶尖设置在所述锌原料层中，所述顶尖的顶部朝向外壳顶部，所述顶尖的中心线与所述顶尖装置的中心线重合；所述顶尖下部镂空，当顶尖顶破隔膜时，硫酸原料层流动到锌原料层；

所述外壳内还设有一气球，所述气球的吹气口联通所述开口，所述气球设置在所述铁板上方；

所述外壳的上底面采用隔膜，所述隔膜位于所述气球上方。

本发明在使用时，当管道内压力超过管道的承受压力时候，顶尖装置顶到顶尖，促使顶尖顶穿锌原料层和硫酸原料层之间的隔膜，促使锌原料层和硫酸原料层中的锌和硫酸产生化学反应，产生气体，气体通过开口和吹气口给气球充气，促使气球膨胀，气球膨胀顶破外壳顶部的隔膜，使气球鼓起，从而指示管道内产生了超高压力。

所述锌原料层和所述硫酸原料层之间的所述隔膜采用易穿透的纸材料制作而成的纸质层，优选在所述纸质层表面覆盖耐腐蚀的薄膜制成所述隔膜。

所述铁板下表面设有耐腐蚀的涂料层，优选在所述铁板下表面涂覆一层搪瓷材料层。

所述气球的吹气口边沿设有橡胶圈，在所述橡胶圈上方设有一个绳结，绳结周长小于橡胶圈的周长，绳结能够在受到外力作用下收缩、拉紧，绳结的扣能够在绳结受到拉力时越来越紧，当气球充氢气膨胀顶破外壳上顶层的隔膜后上升时，气球拉动绳结上升，绳结在气球升力的拉动下收缩，在绳结扣的作用下绑紧气球的吹气口，绳结的另一端连接一开关，当受到绳结拉力时，开关闭合；

开关闭合，触发无线信号发射装置，无线信号发射装置发出信号，指示管道压力过高的位置，实现报警作用。

本发明在无线报警的情况下，气球上升，在高空飘荡，能够使检测人员很容易找到检测点。

所述对射型激光传感器、所述无线信号发射装置可以采用太阳能供电的方式进行工作；

还包括一蓄电池，所述对射型激光传感器、所述无线信号发射装置的电源输入端分别通过一开关连接所述蓄电池，所述蓄电池连接一太阳能板，所述太阳能板设置在所述外壳外，所述开关、所述蓄电池和所述无线信号发射装置安装在铁板上方。在开关闭合情况下，使无线信号发射装置发出管道压力过高的信号。

还包括一温度检测传感器，所述温度检测传感器设置在位于所述底座上的所述波纹膜上，所述温度检测传感器的信号输出端连接所述无线信号发射装置，所述无线信号发射装置将管道内的温度信息通过无线的方式传输给所述无线信号接收装置，实现远程温度监控的目的。

所述颗粒层可以采用粉末状颗粒制成颗粒层，所述颗粒层也可以采用沙粒制成沙粒层，每层沙粒层的沙粒颜色不同。

所述隔膜优选采用油性纸。以便在节约材料的前提下，隔离各层物质。

所述波纹膜优选采用钢板制成的波纹膜。在波纹膜下方存在压力时，推动顶尖装置往上运动。

所述外壳外周可以设有螺纹，所述外壳和所述底座采用螺纹连接。

所述底座外周可以设有螺纹，通过螺纹将本发明安装到石油管道上。

有益效果：由于采用上述技术方案，本发明采用机械变形原理、物理方法、化学方法等实现输油管道最大压力指示、超高压力报警、管道内油垢覆盖厚度的指示等功能，本发明采用无源设计，可以安装在空旷无电源、无动力的输油管道上。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的应用原理图；

图3为顶尖装置7的一种结构示意图；

图4为顶尖11的一种结构示意图；

图5为气球位于外壳内的放大示意图；

图6为气球充气后的放大示意图；

图7为气球飘出外壳的放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1，输油管道检测装置，包括一检测机构，检测机构包括一底座8，底座8上设有一透明外壳10，外壳10内从下往上依次设有六层颗粒层，从下往上分别为沙粒层6、沙粒层5、沙粒层4、沙粒层3、沙粒层2、沙粒层1，各层颗粒层之间采用隔膜隔开，每层颗粒层的颜色不同。外壳10的底部采用一隔膜将外壳10内外隔开，颗粒层位于隔膜上方。底座8的底部设有一波纹状的波纹膜9，波纹膜9将底座8内外隔开，波纹膜9上设有一顶尖装置7，顶尖装置7位于底座8内，并且其顶部朝向外壳10底部的隔膜。参照图3，顶尖装置7采用一中空无底面的锥体结构，顶尖装置7的侧面镂空，当顶尖装置7穿透隔膜及颗粒层时，流动性能优良的颗粒通过镂空结构流动到波纹膜上方。

外壳上还设有至少两组对射型激光传感器，对射型激光传感器包括发射激光部分和接收激光部分，一个发射激光部分设置在一个隔膜的一端，与之对应的接收激光部分设置在此隔膜的另一端，接收激光部分接收发射激光部分发射的激光信号；接收激光部分的信号输出端连接一无线信号发射装置，无线信号发射装置将信号输出给一无线信号接收装置；当颗粒流动到波纹膜上时，对射型激光传感器发射激光部分和接收激光部分之间的颗粒消失，接收激光部分接收到激光信号，对射型激光传感器把信号传给无线信号发射装置，无线信号发射装置发射这层隔膜被穿透的信号，无线信号接收装置接收信号，从而发现被穿透的隔膜层，及时察觉管道压力的变化情况。上述设计实现了本发明不仅可以现场观察管道压力情况，还可以通过远程监控的方式进行报警。本发明的无线信号接收装置可以设置在手持机、手机、平板电脑、计算机等设有无线信号接收装置的电子产品，使用者通过电子产品远程监控管道压力情况。

颗粒层上方还设有一层锌原料层16、一层硫酸原料层17，颗粒层、锌原料层16和硫酸原料层17之间采用隔膜隔开，硫酸原料层17上方设有一铁板12，铁板12上设有一开口。铁板下表面设有耐腐蚀的涂料层，优选在铁板下表面涂覆一层搪瓷材料层。

参照图1、图4，锌原料层16下方设有一内部波纹膜27，内部波纹膜27的上表面设有耐腐蚀层，内部波纹膜27中心位置设有一顶尖11，顶尖11设置在锌原料层16中，顶尖11的顶部朝向外壳10顶部，顶尖11的中心线与顶尖装置7的中心线重合；顶尖11下部镂空，当顶尖顶破隔膜时，硫酸原料层17流动到锌原料层16。参照图1、图5，外壳10内还设有一气球13，气球13的吹气口联通开口，气球13设置在铁板12上方。外壳10的上底面采用隔膜14，隔膜14位于气球13上方。本发明用于输油管道15中，使用时，将本发明的底座8设置在管道中，外壳10至少一部分颗粒层突出于管道15；当管道压力上升，具有弹性的波纹膜9存在压力时，产生变形，推动顶尖装置7穿破外壳10底部的隔膜，至少两层颗粒层和其之间的隔膜；当一段时间内的高压产生时候，顶尖装置7穿破的颗粒层数就越多，穿破后，颗粒都落到波纹膜9的上方。通过透明外壳10，可以观察不同颜色的颗粒层的颗粒情况，当颗粒保留的层数越少时，说明管道15内的压力越大，通过透明外壳10可以观察管道内的颗粒层数，从而体现管道内曾经的最大压力值。

参照图6，当管道内压力超过管道的承受压力时候，顶尖装置7顶到顶尖，促使顶尖顶穿锌原料层16和硫酸原料层17之间的隔膜，促使锌原料层16和硫酸原料层17中的锌和硫酸产生化学反应，产生气体，气体通过开口和吹气口给气球13充气，促使气球13膨胀，气球13膨胀顶破外壳10顶部的隔膜，使气球13鼓起，从而指示管道内产生了超高压力。

参照图5、图6、图7，气球13的吹气口边沿设有橡胶圈，在橡胶圈上方设有一个绳结37，绳结37周长小于橡胶圈的周长，绳结37能够在受到外力作用下收缩、拉紧，绳结37的扣能够在绳结受到拉力时越来越紧，当气球13充氢气膨胀顶破外壳上顶层的隔膜后上升时，气球13拉动绳结上升，绳结37在气球13升力的拉动下收缩，在绳结扣的作用下绑紧气球13的吹气口，绳结的另一端连接一开关38，当受到绳结拉力时，开关38闭合。开关38闭合后，触发无线信号发射装置，无线信号发射装置发出信号，指示管道压力过高的位置，实现报警作用。本发明在无线报警的情况下，气球上升，在高空飘荡，能够使检测人员很容易找到检测点。

对射型激光传感器、无线信号发射装置可以采用太阳能供电的方式进行工作；还包括一蓄电池，对射型激光传感器、无线信号发射装置的电源输入端分别通过一开关连接蓄电池，蓄电池连接一太阳能板，太阳能板设置在外壳外，开关、蓄电池和无线信号发射装置安装在铁板上方。在开关闭合情况下，使无线信号发射装置发出管道压力过高的信号。

还包括一温度检测传感器，温度检测传感器设置在位于底座上的波纹膜上，温度检测传感器的信号输出端连接无线信号发射装置，无线信号发射装置将管道内的温度信息通过无线的方式传输给无线信号接收装置，实现远程温度监控的目的。

锌原料层和硫酸原料层之间的隔膜采用易穿透的纸材料制作而成的纸质层，优选在纸质层表面覆盖耐腐蚀的薄膜制成隔膜。其他的隔膜优选采用油性纸。以便在节约材料的前提下，隔离各层物质。

波纹膜9优选采用钢板制成的波纹膜9。在波纹膜9下方存在压力时，推动顶尖装置7往上运动。

外壳10外周可以设有螺纹，外壳10和底座8采用螺纹连接。底座8外周可以设有螺纹，通过螺纹将本发明安装到石油管道上。

实施方式一：

参照图2，在一段输油管道15上，沿着管道15安装有四个本发明的输油管道检测装置，且输油管道检测装置伸入到不同深度的管道15上，当安装深的输油管道检测装置产生报警，而安装浅显的没有产生报警时候，说明安装浅显的地方已经被油垢覆盖，以此来判断油垢的覆盖程度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.输油管道检测装置，包括一检测机构，其特征在于，所述检测机构包括一底座，所述底座上设有一透明外壳，所述外壳内从下往上依次设有至少两层颗粒层，至少两层颗粒层之间采用隔膜隔开，至少两层颗粒层的颜色不同；

所述外壳的底部采用一隔膜将所述外壳内外隔开，所述颗粒层位于所述隔膜上方；

所述底座的底部设有一波纹状的波纹膜，所述波纹膜将所述底座内外隔开，所述波纹膜上设有一顶尖装置，所述顶尖装置位于所述底座内，并且其顶部朝向外壳底部的隔膜。

2.根据权利要求1所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述顶尖装置采用一中空无底面的锥体结构，所述顶尖装置的侧面镂空，当顶尖装置穿透隔膜及颗粒层时，流动性能优良的颗粒通过镂空结构流动到波纹膜上方。

3.根据权利要求1所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述外壳上还设有至少两组对射型激光传感器，所述对射型激光传感器包括发射激光部分和接收激光部分，一个所述发射激光部分设置在一个隔膜的一端，与之对应的所述接收激光部分设置在此隔膜的另一端，所述接收激光部分接收所述发射激光部分发射的激光信号；

所述接收激光部分的信号输出端连接一无线信号发射装置，所述无线信号发射装置将信号输出给一无线信号接收装置；

当颗粒流动到波纹膜上时，对射型激光传感器发射激光部分和接收激光部分之间的颗粒消失，接收激光部分接收到激光信号，对射型激光传感器把信号传给无线信号发射装置，无线信号发射装置发射这层隔膜被穿透的信号，无线信号接收装置接收信号，从而发现被穿透的隔膜层，及时察觉管道压力的变化情况。

4.根据权利要求1、2或3所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述颗粒层上方还设有一层锌原料层、一层硫酸原料层，所述颗粒层、所述锌原料层和所述硫酸原料层之间采用隔膜隔开，所述硫酸原料层上方设有一铁板，所述铁板上设有一开口；所述锌原料层下方设有一内部波纹膜，所述内部波纹膜的上表面设有耐腐蚀层，所述内部波纹膜中心位置设有一顶尖，所述顶尖设置在所述锌原料层中，所述顶尖的顶部朝向外壳顶部，所述顶尖的中心线与所述顶尖装置的中心线重合；所述顶尖下部镂空，当顶尖顶破隔膜时，硫酸原料层流动到锌原料层；

所述外壳内还设有一气球，所述气球的吹气口联通所述开口，所述气球设置在所述铁板上方；

所述外壳的上底面采用隔膜，所述隔膜位于所述气球上方。

5.根据权利要求4所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述锌原料层和所述硫酸原料层之间的所述隔膜采用在纸质层表面覆盖耐腐蚀的薄膜制成所述隔膜；所述铁板下表面设有耐腐蚀的涂料层。

6.根据权利要求4所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述气球的吹气口边沿设有橡胶圈，在所述橡胶圈上方设有一个绳结，绳结周长小于橡胶圈的周长，绳结能够在受到外力作用下收缩、拉紧，绳结的扣能够在绳结受到拉力时越来越紧，当气球充氢气膨胀顶破外壳上顶层的隔膜后上升时，气球拉动绳结上升，绳结在气球升力的拉动下收缩，在绳结扣的作用下绑紧气球的吹气口，绳结的另一端连接一开关，当受到绳结拉力时，开关闭合；

开关闭合，触发无线信号发射装置，无线信号发射装置发出信号，指示管道压力过高的位置，实现报警作用。

7.根据权利要求4所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述对射型激光传感器、所述无线信号发射装置可以采用太阳能供电的方式进行工作；

还包括一蓄电池，所述对射型激光传感器、所述无线信号发射装置的电源输入端分别通过一开关连接所述蓄电池，所述蓄电池连接一太阳能板，所述太阳能板设置在所述外壳外，所述开关、所述蓄电池和所述无线信号发射装置安装在铁板上方。在开关闭合情况下，使无线信号发射装置发出管道压力过高的信号。

8.根据权利要求7所述的输油管道检测装置，其特征在于，还包括一温度检测传感器，所述温度检测传感器设置在位于所述底座上的所述波纹膜上，所述温度检测传感器的信号输出端连接所述无线信号发射装置，所述无线信号发射装置将管道内的温度信息通过无线的方式传输给所述无线信号接收装置，实现远程温度监控的目的。

9.根据权利要求1、2或3所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述颗粒层采用沙粒制成沙粒层，每层沙粒层的沙粒颜色不同；

所述隔膜采用油性纸；

所述波纹膜采用钢板制成的波纹膜。

10.根据权利要求1、2或3所述的输油管道检测装置，其特征在于，所述外壳外周设有螺纹，所述外壳和所述底座采用螺纹连接；

所述底座外周设有螺纹。

Images