CN106705901B - 利用超声波测量对接管道截面相对位置的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用超声波测量对接管道截面相对位置的设备，包括声速测量仪、十字超声波测位仪发射设备、十字超声波测位仪接收设备；其中，声速测量仪测量出当地施工环境下的声速，通过蓝牙将声速数据发送到十字超声波测位仪接收设备上；同时固定在待接管口一端的十字超声波测位仪发射设备向十字超声波测位仪接收设备上发射超声波，十字超声波测位仪接收设备接收到超声波后，结合声速测量仪发送的数据自动计算得到两管口截面相对位置。相对于现有技术，本发明能直接确定两对接管道截面的相对空间位置及所需接管段的形状尺寸，效率高，减少材耗，为接管的施工作业提供了有效的帮助。
Description
技术领域
本发明属于长输管道施工领域，具体地，涉及一种利用超声波测量管口对接位置的设备，适用于长输管道施工中确定接管形状尺寸。
背景技术
近年来，随着石油天然气行业的迅猛发展，以及中俄原油二线管道工程的实施，输油管道遍布全国布各地，极大地促进了国家经济的发展。然而，在管道连接施工中，却一直存在着令人不得不重视的问题。很多时候由于新管道建造、地质灾害、工程修建、管道腐蚀等原因造成管道拆迁、改道等而需要重新连接。为了解决这一问题，必须先确定所需接管的形状尺寸。目前，国内外现有的长输管道接管技术是利用皮尺或钢尺进行人工测量，并凭借施工经验确定接管的尺寸大小。
发明内容
为了解决现有技术所存在的不足，本发明提供一种利用超声波测量对接管道截面相对位置的设备，能直接精确测量两待对接埋地管线管口截面的空间相对位置；该测量设备进行工作时，一键测量，操作简单，且对作业现场条件要求低；使用该工具测量，精度较高，能为输油管道接管的截取提供准确的数据，并且减少出现截取的管道不合适的情况，提高了工作效率，减少工作时间及材料的耗费。
为实现上述目的，本发明采用下述方案：
利用超声波测量对接管道截面相对位置的设备，包括声速测量仪、十字超声波测位仪发射设备、十字超声波测位仪接收设备；其中，声速测量仪测量出当地施工环境下的声速，通过蓝牙将声速数据发送到十字超声波测位仪接收设备上；同时固定在待接管口一端的十字超声波测位仪发射设备向十字超声波测位仪接收设备上发射超声波，十字超声波测位仪接收设备接收到超声波后，结合声速测量仪发送的数据自动计算得到两管口截面相对位置。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：采用上述结构的测量设备测量待对接管道，能直接确定两对接管道截面的相对空间位置及所需接管段的形状尺寸；该测量设备进行测量时，将装置安装在两管口上，滑动声速测量仪上超声波移动发射端，便自动测量传输；操作简单，精度高,对作业现场条件要求低；使用该设备进行测量，效率高，减少材耗，为接管的施工作业提供了有效的帮助。
附图说明
图1是本发明的第一部分声速测量仪的结构正视示意图；
图2是本发明的第二部分十字超声波测位仪发射设备的结构侧视示意图；
图3是本发明的第三部分十字超声波测位仪接收设备的结构侧视示意图；
图4a是第一部分设备的超声波移动发射端的结构正视示意图；
图4b是第一部分设备的超声波移动发射端的结构斜二侧视示意图；
图5a是第一部分设备的超声波接收端的结构正视示意图；
图5b是第一部分设备的超声波接收端的结构斜二侧视示意图；
图6是第一部分设备的标尺的的斜二侧视示意图；
图7a是第二部分设备的中心发射盒的斜二侧视示意图；
图7b是第二部分设备的中心发射盒的正视示意图；
图8是第二部分设备的超声波发射器盒的斜二侧视示意图；
图9a是第三部分设备的中心接收盒的斜二侧视示意图；
图9b是第三部分设备的中心接收盒的正视示意图；
图10a是第三部分设备的超声波接收器盒的斜二侧视示意图；
图10b是第三部分设备的超声波接收器盒的正视示意图；
图中：1、超声波移动发射端，2、超声波接收端，3、处理器，4、标尺，5、中心发射盒，6、碳纤支杆，7、超声波发射盒，8、中心接收盒，9、超声波接收器盒。
具体实施方式
利用超声波测量对接管道截面相对位置的设备，包括三个部分，图1所示的声速测量仪、图2所示的十字超声波测位仪发射设备、图3所示的十字超声波测位仪接收设备；其中，声速测量仪测量出当地施工环境下的声速，通过蓝牙将声速数据发送到十字超声波测位仪接收设备上；同时固定在待接管口一端的十字超声波测位仪发射设备向十字超声波测位仪接收设备上发射超声波，十字超声波测位仪接收设备接收到超声波后，结合声速测量仪发送的数据自动计算得到两管口截面相对位置。
如图1所示，声速测量仪，包括：超声波移动发射端1、超声波接收端2、处理器3、标尺4；标尺4为支座，呈“工”字状导轨，并标有刻度，处理器3呈方形与超声波接收端2固定于标尺4的一端；超声波接收端2呈“L”状，一端开有圆孔，放置超声波接收模块；超声波移动发射端1与标尺4相连，超声波移动发射端1可沿着滑槽在标尺4上滑动；超声波移动发射端1呈内凹槽状，用于紧扣标尺4上的滑槽，一端放置呈圆柱形的超声波发射模块；待工作就绪时，滑动超声波移动发射端1到标尺4上已经标好的第一个点，当听到蜂鸣器响起“叮”的一声并看到指示灯闪烁绿色灯光时，表明第一个点已经测量完成，立即滑动超声波移动发射端1到已标好的第二个点，待同样听到“叮”一声并看到指示灯闪烁绿色灯光时，立即滑动超声波移动发射端1到已标好的第三个点，按照上述同样操作重复进行，直到第5个点测量结束；通过在5个固定距离上的测量，便可自动计算出当地施工条件下的声速，并通过蓝牙传输到十字超声波测位仪接收设备上。
如图2所示，十字超声波测位仪发射设备，包括：中心发射盒5、碳纤支杆6、超声波发射器盒7；十字超声波测位仪发射设备为中心对称结构，中心发射盒5和四个超声波发射器盒7分别通过碳纤支杆6直接连接；中心发射盒在中心，四个超声波发射器盒在四周，整个设备所有零件均在同一平面内，呈“十字状”。
如图7a、7b所示，中心发射盒5呈方形，正面中央开有圆形孔和小方形槽，用于放置超声波发射模块；左右两侧各有两个带有圆螺纹孔的小方形凸台，用于固定中心发射盒5；侧面设有四个空心圆柱体，用于连接碳纤支杆6，碳纤支杆6的另一端连接超声波发射器盒7；如图8所示，超声波发射器盒7呈方形，超声波发射器盒正面开有圆孔和小方形槽，用于安装超声波发射模块；背面设有带有圆孔的半圆台，用于连接碳纤支杆6。
如图3所示，十字超声波测位仪接收设备，包括：中心接收盒8、超声波接收器盒9、碳纤支杆6；十字超声波测位仪接收设备为中心对称结构，接收设备由中心接收盒8和四个超声波接收器盒9通过碳纤支杆6直接连接起来，中心接收盒在中心，四个超声波接收器盒在四周，整个设备所有零件均在同一平面内，呈“十字状”。
如图9a、9b所示，中心接收盒8呈方形，正面中央开有圆形孔和小方形槽，用于放置超声波接收模块；左右两侧各有两个带有圆螺纹孔的小方形凸台，用于固定中心接收盒8；侧面设有四个空心圆柱体，用于连接碳纤支杆6，碳纤支杆6的另一端连接超声波接收器盒9；如图10a、10b所示，超声波接收器盒9呈方形，超声波接收器盒正面开有圆孔和小方形槽，用于安装超声波接收模块；背面设有带有圆孔的半圆台，用于连接碳纤支杆6。
本发明的工作原理如下：将十字超声波测位仪发射设备、接收设备(图2、图3)组装好后，先将发射设备“十字面”保持与管口平齐，并保证任意一根碳纤杆处于水平状态，将设备对准管口，轻轻沿着管道轴线方向往里推进，直到管口壁与超声波发射器盒刚好接触为止，停止操作；按照同样方式将接收设备安装在管道上。打开电源，启动设备，图2发射设备上每一个超声波发射器盒7分别对应对面图3接收设备相应位置上的超声波接收器盒9，同时中心发射盒对应对面中心接收盒。发射设备上的超声波发射器按照一定的频率地向接收设备发射超声波，接收设备上的超声波接收器在接收到超声波后，会自动处理信号，得到相对应的两超声波发射器盒与超声波接收器盒之间的时间t，最终这些时间t将传输到中心接收盒8的电子设备上，同时声速测量仪(图1)测量得到的当地环境下的声速v将通过蓝牙传输到中心盒8的电子设备上，通过计算处理，得出两管口方程，确定应截管道形状及尺寸，完成作业。
Claims (2)
1.一种利用超声波测量对接管道截面相对位置的设备，包括声速测量仪、十字超声波测位仪发射设备、十字超声波测位仪接收设备；其中，声速测量仪测量出当地施工环境下的声速，通过蓝牙将声速数据发送到十字超声波测位仪接收设备上；同时固定在待接管口一端的十字超声波测位仪发射设备向十字超声波测位仪接收设备上发射超声波，十字超声波测位仪接收设备接收到超声波后，结合声速测量仪发送的数据自动计算得到两管口截面相对位置；其特征在于：
十字超声波测位仪发射设备，包括：中心发射盒、碳纤支杆、超声波发射器盒；十字超声波测位仪发射设备为中心对称结构，中心发射盒和四个超声波发射器盒分别通过碳纤支杆直接连接；中心发射盒在中心，四个超声波发射器盒在四周，整个设备所有零件均在同一平面内，呈“十字状”；中心发射盒呈方形，正面中央开有圆形孔和小方形槽，用于放置超声波发射模块；左右两侧各有两个带有圆螺纹孔的小方形凸台，用于固定中心发射盒；侧面设有四个空心圆柱体，用于连接碳纤支杆，碳纤支杆的另一端连接超声波发射器盒；超声波发射器盒呈方形，超声波发射器盒正面开有圆孔和小方形槽，用于安装超声波发射模块；背面设有带有圆孔的半圆台，用于连接碳纤支杆；
十字超声波测位仪接收设备，包括：中心接收盒、超声波接收器盒、碳纤支杆；十字超声波测位仪接收设备为中心对称结构，接收设备由中心接收盒和四个超声波接收器盒通过碳纤支杆直接连接起来，中心接收盒在中心，四个超声波接收器盒在四周，整个设备所有零件均在同一平面内，呈“十字状”；中心接收盒呈方形，正面中央开有圆形孔和小方形槽，用于放置超声波接收模块；左右两侧各有两个带有圆螺纹孔的小方形凸台，用于固定中心接收盒；侧面设有四个空心圆柱体，用于连接碳纤支杆，碳纤支杆的另一端连接超声波接收器盒；超声波接收器盒呈方形，超声波接收器盒正面开有圆孔和小方形槽，用于安装超声波接收模块；背面设有带有圆孔的半圆台，用于连接碳纤支杆。
2.根据权利要求1所述的利用超声波测量对接管道截面相对位置的设备，其特征在于，声速测量仪，包括：超声波移动发射端、超声波接收端、处理器、标尺；标尺为支座，呈“工”字状导轨，并标有刻度，处理器呈方形与超声波接收端固定于标尺的一端；超声波接收端呈“L”状，一端开有圆孔，放置超声波接收模块；超声波移动发射端与标尺相连，超声波移动发射端可沿着滑槽在标尺上滑动；超声波移动发射端呈内凹槽状，用于紧扣标尺上的滑槽，一端放置呈圆柱形的超声波发射模块。
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