CN109488887A - 用于管道的x射线检查系统 - Google Patents

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Abstract

用于管道的X射线检查系统。一种用于扫描细长结构的方法和系统。通过使用扫描系统中的平移结构使扫描系统中的扫描仪沿着细长结构轴向地移动。随着扫描仪沿着细长结构轴向地移动，轴向地扫描细长构件。使扫描仪在轴向扫描期间检测到不一致的位置处围绕细长结构旋转地移动。在扫描仪围绕细长结构旋转地移动的同时在所述位置处旋转地扫描细长结构。

Description

用于管道的X射线检查系统
技术领域
本公开总体上涉及检查系统，具体地讲，涉及无损管道检查。更具体地讲，本公开涉及一种用于检查隔绝(insulate)的管道的方法、设备和系统。
背景技术
许多行业中使用管道来输送流体。例如，石油和天然气行业使用管道来输送石油和天然气。用于输送石油的管道由钢或塑料制成并且通常被埋藏。由泵站使石油通过管道沿着管线移动。
天然气和类似的气体燃料被加压成液体形式。天然气管道常常由碳钢构造。作为另一示例，区域供热或远距供热系统使用将热水、加压热水或者有时蒸汽输送给客户的隔绝的管道网络。
供水系统也采用管道将饮用水输送给客户。泵对通过管道流动的饮用水加压以输送消耗用水。
执行管道检查以确定管道的状况。例如，可进行检查以确定管道中是否存在障碍物、腐蚀或其它不一致。还可执行检查以确定壁厚度、焊接质量以及其它参数。检查涉及无损测试，并可按照多种不同的方式执行。例如，可使用视频进行检查。然而，这种类型的检查涉及将装置引入到管道中。另一种类型的检查使用X射线。这种类型的测试允许从管道的外部进行检查。
执行当前X射线检查的一种方式是手动的。操作人员沿着管道移动X射线扫描系统以执行检查。对于隔绝的管道，引导X射线从在管道的一侧上的源穿过管道并被在管道相反侧的检测器检测到以生成图像。在许多情况下，对于隔绝的管道，源然后被移到管道另一侧并且生成另一图像。
用于输送石油的管道可能延伸数百英里。使用当前技术检查数百英里的管道是耗时且乏味的过程。此外，识别隔绝材料下腐蚀(CUI)常常比所期望的更困难。隔绝材料下发生的腐蚀可能难以识别。例如，覆盖管道的隔绝材料可能掩藏腐蚀。由于成本和时间损失，为了查看管道的表面状况而去除隔绝材料以便检查并更换隔绝材料是不可取的。
轮廓射线照相术是一种可用于检查隔绝的管道的技术。发送X射线穿过管壁的一小部分。传输中还包括比较器块，其用于计算管道的壁厚。这种类型的技术很有用，但是在具有直径超过10英寸的管道的管道系统中常常变得有挑战性。
因此，将可取的是有一种考虑了上面所讨论的问题中的至少一些以及其它可能的问题的方法和设备。例如，将可取的是有一种克服了以期望的效率水平扫描隔绝的管道的不一致的技术问题的方法和设备。
发明内容
本公开的示例提供一种扫描系统。该扫描系统包括平移结构(translatingstructure)、扫描仪和控制器。平移结构被配置为在细长结构上轴向地移动和旋转地移动。扫描仪连接到平移结构。控制器与平移结构和扫描仪通信。控制器在扫描仪执行细长结构的轴向扫描的同时控制平移结构沿着细长结构轴向地移动，并且在扫描仪执行细长结构的旋转扫描的同时控制平移结构围绕细长结构旋转地移动。
本公开的另一示例提供一种X射线扫描系统。该X射线扫描系统包括移动扫描臂、X射线扫描仪和控制器。控制器与移动扫描臂和X射线扫描仪通信。控制器使移动扫描臂轴向地移动，使得X射线扫描仪执行轴向扫描，并且使移动扫描臂旋转地移动，使得X射线扫描仪执行旋转扫描。
本公开的另一示例提供一种用于扫描细长结构的方法。扫描系统中的扫描仪使用扫描系统中的平移结构沿着细长结构轴向地移动。随着扫描仪沿着细长结构轴向地移动，细长构件被轴向地扫描。扫描仪在轴向扫描期间检测到不一致的位置处围绕细长结构旋转地移动。在扫描仪围绕细长结构旋转地移动的同时在该位置处细长结构被旋转地扫描。
特征和功能可在本公开的各种示例中独立地实现，或者可在其它示例中组合，其中进一步的细节可参考以下描述和附图看到。
附图说明
在所附权利要求中阐述了被认为是例示性示例(例如，实施方式)的特性的新颖特征。然而，通过参考以下结合附图阅读的本公开的例示性示例的详细描述，将最好地理解例示性示例以及优选使用模式、另外的目的及其特征，附图中：
图1是根据例示性示例的扫描环境的框图的例示；
图2是根据例示性示例的平移结构的框图的例示；
图3是根据例示性示例的扫描系统的例示；
图4是根据例示性示例的附接到管道的移动扫描臂的例示；
图5是根据例示性示例的带有移动扫描臂的隔绝的管道的横截面图的例示；
图6是根据例示性示例的带有移动扫描臂的隔绝的管道的横截面图的例示；
图7是根据例示性示例的扫描路径的例示；
图8是根据例示性示例的扫描路径的例示；
图9是根据例示性示例的扫描路径的例示；
图10是根据例示性示例的扫描细长结构的处理的流程图的例示；以及
图11是根据例示性示例的数据处理系统的框图的例示。
具体实施方式
例示性示例认识并考虑到一个或更多个不同的考虑因素。例如，例示性示例认识并考虑到，将可取的是有一种自动地扫描诸如管道的细长结构的方法、设备和系统。
例示性示例认识并考虑到，铁轨或轨道系统可附接到管道，X射线扫描仪可在其上移动。例示性示例认识并考虑到，这种类型的扫描通常仅提供用于轴向方向(沿着穿过管道中心延伸的轴线的方向)上的扫描。例示性示例认识并考虑到，这种类型的扫描系统仍花费比所期望的更多的时间来从管道附接和移除轨道。
因此，例示性示例提供了一种用于扫描细长结构的方法、设备和系统。一个例示性示例提供了一种包括平移结构、扫描仪和控制器的扫描系统。平移结构被配置为沿着细长结构轴向地移动和旋转地移动。扫描仪连接到平移结构。控制器与平移结构和扫描仪通信。控制器在扫描仪执行细长结构的轴向扫描的同时控制平移结构沿着细长结构轴向地移动，并且在扫描仪执行的细长结构的旋转扫描的同时控制平移结构围绕细长结构旋转地移动。
现在参照附图，具体地讲，参照图1，根据例示性示例描绘了扫描环境的框图的例示。如所描绘的，扫描环境100包括细长结构102。在此例示性示例中，细长结构102采取管道104的形式。管道104承载各种类型的材料。例如，管道104可承载液体、气体、原油、精炼石油、氢、燃料、油、水、葡萄酒、啤酒、天然气、生物燃料或其它类型的材料中的至少一种。
如本文所用，当与项目列表一起使用时，短语“…中的至少一个”意指可使用一个或更多个所列项目的不同组合，并且可仅需要列表中的各个项目中的一个。换言之，“……中的至少一个”意指可从列表中使用任何组合的项目和数量的项目，而非需要列表中的所有项目。项目可以是特定对象、事物或类别。
例如，并非限制，“项目A、项目B或项目C中的至少一个”可包括项目A、项目A和项目B、或者项目B。该示例还可包括项目A、项目B和项目C、或者项目B和项目C。当然，这些项目的任何组合可存在。在一些例示性示例中，“……中的至少一个”可以是(例如但不限于)两个项目A、一个项目B和十个项目C；四个项目B和七个项目C；或者其它合适的组合。
在此例示性示例中，可使用扫描系统106来检查管道104。扫描系统106用于确定管道104内是否存在不一致108。
不一致108由来自细长结构102的非预期结果指示。例如，非预期结果可以是大于或小于阈值的值。非预期结果可以是期望的范围之外的值。
不一致108可采取多种不同的形式。例如，不一致108可选自包括以下项的组：腐蚀、变薄的壁、超出公差的焊接、超出公差的沉积、垢、开裂以及其它非期望的结果。
在此例示性示例中，扫描系统106包括多个不同的组件。如所描绘的，扫描系统106包括平移结构110、扫描仪112和控制器114。扫描系统106被配置为自动地执行扫描116。换言之，操作人员不需要在细长结构102上移动扫描系统106。
如所描绘的，平移结构110是物理硬件结构。平移结构110被配置为沿着细长结构102轴向地移动和旋转地移动。平移结构110通过在与穿过管道104中心延伸的轴线120符合的方向上移动来在轴向方向118上移动。管道104可具有穿过管道104中的弯曲和箱的许多轴线。平移结构110通过在管道104上绕轴线120旋转来在旋转方向122上移动。如所描绘的，平移结构110可选自包括以下项的组：机动臂、履带臂、基于轨道的臂以及轴向地移动和旋转地移动的一些其它合适类型的结构。
在例示性示例中，扫描仪112连接到平移结构110。如本文所用，第一组件扫描仪112“连接到”第二组件平移结构110意指第一组件可直接或间接连接到第二组件。换言之，第一组件与第二组件之间可存在附加组件。当两个组件之间存在一个或更多个附加组件时，第一组件被认为间接连接到第二组件。当第一组件直接连接到第二组件时，两个组件之间不存在附加组件。
如所描绘的，扫描仪112可使用多种不同类型的扫描技术来执行扫描116。例如，扫描仪112可选自X射线扫描系统、后向散射X射线系统或贯穿透射X射线系统中的至少一个。
在此示例中，控制器114与平移结构110和扫描仪112通信。如所描绘的，控制器114在扫描仪112执行细长结构102的轴向扫描124的同时控制平移结构110沿着细长结构102轴向地移动，并且在扫描仪112执行细长结构102的旋转扫描126的同时控制平移结构110围绕细长结构102旋转地移动。
控制器114允许在用于轴向扫描124的轴向方向118和用于旋转扫描126的旋转方向122上自动扫描细长结构102。这样，执行细长结构102的自动检查而无需使用操作人员。
在扫描系统106的操作期间，控制器114在细长结构102的轴向扫描124期间使平移结构110沿着细长结构102的长度128轴向地移动并监测不一致。如所描绘的，控制器114使平移结构110在检测到不一致108的位置130围绕细长结构102旋转地移动。此外，控制器114检测细长结构102在位置130处的旋转扫描126期间的数据132。
在一个例示性示例中，平移结构110沿着细长结构102的长度128移动并且在完成细长结构102的轴向扫描124之后轴向地移动以返回到位置130。另外，平移结构110在位置130处旋转地移动并且在位置130处执行旋转扫描126。在另一例示性示例中，平移结构110在位置130处停止沿着细长结构102的长度128进行的轴向移动，并且在执行旋转扫描126的同时在位置130处围绕细长结构102旋转地移动。旋转扫描126可按照较慢的速度执行，以按照较高分辨率的方式收集数据132以用于生成位置130的图像142。
控制器114可在软件、硬件、固件或其组合中实现。当使用软件时，由控制器114执行的操作可在被配置为在诸如处理器单元的硬件上运行的程序代码中实现。当使用固件时，由控制器114执行的操作可在程序代码和数据中实现并被存储在持久存储器中以在处理器单元上运行。当采用硬件时，硬件可包括操作以在控制器114中执行操作的电路。
在例示性示例中，硬件可采取选自电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置或者被配置为执行多个操作的一些其它合适类型的硬件中的至少一个的形式。利用可编程逻辑装置，装置可被配置为执行多个操作。装置可在稍后的时间重新配置，或者可被永久地配置为执行多个操作。
可编程逻辑装置包括例如可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列以及其它合适的硬件装置。另外，处理可在与无机组件集成的有机组件中实现，并且可完全由不包括人的有机组件组成。例如，处理可被实现为有机半导体中的电路。在此例示性示例中，可使用扫描系统106来检查管道104。扫描系统106用于确定管道104内是否存在不一致108。
在例示性示例中，控制器114可被实现为计算机系统134中的组件。计算机系统134可位于平移结构110、扫描仪112、其一些组合上或者在远离这些组件但与这些组件通信的位置。在另一例示性示例中，计算机系统134的一部分可位于平移结构110、扫描仪112或其组合上，而计算机系统134的另一部分在远离这些组件的位置。
计算机系统134是物理硬件系统并且包括一个或更多个数据处理系统。当存在超过一个数据处理系统时，数据处理系统使用通信介质来彼此通信。通信介质可以是网络。数据处理系统可选自计算机、服务器计算机、平板或者一些其它合适的数据处理系统中的至少一个。
在一个例示性示例中，存在一个或更多个技术方案以克服以期望的效率水平扫描隔绝的管道的不一致以减少成本和时间的技术问题。结果，一个或更多个技术方案提供了使用轴向地移动和旋转地移动并扫描的扫描系统更高效地扫描诸如管道的细长结构的技术效果。一个或更多个技术方案提供了对诸如管道的细长结构执行自动扫描的技术效果。此外，使用在轴向扫描中收集的信息的自动分析来控制扫描系统106在检测到不一致的所选位置处执行旋转扫描。这种类型的自动分析可减少检查诸如管道的细长结构所涉及的时间和花费。
此外，在例示性示例中，一个或更多个技术方案提供了不需要放置或附接外部引导件或支撑件的技术效果。结果，与当前可用的技术相比，用于检查细长结构102的成本和时间可减少。
结果，计算机系统134作为专用计算机系统来操作，其中计算机系统134中的控制器114使得能够控制诸如执行轴向和旋转扫描的移动扫描臂的扫描系统的操作。具体地，与当前可用的不具有控制器114的一般计算机系统相比，控制器114将计算机系统134转换为专用计算机系统。
接下来转向图2，根据例示性示例描绘了平移结构的框图的例示。在例示性示例中，可在不止一副图中使用相同的标号。这样在不同的图中重用标号表示不同的图中的相同元件。
在例示性示例中，平移结构110包括多个不同的组件。如所描绘的，平移结构110包括托架(carriage)200和移动系统202。
在此示例中，托架200是被配置为自身附接到细长结构102的物理结构。例如，托架200将扫描系统106保持在细长结构102上，使得移动系统202能够使托架200相对于细长结构102轴向地移动和旋转地移动。
如所描绘的，移动系统202包括推进系统204和移动组件206。选择这些单元以使托架200轴向地移动和旋转地移动。推进系统204可以是电控推进系统。推进系统204可(例如但不限于)选自内燃机、电动引擎或者一些其它合适的推进系统中的至少一个。
移动组件206向托架200提供在多个方向上移动的能力。移动组件206可包括滚子、轮子、完整轮(holonomic wheel)、轨道或其它合适的组件中的至少一个。如本文所用，完整轮(或全向轮)是能够横跨表面在多个方向上移动的轮。
图1中的扫描环境100以及图1和图2中的不同组件的例示并非意在暗示对可实现例示性示例的方式的物理或架构限制。除了所示的组件之外或者代替所示的组件，也可使用其它组件。一些组件可能不需要。另外，还呈现了方框以示出一些功能组件。当在例示性示例中实现时，这些方框中的一个或更多个可被组合、分割或组合以及被分割成不同的方框。
例如，在图1中，细长结构102可采取管道104以外的其它形式。在其它例示性示例中，细长结构102可选自滚筒、导管、结构线缆、纵梁、结构梁、风力涡轮机叶片、站(station)、桩以及其它合适类型的细长结构中的一个。
作为另一示例，扫描系统106还可包括传感器系统136。在此例示性示例中，传感器系统136与控制器114通信。传感器系统136可连接到平移结构110或者可处于多个位置。
传感器系统136可包括编码器、摄像头、惯性测量单元(IMU)、加速度计、全球定位系统(GPS)单元、陀螺仪或者一些其它合适类型的传感器中的至少一个。在此例示性示例中，传感器系统136生成用于确定扫描系统106的位置140的传感器数据138。位置140可包括平移结构110、扫描仪112或其一些组合的三维位置。三维位置可使用笛卡尔坐标、极坐标或一些其它坐标系来描述。
在另一例示性示例中，位置140可限定沿着细长结构102的长度128的轴向位置。该轴向位置可使用编码器或激光测距仪来识别。
位置140还可包括这些组件中的一者或二者的取向。取向可按照多种不同的方式来描述。例如，取向可使用偏航、倾斜、横滚、矢量或者一些其它合适的系统来描述。在另一示例中，可使用编码器来识别围绕细长结构102的旋转位置。
作为另一示例，除了X射线之外或者代替X射线，扫描仪112还可被配置为使用其它类型的能量。例如，扫描仪112可被配置为将能量引导在细长结构102处并且检测对引导在细长结构102处的能量的响应，其中所述能量选自包括以下项的组：X射线、超声辐射、紫外辐射、电磁辐射、红外辐射、微波辐射以及其它合适类型的能量。
现在参照图3，根据例示性示例描绘了扫描系统的例示。在此例示性示例中，扫描系统300是图1中以方框形式示出的扫描系统106的一个物理实现的示例。如所描绘的，扫描系统300采取移动扫描臂302的形式。移动扫描臂302具有多个不同的组件。在此例示性示例中，移动扫描臂302包括托架304，托架304是用于图1和图2所示的平移结构110的图2中的托架200的一个物理实现的示例。
在此例示性示例中，托架304包括结构构件306、结构构件308和偏置接头(biasedjoint)310。偏置接头310将结构构件306和结构构件308彼此连接。偏置接头310使得结构构件306在箭头312的方向上偏置并且使得结构构件308在箭头314的方向上偏置。这种偏置被设计为允许托架304将自身夹持到管道或一些其它细长结构以便于扫描操作。
偏置接头310可使用多种不同的机构来实现。例如，偏置接头310可以是弹簧接头、液压活塞、螺杆致动器、滑扣调节系统或者一些其它合适的机构。
移动扫描臂302包括完整轮单元316(例如，包括完整轮的单元)、完整轮单元318、完整轮单元320和完整轮单元322。这些轮单元是图2中以方框的形式示出的移动系统202中的组件的示例。
如所描绘的，完整轮单元316和完整轮单元318连接到壳体324。完整轮单元320和完整轮单元322连接到壳体326。这些轮单元包括电机以及轮子，并且表示图2中的推进系统204和移动组件206的实现方式。完整轮单元316、完整轮单元318、完整轮单元320和完整轮单元322允许从相同集合的轮单元的独立旋转运动和轴向运动。
如所描绘的，扫描仪328位于移动扫描臂302的壳体324或壳体326中的至少一个内。在此例示性示例中，扫描仪328采取后向散射X射线系统或贯穿透射X射线系统中的至少一个的形式。
在此示例中，控制器330位于壳体324内并控制扫描系统300的操作。例如，控制器330在执行扫描时控制移动扫描臂302的移动和扫描仪328的操作。
现在参照图4，根据例示性示例描绘了附接到管道的移动扫描臂的例示。在此例示性示例中，移动扫描臂302被示出为被夹持在隔绝的管道400上。移动扫描臂302可如箭头402所示轴向地移动以及如箭头404所示旋转地移动，以扫描隔绝的管道400。
接下来参照图5，根据例示性示例描绘了带有移动扫描臂的隔绝的管道的横截面图的例示。如所描绘的，从沿着图4中的分离线5–5截取的横截面示出带有移动扫描臂302的管道400的横截面图。
如此示例中所描绘的，隔绝的管道400包括管道500和隔绝材料502。如在此例示性示例中看到的，完整轮单元316、完整轮单元318、完整轮单元320和完整轮单元322全部接触管道400上的表面504。
在此例示性示例中，移动扫描臂302被配置为扫描隔绝材料502内的管道500的不一致。可通过识别管道500的壁厚506来检测不一致。使用从扫描仪328发射的X射线508来识别壁厚506。
如所描绘的，扫描仪328包括X射线源510、检测器512和检测器514(全部使用壳体324内的虚线示出)。在此例示性示例中，X射线源510是针孔X射线源。如所描绘的，检测器512和检测器514是固态检测器。固态检测器可以是例如按照允许生成数字图像的方式将X射线光子转换为电荷的半导体检测器。
检测器512和检测器514检测响应于X射线508来自管道500的后向散射516。后向散射516的检测可用于识别管道500的壁厚506。
此外，除了后向散射X射线系统之外，扫描仪328还可以是贯穿透射X射线系统。对于这种类型的实现方式，使用壳体326内的虚线示出检测器518。检测器518可以是使用从X射线源510发射的贯穿透射X射线生成图像的多像素成像系统。
转向图6，根据例示性示例描绘了带有移动扫描臂的隔绝的管道的横截面图的例示。在此图中，移动扫描臂302已在箭头600的方向上围绕隔绝的管道400旋转。在此例示性示例中，移动扫描臂302已旋转约180度。
移动扫描臂302上的扫描仪328在旋转的同时执行旋转扫描。可在旋转任何度数(例如，介于约零度到约360度之间)时执行旋转扫描。旋转扫描可检测选自隔绝、湿度、腐蚀、液位、积水、小泄漏或其它参数或条件中的至少一个的参数或条件。
图3至图6中的扫描系统300的例示并非意在限制可实现其它扫描系统的方式。代替移动扫描臂302中的完整轮单元，可使用可成角度的轮子。在另一例示性示例中，移动扫描臂302可包括连接到托架304的履带。履带可在托架304旋转地移动的同时轴向地移动。
现在参照图7，根据例示性示例描绘了扫描路径的例示。在此例示性示例中，管道700被示出为带有螺旋扫描路径702。
螺旋扫描路径702是图3至图6中的扫描系统300可用来执行管道700的检查的路径的示例。螺旋扫描路径702包括扫描系统(例如，图3至图6所示的移动扫描臂302)的轴向和旋转运动二者。
在此例示性示例中，在管道700内存在不一致704。如所描绘的，不一致704是管道700的壁706由于腐蚀而变薄。螺旋扫描路径702提供检测不一致704的能力。
在此例示性示例中，螺旋扫描路径702的方向的反转可用于减小数据间隙。可进行反向，使得当反转旋转扫描方向时发生扫描中的一个行间距的交叠。
转向图8，根据例示性示例描绘了扫描路径的例示。如所描绘的，管道800被示出为具有不一致802。栅格扫描路径804是图3至图6中的扫描系统300可用来执行管道800的检查的路径的示例。
在此例示性示例中，栅格扫描路径804提供用于旋转和轴向扫描的组合。在此例示性示例中，栅格扫描路径804覆盖管道800的外周的一部分。
参照图9，根据例示性示例描绘了扫描路径的例示。如所描绘的，管道900被示出为具有锯齿扫描路径902。锯齿扫描路径902是图3至图6中的扫描系统300可用来执行管道900的检查的路径的示例。
锯齿扫描路径902提供用于旋转扫描和轴向扫描的组合。在此例示性示例中，锯齿扫描路径902仅覆盖管道900的外周的一部分。在此示例中，可通过使用锯齿扫描路径902执行的扫描检测到不一致904。锯齿扫描路径902的方向的反转也可用于减小数据中的间隙。
提供图7至图9中的扫描路径的例示作为扫描系统(例如，移动扫描臂302)可用于执行管道的扫描的一些路径模式的示例。这些例示并非意在限制移动扫描臂302可被实现或移动以扫描管道的方式。例如，可执行图8中的栅格扫描路径804和图9中的锯齿扫描路径902以用于全管道检查，其中这些路径涵盖了管道的整个外周以用于扫描的旋转部分。
这样，图1中以方框形式示出的平移结构110可使用多种不同类型的路径模式来移动。在上述示例中，平移结构110按照螺旋扫描路径702、栅格扫描路径804或锯齿扫描路径902中的至少一个来移动。
接下来转向图10，根据例示性示例描绘了用于扫描细长结构的处理的流程图的例示。此图中所示的处理可在图1中以方框形式示出的扫描系统106中实现。该处理可在图1中以方框形式示出的控制器114中以程序代码、硬件、固件或其一些组合中的至少一个来实现。该处理是检查诸如管道的细长结构的自动处理。
该处理开始于使用扫描系统中的平移结构使扫描系统中的扫描仪沿着细长结构轴向地移动(操作1000)。该处理随着扫描仪沿着细长结构轴向地移动而轴向地扫描细长结构(操作1002)。轴向扫描可按照生成较少数据的方式执行。例如，轴向扫描可用于确定是否超过壁厚的阈值以指示不一致的存在。
该处理使扫描仪在轴向扫描期间检测到不一致的位置处围绕细长结构旋转地移动(操作1004)。该处理在扫描仪围绕细长结构旋转地移动的同时在该位置处旋转地扫描细长结构(操作1006)。旋转扫描可按照生成比轴向扫描中更多的数据的方式来执行。附加数据可用于生成图像或提供足够的信息来分析不一致。
该处理基于从在该位置处旋转地扫描细长结构获得的数据来执行动作(操作1008)。该处理随后终止。在操作1008中，所述动作可采取各种形式。例如，所述动作可选自包括以下项的组：生成警示、停止使用细长结构、生成不一致的图像、生成日志条目、识别结构完整性、识别液位、识别隔绝材料的有效性或者其它合适的动作。
所描绘的不同示例中的流程图和框图示出了例示性示例中的设备和方法的一些可能实现方式的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的各个方框可表示操作或步骤的模块、片段、功能或部分中的至少一个。
例如，方框中的一个或更多个可被实现为程序代码、硬件或者程序代码和硬件的组合。当在硬件中实现时，硬件可例如采取被制造或被配置为执行流程图或框图中的一个或更多个操作的集成电路的形式。当被实现为程序代码和硬件的组合时，该实现方式可采取固件的形式。流程图或框图中的各个方框可使用执行不同操作的专用硬件系统或者专用硬件与由专用硬件运行的程序代码的组合来实现。
在例示性示例的一些另选实现方式中，方框中提到的功能可不按图中提到的顺序发生。例如，根据所涉及的功能，在一些情况下，连续示出的两个方框可基本上同时执行，或者所述方框有时可按照相反的顺序执行。另外，除了流程图或框图中所示的方框以外，可添加其它方框。
例如，在图10中，该处理可在完成细长结构的轴向扫描之后在操作1004中使扫描仪旋转地移动以旋转地扫描细长结构之前，使扫描仪轴向地移动以返回到所述位置。作为另一示例，该处理可在操作1004中使扫描仪旋转地移动以旋转地扫描对象之前，在检测到不一致时停止轴向地移动扫描仪。
现在转向图11，根据例示性示例描绘了数据处理系统的框图的例示。数据处理系统1100可用于实现图1中以方框形式示出的计算机系统134。在此例示性示例中，数据处理系统1100包括通信框架1102，其提供处理器单元1104、存储器1106、持久存储装置1108、通信单元1110、输入/输出(I/O)单元1112和显示器1114之间的通信。在此示例中，通信框架1102可采取总线系统的形式。
处理器单元1104用于执行可被加载到存储器1106中的软件指令。根据具体实现方式，处理器单元1104可以是多个处理器、多处理器核或者一些其它类型的处理器。
存储器1106和持久存储装置1108是存储装置1116的示例。存储装置是能够暂时地、永久地或者暂时和永久地存储信息(例如但不限于数据、功能形式的程序代码或者其它合适的信息中的至少一个)的任何硬件。在这些例示性示例中，存储装置1116也可被称为计算机可读存储装置。在这些示例中，存储器1106可以是例如随机存取存储器或者任何其它合适的易失性或非易失性存储装置。根据具体实现方式，持久存储装置1108可采取各种形式。
例如，持久存储装置1108可包含一个或更多个组件或装置。例如，持久存储装置1108可以是硬盘驱动器、固态硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带或者上述的一些组合。持久存储装置1108所使用的介质也可以是可移除的。例如，可移除硬盘驱动器可用于持久存储装置1108。
在这些例示性示例中，通信单元1110提供用于与其它数据处理系统或装置通信。在这些例示性示例中，通信单元1110是网络接口卡。
输入/输出单元1112允许与可连接到数据处理系统1100的其它装置的数据输入和输出。例如，输入/输出单元1112可提供连接以便于用户通过键盘、鼠标或者一些其它合适的输入装置中的至少一个输入。此外，输入/输出单元1112可向打印机发送输出。显示器1114提供向用户显示信息的机制。
操作系统、应用或程序中的至少一个的指令可位于通过通信框架1102与处理器单元1104通信的存储装置1116中。不同示例的处理可由处理器单元1104使用可位于存储器(例如，存储器1106)中的计算机实现的指令来执行。
这些指令被称为程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码，其可处理器单元1104中的处理器读取和执行。不同示例中的程序代码可在不同的物理或计算机可读存储介质(例如，存储器1106或持久存储装置1108)上具体实现。
程序代码1118以功能形式位于可选择性地移除的计算机可读介质1120上并且可被加载或传送到数据处理系统1100以便于处理器单元1104执行。在这些例示性示例中，程序代码1118和计算机可读介质1120形成计算机程序产品1122。在一个示例中，计算机可读介质1120可以是计算机可读存储介质1124或计算机可读信号介质1126。
在这些例示性示例中，计算机可读存储介质1124是用于存储程序代码1118的物理或有形存储装置，而非传播或发送程序代码1118的介质。
另选地，可使用计算机可读信号介质1126将程序代码1118传送到数据处理系统1100。计算机可读信号介质1126可以是例如包含程序代码1118的传播数据信号。例如，计算机可读信号介质1126可以是电磁信号、光学信号或者任何其它合适类型的信号中的至少一个。这些信号可经由诸如无线通信链路、光纤线缆、同轴线缆、电线或者任何其它合适类型的通信链路的至少一个通信链路来发送。
针对数据处理系统1100示出的不同组件并非意在提供对不同示例可实现的方式的架构限制。不同例示性示例可在数据处理系统中实现，该数据处理系统包括除了针对数据处理系统1100所示那些组件之外或者代替那些组件的组件。图11所示的其它组件可相对于所示的例示性示例变化。可使用能够运行程序代码1118的任何硬件装置或系统来实现不同的示例。
此外，本公开包括根据以下条款的示例：
条款1.一种扫描系统，该扫描系统包括：平移结构，其被配置为在细长结构上轴向地移动和旋转地移动；扫描仪，其连接到平移结构；以及控制器，其与平移结构和扫描仪通信，其中，控制器在扫描仪执行细长结构的轴向扫描的同时控制平移结构沿着细长结构轴向地移动，并且在扫描仪执行细长结构的旋转扫描的同时控制平移结构围绕细长结构旋转地移动。
条款2.根据条款1所述的扫描系统，其中，在细长结构的轴向扫描期间，控制器使平移结构沿着细长结构的长度轴向地移动并监测不一致。
条款3.根据条款2所述的扫描系统，其中，控制器使平移结构在检测到不一致的位置处围绕细长结构旋转地移动，并且控制器检测在该位置处在细长结构的旋转扫描期间的数据。
条款4.根据条款3所述的扫描系统，其中，平移结构沿着细长结构的长度移动并且在完成细长结构的轴向扫描之后轴向地移动以返回到所述位置，并且在所述位置处旋转地移动并在所述位置处执行旋转扫描。
条款5.根据条款3所述的扫描系统，其中，平移结构在所述位置处停止沿着细长结构的长度进行的轴向移动，并且在执行旋转扫描的同时在所述位置处围绕细长结构旋转地移动。
条款6.根据条款1所述的扫描系统，其中，平移结构包括：托架，其被配置为自身附接到细长结构；以及移动系统，其被配置为使托架轴向地移动和旋转地移动。
条款7.根据条款6所述的扫描系统，其中，托架被配置为自身附接到细长结构，使得轮系统按照允许轮系统使托架轴向地移动和旋转地移动的方式接触细长结构。
条款8.根据条款6所述的扫描系统，其中，移动系统包括滚子、轮子、完整轮或轨道中的至少一个。
条款9.根据条款1所述的扫描系统，其中，平移结构按照螺旋扫描路径、栅格扫描路径或锯齿扫描路径中的至少一个移动。
条款10.根据条款1所述的扫描系统，其中，平移结构选自包括以下项的组：机动臂、履带臂和基于轨道的臂。
条款11.根据条款1所述的扫描系统，其中，扫描仪包括X射线扫描系统、后向散射X射线系统或者贯穿透射X射线系统中的至少一个。
条款12.根据条款1所述的扫描系统，其中，细长结构选自管道、滚筒、导管、纵梁、结构梁、风力涡轮机叶片、站和桩中的一个。
条款13.根据条款1所述的扫描系统，其中，扫描仪被配置为将能量引导在细长结构处并检测对引导在细长结构处的能量的响应，并且其中，所述能量选自包括以下项的组：X射线、超声辐射、紫外辐射、电磁辐射、红外辐射和微波辐射。
条款14.一种X射线扫描系统，该X射线扫描系统包括：移动扫描臂；X射线扫描仪；以及与移动扫描臂和X射线扫描仪通信的控制器，其中，控制器使移动扫描臂轴向地移动，使得X射线扫描仪执行轴向扫描，并且使移动扫描臂旋转地移动，使得X射线扫描仪执行旋转扫描。
条款15.根据条款14所述的X射线扫描系统，其中，移动扫描臂包括：托架；以及移动系统，其被配置为使托架轴向地移动和旋转地移动。
条款16.根据条款15所述的X射线扫描系统，其中，托架包括：第一结构构件；第二结构构件；以及偏置接头，其将第一结构构件和第二结构构件彼此连接，其中，偏置接头将移动扫描臂夹持到圆柱形对象，使得移动系统按照允许移动系统使托架轴向地移动和旋转地移动的方式接触圆柱形对象的表面。
条款17.根据条款16所述的X射线扫描系统，其中，移动系统包括轮系统、滚子、轮子或完整轮中的至少一个。
条款18.根据条款14所述的X射线扫描系统，其中，X射线扫描仪包括后向散射X射线系统或贯穿透射X射线系统中的至少一个。
条款19.根据条款14所述的X射线扫描系统，其中，移动扫描臂选自包括以下项的组：机动臂、履带臂和基于轨道的臂。
条款20.一种用于扫描细长结构的方法，该方法包括：利用扫描系统中的平移结构使扫描系统中的扫描仪沿着细长结构轴向地移动；随着扫描仪沿着细长结构轴向地移动，轴向地扫描细长结构；使扫描仪在轴向扫描期间检测到不一致的位置处围绕细长结构旋转地移动；以及在扫描仪围绕细长结构旋转地移动的同时在所述位置处旋转地扫描细长结构。
条款21.根据条款20所述的方法，该方法还包括：基于从在所述位置处旋转地扫描细长结构获得的数据来执行动作。
条款22.根据条款20所述的方法，该方法还包括：在完成细长结构的轴向扫描之后，在使扫描仪旋转地移动以旋转地扫描细长结构之前，使扫描仪轴向地移动以返回到所述位置。
条款23.根据条款20所述的方法，该方法还包括：在使扫描仪旋转地移动以旋转地扫描细长结构之前，当检测到不一致时停止轴向地移动扫描仪。
条款24.根据条款20所述的方法，其中，平移结构包括：托架，其被配置为自身附接到细长结构；以及轮系统，其被配置为使托架轴向地移动和旋转地移动。
条款25.根据条款24所述的方法，其中，托架被配置为自身附接到细长结构，使得轮系统按照允许轮系统使托架轴向地移动和旋转地移动的方式接触细长结构。
条款26.根据条款20所述的方法，其中，平移结构按照螺旋扫描路径、栅格扫描路径或锯齿扫描路径中的至少一个移动。
条款27.根据条款20所述的方法，其中，平移结构选自机动臂、履带臂和基于轨道的臂中的一个。
在一个例示性示例中，存在克服以期望的效率水平扫描隔绝的管道的不一致以减少成本和时间的技术问题的一个或更多个技术方案。结果，一个或更多个技术方案可提供使用轴向地移动和旋转地移动和扫描的扫描系统更高效地扫描诸如管道的细长结构的技术效果。
另外，存在实现自动地扫描细长结构的技术效果的一个或更多个技术方案。此外，还存在不再需要放置或附接外部引导件或支撑件的技术效果。这样，与用于管道检查的当前技术相比，可利用较少的时间和成本更高效地执行诸如管道的细长结构的检查。
已出于例示和描述的目的呈现了不同例示性示例的描述，并且不旨在为穷尽性的或限于所公开的形式的示例。不同的例示性示例描述了执行动作或操作的组件。在例示性示例中，组件可被配置为执行所描述的动作或操作。例如，组件可具有向组件提供执行在例示性示例中被描述为由该组件执行的动作或操作的能力的结构的配置或设计。
对于本领域普通技术人员而言，许多修改和变化将是显而易见的。此外，与其它可取的示例相比，不同的例示性示例可提供不同的特征。所选择的示例被选择并描述以便最佳地说明实施方式的原理、实际应用并且使得本领域普通技术人员能够理解本公开的各种示例以及适合于可以想到的特定用途的各种修改。

Claims (13)

1.一种扫描系统(106)，该扫描系统(106)包括：
平移结构(110)，该平移结构(110)被配置为在细长结构(102)上轴向地移动和旋转地移动；
扫描仪(112)，该扫描仪(112)连接到所述平移结构(110)；以及
控制器(114)，该控制器(114)与所述平移结构(110)和所述扫描仪(112)通信，其中，所述控制器(114)在所述扫描仪(112)执行所述细长结构(102)的轴向扫描(124)的同时控制所述平移结构(110)沿着所述细长结构(102)轴向地移动，并且在所述扫描仪(112)执行所述细长结构(102)的旋转扫描(126)的同时控制所述平移结构(110)围绕所述细长结构(102)旋转地移动。
2.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，在所述细长结构(102)的所述轴向扫描(124)期间，所述控制器(114)使所述平移结构(110)沿着所述细长结构(102)的长度轴向地移动并监测不一致(108)。
3.根据权利要求2所述的扫描系统(106)，其中，所述控制器(114)使所述平移结构(110)在检测到所述不一致(108)的位置(130)处围绕所述细长结构(102)旋转地移动，并且所述控制器(114)检测所述细长结构(102)在所述位置(130)处的所述旋转扫描(126)期间的数据(132)。
4.根据权利要求3所述的扫描系统(106)，其中，下列项中的至少一个：
所述平移结构(110)沿着所述细长结构(102)的长度移动，并且在完成所述细长结构(102)的所述轴向扫描(124)之后轴向地移动以返回到所述位置(130)，并且在所述位置(130)处旋转地移动并在所述位置(130)处执行所述旋转扫描(126)；以及
所述平移结构(110)在所述位置(130)处停止沿着所述细长结构(102)的长度进行的轴向移动，并且在执行所述旋转扫描(126)的同时在所述位置(130)处围绕所述细长结构(102)旋转地移动。
5.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，所述平移结构(110)包括：
托架(200)，该托架(200)被配置为自身附接到所述细长结构(102)；以及
移动系统(202)，该移动系统(202)被配置为使所述托架轴向地移动和旋转地移动。
6.根据权利要求5所述的扫描系统(106)，其中，下列项中的至少一个：
所述托架(200)被配置为自身附接到所述细长结构(102)，使得轮系统按照允许所述轮系统使所述托架(200)轴向地移动和旋转地移动的方式接触所述细长结构(102)；以及
所述移动系统(202)包括滚子、轮子、完整轮或轨道中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，所述平移结构(110)按照螺旋扫描路径(702)、栅格扫描路径(804)或锯齿扫描路径(902)中的至少一个移动。
8.根据权利要求1所述的扫描系统(106)，其中，下列项中的至少一个：
所述平移结构(110)选自包括以下项的组：机动臂、履带臂和基于轨道的臂；
所述扫描仪(112)包括X射线扫描系统、后向散射X射线系统或贯穿透射X射线系统中的至少一个；
所述细长结构(102)选自管道(104)、滚筒、导管、纵梁、结构梁、风力涡轮机叶片、站和桩中的一个；以及
所述扫描仪(112)被配置为将能量引导在所述细长结构(102)处并检测对引导在所述细长结构(102)处的所述能量的响应，并且
其中，所述能量选自包括以下项的组：X射线、超声辐射、紫外辐射、电磁辐射、红外辐射和微波辐射。
9.一种用于扫描细长结构(102)的方法，该方法包括以下步骤：
通过使用扫描系统(106)中的平移结构(110)使所述扫描系统中的扫描仪(112)沿着所述细长结构(102)轴向地移动；
随着所述扫描仪(112)沿着所述细长结构(102)轴向地移动，轴向地扫描所述细长结构(102)；
使所述扫描仪(112)在轴向扫描(124)期间在检测到不一致(108)的位置(130)处围绕所述细长结构(102)旋转地移动；以及
在所述扫描仪(112)围绕所述细长结构(102)旋转地移动的同时在所述位置(130)处旋转地扫描所述细长结构(102)。
10.根据权利要求9所述的方法，该方法还包括以下步骤中的至少一个：
基于从在所述位置(130)处旋转地扫描所述细长结构(102)获得的数据(132)来执行动作；
在完成所述细长结构(102)的所述轴向扫描(124)之后，在使所述扫描仪(112)旋转地移动以旋转地扫描所述细长结构(102)之前，使所述扫描仪(112)轴向地移动以返回到所述位置(130)；以及
在使所述扫描仪(112)旋转地移动以旋转地扫描所述细长结构(102)之前，当检测到所述不一致(108)时，停止轴向地移动所述扫描仪(112)。
11.根据权利要求9所述的方法，
其中，所述平移结构(110)包括：托架，该托架被配置为自身附接到所述细长结构(102)；以及轮系统，该轮系统被配置为使所述托架轴向地移动和旋转地移动，并且
其中，所述托架被配置为自身附接到所述细长结构(102)，使得所述轮系统按照允许所述轮系统使所述托架轴向地移动和旋转地移动的方式接触所述细长结构(102)。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述平移结构(110)按照螺旋扫描路径(702)、栅格扫描路径(804)或锯齿扫描路径(902)中的至少一个移动。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述平移结构(110)选自机动臂、履带臂和基于轨道的臂中的一个。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113739083A (zh) * 2021-10-18 2021-12-03 湖南桂阳金煌管道燃气有限公司 一种燃气管道破裂漏气的检测装置
CN113915533A (zh) * 2021-04-19 2022-01-11 北京化工大学 一种轴向对准管道检测机器人

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10551297B2 (en) * 2017-09-22 2020-02-04 Saudi Arabian Oil Company Thermography image processing with neural networks to identify corrosion under insulation (CUI)
US10634123B2 (en) * 2017-12-14 2020-04-28 The Boeing Company Apparatus and methods for maintenance of wind turbine blades
CN108008458B (zh) * 2017-12-29 2020-09-08 同方威视技术股份有限公司 车载背散射检查系统
CN108227027B (zh) * 2017-12-29 2020-12-01 同方威视技术股份有限公司 车载背散射检查系统
JP7220777B2 (ja) * 2019-03-29 2023-02-10 富士フイルム株式会社 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム
US11112349B2 (en) * 2019-07-16 2021-09-07 Saudi Arabian Oil Company Metal loss determinations based on thermography machine learning approach for insulated structures
CN110954597B (zh) * 2019-11-28 2022-07-01 海洋石油工程股份有限公司 轨道式自动相控阵超声波扫查器
US10890544B1 (en) * 2019-12-18 2021-01-12 Field Service Solutions LLC Nuclear densitometer assemblies for hydraulic fracturing
EP3967971A1 (en) * 2020-09-10 2022-03-16 Nexans Non-destructive testing apparatus and method
US11668660B2 (en) * 2020-09-29 2023-06-06 Varex Imaging Corporation Radiographic inspection system for pipes and other structures and material loss estimation
CN113075239B (zh) * 2021-03-19 2021-12-28 苏华建设集团有限公司 一种带保温层管道检测工装及检测方法
WO2023002856A1 (ja) * 2021-07-20 2023-01-26 ヤマハファインテック株式会社 超音波検査装置及び検査装置
CA3228246A1 (en) * 2021-08-13 2023-02-16 Bryan R. Duerfeldt Radiography inspection and fail-safe mechanism for pipe traversing robots
US11639905B2 (en) 2021-08-13 2023-05-02 Mistras Group, Inc. Automated circumferential pipe scanning system
US11585768B1 (en) * 2021-08-24 2023-02-21 Neuf Inc. System and method for inspecting defects of structure by using x-ray

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2211708A (en) * 1987-10-27 1989-07-05 Ois Engineering Limited Radiographic detection of pipe corrosion under lagging
US20050041775A1 (en) * 2003-08-22 2005-02-24 Batzinger Thomas J. High speed digital radiographic inspection of piping
JP2006344312A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 磁気媒体の突起検査方法
US20110168900A1 (en) * 2008-09-19 2011-07-14 Dobbs John M Pipeline inspection
CN103512954A (zh) * 2013-10-09 2014-01-15 浙江大学 聚烯烃复合管接头超声波周向自动检测装置及检测方法
CN203502391U (zh) * 2013-07-18 2014-03-26 苏州博昇科技有限公司 一种管道导波无损检测扫查装置
CN203810063U (zh) * 2014-05-08 2014-09-03 唐闻强 油气输送管道缺陷腐蚀检测工具
CN104864272A (zh) * 2015-04-18 2015-08-26 中国矿业大学 一种油气管道相控阵超声检测自动扫查装置
CN205506768U (zh) * 2016-02-26 2016-08-24 国核电站运行服务技术有限公司 管道爬行装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007291A (en) 1989-10-05 1991-04-16 Scan Systems, Inc. Ultrasonic inspection apparatus with centering means for tubular members
DE69126107T2 (de) * 1990-06-22 1997-12-11 Integrated Diagnostic Measurem Eine bewegliche vorrichtung und verfahren für zerstörungsfreie prüfung von bestandteilen eines arbeitenden systemes
DE4302286C1 (de) 1993-01-25 1994-06-23 Mannesmann Ag Einrichtung zur filmlosen Radiographie
SE9700277D0 (sv) 1997-01-30 1997-01-30 Siemens Elema Ab Röntgenfotografeingsanordning
GB0915141D0 (en) 2009-08-28 2009-10-07 Shawcor Ltd Method and apparatus for external pipeline weld inspection
GB0917950D0 (en) 2009-10-13 2009-11-25 Shawcor Ltd X-ray inspection method and apparatus for pipeline girth weld inspection
US9709514B2 (en) 2012-04-02 2017-07-18 The Boeing Company X-ray backscatter system and method for detecting discrepancies in items
RU2496106C1 (ru) 2012-04-25 2013-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") Способ неразрушающего рентгеновского контроля трубопроводов и устройство для его реализации
EP3117204B1 (en) 2014-03-13 2021-06-16 General Electric Company Curved digital x-ray detector for weld inspection
GB201407826D0 (en) 2014-05-02 2014-06-18 Johnson Matthey Plc Apparatus and method for scanning a structure

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2211708A (en) * 1987-10-27 1989-07-05 Ois Engineering Limited Radiographic detection of pipe corrosion under lagging
US20050041775A1 (en) * 2003-08-22 2005-02-24 Batzinger Thomas J. High speed digital radiographic inspection of piping
JP2006344312A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 磁気媒体の突起検査方法
US20110168900A1 (en) * 2008-09-19 2011-07-14 Dobbs John M Pipeline inspection
CN203502391U (zh) * 2013-07-18 2014-03-26 苏州博昇科技有限公司 一种管道导波无损检测扫查装置
CN103512954A (zh) * 2013-10-09 2014-01-15 浙江大学 聚烯烃复合管接头超声波周向自动检测装置及检测方法
CN203810063U (zh) * 2014-05-08 2014-09-03 唐闻强 油气输送管道缺陷腐蚀检测工具
CN104864272A (zh) * 2015-04-18 2015-08-26 中国矿业大学 一种油气管道相控阵超声检测自动扫查装置
CN205506768U (zh) * 2016-02-26 2016-08-24 国核电站运行服务技术有限公司 管道爬行装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113915533A (zh) * 2021-04-19 2022-01-11 北京化工大学 一种轴向对准管道检测机器人
CN113739083A (zh) * 2021-10-18 2021-12-03 湖南桂阳金煌管道燃气有限公司 一种燃气管道破裂漏气的检测装置

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US20190079031A1 (en) 2019-03-14

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