CN109612368B - 防水型小口径管道长度测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防水型小口径管道长度测量系统及方法，该系统包括与小口径管道配合的车身和安装在车身尾端的长度测量机构，长度测量机构包括与车身连接的底座以及设置在底座上的支撑轮和两个测量轮；该方法包括步骤：一、防水型小口径管道长度测量系统的安装；二、通入高压动力源启动系统；三、小口径管道长度数据采集；四、小口径管道长度数据导出；五、估计小口径管道长度。本发明对车身和长度测量机构进行密封，采用两个测量轮测量管道长度，精度高，可对空的或存在液体的金属管和非金属管管道进行管线长度测量，采用外部高压动力源对车身进行推动，减少车身自身加装驱动装置耗费电能，延长电池的续航能力，可顺利通过1.5倍通径弯头。

Description

防水型小口径管道长度测量系统及方法

技术领域

本发明属于小口径管道长度测量技术领域，具体涉及一种防水型小口径管道长度测量系统及方法。

背景技术

工业及日常生活中，各种流体介质的输送主要使用钢管道来完成，包括污水、清水、油水、原油等，往往很多时候都需要对某段管道进行长度方向的测量，例如管道防腐施工等。但对埋于地下、河道、建筑物甚至山脉下的管道进行长度的测量时，是无法直接使用常规尺具进行精确测量的。现有的测量技术是通过输入定量的水等可度量的介质进行间接计算测量，或通过专用设备进行巡线测量，所带来的问题是对地质情况要求较高、测量精度不高、无法测量其他材质管线、无法测量内含水或大量水气等介质的管线。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种防水型小口径管道长度测量系统，其设计新颖合理，通过对车身和长度测量机构进行密封，采用两个测量轮测量管道长度，精度高，可对空的或存在液体的金属管和非金属管管道进行管线长度测量，采用外部高压动力源对车身进行推动，减少车身自身加装驱动装置耗费电能，延长电池的续航能力，无拖线，操作简单，可顺利通过1.5倍通径弯头，精确测量管线长度，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：包括与小口径管道配合的车身和安装在车身尾端的长度测量机构，所述长度测量机构包括与车身连接的底座以及设置在底座上的支撑轮和两个测量轮，测量轮包括H形测量支架、安装在H形测量支架一端外侧的盖板和挡板，以及安装在H形测量支架一端内侧的滚轮和密封座，滚轮轴穿过滚轮的中心孔安装在H形测量支架一端的两个支腿上，H形测量支架一端的两个支腿内分别安装有与滚轮轴一端配合的第一滑动轴承和与滚轮轴另一端配合的第二滑动轴承，盖板内设置有微型光电传感器和与微型光电传感器配合的挡光轮，挡光轮的中心位置处通过连接杆与滚轮轴一端同轴连接，盖板通过盖板密封组件密封，微型光电传感器的数据线伸出盖板与车身连接，密封座位于滚轮靠近盖板的一侧，密封座与滚轮之间以及滚轮与第二滑动轴承之间均安装有隔套，挡板通过第一螺钉密封滚轮轴另一端，所述小口径管道包括小口径管道直管段和小口径管道弯管段，小口径管道弯管段为不小于1.5倍小口径管道直管段通径的弯头，所述小口径管道的输入端口上安装有法兰盘，法兰盘远离所述小口径管道的一端安装有与所述小口径管道连通的高压管，高压动力源的输出端与高压管远离法兰盘的一端连通。

上述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述底座上设置有与测量轮配合的测量轮环座和与支撑轮配合的支撑轮环座，H形测量支架另一端的两个支腿上分别开设有第一安装孔和第二安装孔，第一安装轴依次穿过第一安装孔、所述测量轮环座和第二安装孔与H形测量支架配合，支撑轮通过第二安装轴与支撑轮环座配合，第一安装轴上套设有与测量轮连接的第一扭簧和用于封锁第一扭簧的第一自锁螺母，第二安装轴上套设有与支撑轮连接的第二扭簧和用于封锁第二扭簧的第二自锁螺母，所述测量轮环座的数量有两个，两个所述测量轮环座分别为测量轮环座一和测量轮环座二，两个所述测量轮环座分别与两个测量轮配合且一一对应。

上述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述支撑轮环座的几何中心点、所述测量轮环座一的几何中心点和所述测量轮环座二的几何中心点的相互连线形成正三角形。

上述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述盖板密封组件包括设置在H形测量支架与盖板接触面上的第一密封圈以及用于密封微型光电传感器且依次装配的密封环、第二密封圈和压板，密封环通过第三密封圈与盖板连接，密封环、第二密封圈和压板均为中空结构；所述密封座通过密封垫与H形测量支架一端内侧壁接触，密封座通过第四密封圈压紧密封垫，密封座通过位于第四密封圈外圈的第五密封圈与H形测量支架接触。

上述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述车身包括车体、安装在车体内的电路板支架、安装在电路板支架上的电路板和安装在电路板支架底部的电池，电路板通过第二螺钉固定安装在电路板支架上，车体侧壁上安装有电源开关和USB接口，电源开关通过薄螺母固定在车体侧壁上，电源开关和USB接口外设置有密封盖，密封盖与车体侧壁通过第六密封圈密封，电路板上集成有微控制器以及均与微控制器连接的数据存储卡和通信模块，USB接口与通信模块连接，电源开关串联在电池为微控制器供电的回路中。

上述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述底座的中心位置处开设有底座中心孔，微型光电传感器的数据线依次穿过密封环、第二密封圈、压板和底座中心孔伸入至车身内与所述微控制器连接，底座中心孔通过密封胶或压环固定且密封数据线。

上述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述车体前侧设置有车头盘，车头盘为中空结构的圆台形车头盘，所述圆台形车头盘的前端面直径小于所述圆台形车头盘的后端面直径，车体后侧设置有弧形中空结构的车尾座，底座安装在车尾座内，车体的横截面直径不大于车尾座的横截面直径，所述圆台形车头盘内固定安装有皮碗，固定板通过第三螺钉将皮碗与车头盘连接。

上述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述小口径管道直管段通径为80mm～100mm，车头盘的长度、车体的长度、车尾座的长度之和为88mm～90mm。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理的防水型小口径管道长度测量的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、防水型小口径管道长度测量系统的安装：选择一段小口径管道直管段作为小口径管道的输入端，按下电源开关，将密封盖安装在车体侧壁，密封盖与车体侧壁通过第六密封圈密封，调节支撑轮和两个测量轮放入小口径管道的初始状态，使支撑轮位于两个测量轮的上方且垂直于水平面，两个测量轮对称的位于支撑轮下方，按照先车身再长度测量机构的顺序将防水型小口径管道长度测量系统完全推入小口径管道内，在小口径管道的输入端口上安装法兰盘；

步骤二、通入高压动力源启动系统：将高压动力源的输出端与高压管远离法兰盘的一端连通，高压动力源通过高压管通入小口径管道内，进而推动系统沿小口径管道长度方向行进；

所述高压动力源为高压气体动力源或高压液体动力源；

步骤三、小口径管道长度数据采集：利用一个测量轮中的微型光电传感器记录该测量轮中挡光轮转过的圈数，进而采集该测量轮沿小口径管道行进过程中该测量轮转过的圈数；

利用另一个测量轮中的微型光电传感器记录另一个测量轮中挡光轮转过的圈数，进而采集另一个测量轮沿小口径管道行进过程中另一个测量轮转过的圈数；

步骤四、小口径管道长度数据导出：待系统沿小口径管道长度方向行进结束后，取出系统，将密封盖从车体侧壁上拆卸下来，利用USB转串口通信模块将微控制器预处理后的数据经USB接口传输至地面监控站内的上位机中；

步骤五、根据公式L＝πr(n+m)，估计小口径管道长度L，单位为m，其中，r为滚轮的半径，n为一个测量轮转过的圈数，m为另一个测量轮转过的圈数。

上述的方法，其特征在于：所述挡光轮上开设有多个通孔，多个所述通孔的圆心位于同一圆周上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的系统通过设置一个支撑轮和两个测量轮，利用两个测量轮同时对管线长度进行测量，提高测量的可靠性，车身采用密封结构，测量轮的H形测量支架一端外侧的盖板和挡板对外界环境干扰进行隔离，盖板内设置有微型光电传感器和与微型光电传感器配合的挡光轮，盖板为密封结构，保护微型光电传感器工作正常，且H形测量支架一端内侧的滚轮和密封座，密封座用于密封滚轮靠近挡光轮的一端，保证没有外界液体进入微型光电传感器和挡光轮工作的空间，密封效果好，便于推广使用。

2、本发明采用的系统通过对车身和长度测量机构进行密封，采用两个测量轮测量管道长度，精度高，可对空的或存在液体的金属管和非金属管管道进行管线长度测量，功能完备，适应性强，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明采用的系统，采用外部高压动力源与高压管远离法兰盘的一端连通对车身进行推动，减少车身自身加装驱动装置耗费电能，延长电池的续航能力，无拖线，操作简单，可顺利通过1.5倍通径弯头，精确测量管线长度。

4、本发明密封座与滚轮之间以及滚轮与第二滑动轴承之间均安装有隔套，消除滚轮轴向窜动，对管线地势要求较低，可适应小口径石油运输管线的全程测量。

5、本发明采用的方法，步骤简单，调节支撑轮和两个测量轮放入小口径管道的初始状态，使支撑轮位于两个测量轮的上方且垂直于水平面，两个测量轮对称的位于支撑轮下方，利用滚轮的转动带动挡光轮同步转动，利用微型光电传感器记录挡光轮转过的圈数，进而得到滚轮的转动圈数，由于小口径管道含有小口径管道弯管段和小口径管道直管段，两个测量轮测量距离不一定相等，利用两个测量轮测量距离的均值作为小口径管道长度估计值，误差小，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，通过对车身和长度测量机构进行密封，采用两个测量轮测量管道长度，精度高，可对空的或存在液体的金属管和非金属管管道进行管线长度测量，采用外部高压动力源对车身进行推动，减少车身自身加装驱动装置耗费电能，延长电池的续航能力，无拖线，操作简单，可顺利通过1.5倍通径弯头，精确测量管线长度，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明测量系统的结构示意图。

图2为本发明测量车体的结构示意图。

图3为图2的右视图。

图4为本发明底座的结构示意图。

图5为本发明测量轮的结构示意图。

图6为本发明车身的结构示意图。

图7为本发明长度测量机构在的小口径管道直管段中的安装结构示意图。

图8为本发明方法的方法流程框图。

附图标记说明:

1—底座； 2—测量轮； 3—支撑轮；

4—第一安装轴； 5—第一扭簧； 6—第一自锁螺母；

7—H形测量支架； 8—压板； 9—第二密封圈；

10—密封环； 11—第三密封圈； 12—盖板；

13—微型光电传感器； 14—挡光轮； 15—滚轮轴；

16—第一滑动轴承； 17—第一密封圈； 18—密封垫；

19—第四密封圈； 20—第五密封圈； 21—密封座；

22—隔套； 23—滚轮； 24—第二滑动轴承；

25—挡板； 26—第一螺钉； 39—车身；

40—固定板； 41—皮碗； 42—车体；

43—密封盖； 44—第六密封圈； 45—电路板支架；

46—电源开关； 47—薄螺母； 48—电路板；

49—电池； 51—USB接口； 52—第二螺钉；

53—第三螺钉； 60—第二安装轴； 61—第二自锁螺母；

62—第二扭簧； 63—数据线； 64—底座中心孔；

65—支撑轮环座； 66—测量轮环座一； 67—测量轮环座二；

68—小口径管道弯管段；69—小口径管道直管段；

70—高压管； 71—法兰盘； 72—第一安装孔；

73—第二安装孔。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图5所示，本发明所述的防水型小口径管道长度测量系统，包括与小口径管道配合的车身39和安装在车身39尾端的长度测量机构，所述长度测量机构包括与车身39连接的底座1以及设置在底座1上的支撑轮3和两个测量轮2，测量轮2包括H形测量支架7、安装在H形测量支架7一端外侧的盖板12和挡板25，以及安装在H形测量支架7一端内侧的滚轮23和密封座21，滚轮轴15穿过滚轮23的中心孔安装在H形测量支架7一端的两个支腿上，H形测量支架7一端的两个支腿内分别安装有与滚轮轴15一端配合的第一滑动轴承16和与滚轮轴15另一端配合的第二滑动轴承24，盖板12内设置有微型光电传感器13和与微型光电传感器13配合的挡光轮14，挡光轮14的中心位置处通过连接杆与滚轮轴15一端同轴连接，盖板12通过盖板密封组件密封，微型光电传感器13的数据线63伸出盖板12与车身39连接，密封座21位于滚轮23靠近盖板12的一侧，密封座21与滚轮23之间以及滚轮23与第二滑动轴承24之间均安装有隔套22，挡板25通过第一螺钉26密封滚轮轴15另一端，所述小口径管道包括小口径管道直管段69和小口径管道弯管段68，小口径管道弯管段68为不小于1.5倍小口径管道直管段69通径的弯头，所述小口径管道的输入端口上安装有法兰盘71，法兰盘71远离所述小口径管道的一端安装有与所述小口径管道连通的高压管70，高压动力源的输出端与高压管70远离法兰盘71的一端连通。

需要说明的是，通过设置一个支撑轮3和两个测量轮2，利用两个测量轮2同时对管线长度进行测量，提高测量的可靠性，车身39采用密封结构，测量轮2的H形测量支架7一端外侧设置盖板12和挡板25的目的是对外界环境干扰进行隔离，盖板12内设置有微型光电传感器13和与微型光电传感器13配合的挡光轮14，盖板12为密封结构，保护微型光电传感器13工作正常，挡板25通过第一螺钉26密封滚轮轴15另一端的目的是避免管道的液体对滚轮轴15另一端和第二滑动轴承24的干扰，且H形测量支架7一端内侧的滚轮23和密封座21，密封座21用于密封滚轮23靠近挡光轮14的一端，保证没有外界液体进入微型光电传感器13和挡光轮14工作的空间，密封效果好；通过对车身39和长度测量机构进行密封，采用两个测量轮2测量管道长度，精度高，可对空的或存在液体的金属管和非金属管管道进行管线长度测量，功能完备，适应性强，可靠稳定；采用外部高压动力源与高压管70远离法兰盘71的一端连通对车身39进行推动，减少车身39自身加装驱动装置耗费电能，延长电池49的续航能力，无拖线，操作简单，可顺利通过1.5倍通径弯头，精确测量管线长度；密封座21与滚轮23之间以及滚轮23与第二滑动轴承24之间均安装有隔套22，消除滚轮23轴向窜动，对管线地势要求较低，可适应小口径石油运输管线的全程测量，挡光轮14的中心位置处通过连接杆与滚轮轴15一端同轴连接，利用滚轮23的转动带动挡光轮14同步转动，利用微型光电传感器13记录挡光轮14转过的圈数，进而得到滚轮23的转动圈数。

如图3和图4所示，本实施例中，所述底座1上设置有与测量轮2配合的测量轮环座和与支撑轮3配合的支撑轮环座65，H形测量支架7另一端的两个支腿上分别开设有第一安装孔72和第二安装孔73，第一安装轴4依次穿过第一安装孔72、所述测量轮环座和第二安装孔73与H形测量支架7配合，支撑轮3通过第二安装轴60与支撑轮环座65配合，第一安装轴4上套设有与测量轮2连接的第一扭簧5和用于封锁第一扭簧5的第一自锁螺母6，第二安装轴60上套设有与支撑轮3连接的第二扭簧62和用于封锁第二扭簧62的第二自锁螺母61，所述测量轮环座的数量有两个，两个所述测量轮环座分别为测量轮环座一66和测量轮环座二67，两个所述测量轮环座分别与两个测量轮2配合且一一对应。

需要说明的是，测量轮2通过第一安装轴4与测量轮环座配合，支撑轮3通过第二安装轴60与支撑轮环座65配合，实现测量轮2和支撑轮3的转动，可与多尺寸口径管道配合，第一安装轴4上套设有与测量轮2连接的第一扭簧5，第二安装轴60上套设有与支撑轮3连接的第二扭簧62，可提供对管道内壁一定的压力，防止行进过程中测量轮2和支撑轮3与管道内壁打滑，精确测量距离。

如图4所示，本实施例中，所述支撑轮环座65的几何中心点、所述测量轮环座一66的几何中心点和所述测量轮环座二67的几何中心点的相互连线形成正三角形。

需要说明的是，所述支撑轮环座65的几何中心点、所述测量轮环座一66的几何中心点和所述测量轮环座二67的几何中心点的相互连线形成正三角形的目的是保证一个支撑轮3和两个测量轮2均匀的分布在底座1上，形成对称结构，避免车体行进过程的不平衡，稳定可靠。

如图5所示，本实施例中，所述盖板密封组件包括设置在H形测量支架7与盖板12接触面上的第一密封圈17以及用于密封微型光电传感器13且依次装配的密封环10、第二密封圈9和压板8，密封环10通过第三密封圈11与盖板12连接，密封环10、第二密封圈9和压板8均为中空结构；所述密封座21通过密封垫18与H形测量支架7一端内侧壁接触，密封座21通过第四密封圈19压紧密封垫18，密封座21通过位于第四密封圈19外圈的第五密封圈20与H形测量支架7接触。

需要说明的是，设置第一密封圈17的目的是保证盖板12与H形测量支架7接触位置处密封，保证挡光轮14与微型光电传感器13工作的空间密封，进而使微型光电传感器13工作正常，实现滚轮23转过圈数的精确测量，依次装配的密封环10、第二密封圈9和压板8的作用是对数据线63与微型光电传感器13连接的一端进行密封，保证数据线63传输微型光电传感器13采集信号的可靠性，密封座21通过第四密封圈19压紧密封垫18，密封座21通过位于第四密封圈19外圈的第五密封圈20与H形测量支架7接触，第四密封圈19和第五密封圈20形成两圈密封环，确保隔离环境中液体或杂质通过第一滑动轴承16进入挡光轮14与微型光电传感器13工作的空间，进一步保证微型光电传感器13工作稳定安全。

如图6所示，本实施例中，所述车身39包括车体42、安装在车体42内的电路板支架45、安装在电路板支架45上的电路板48和安装在电路板支架45底部的电池49，电路板48通过第二螺钉52固定安装在电路板支架45上，车体42侧壁上安装有电源开关46和USB接口51，电源开关46通过薄螺母47固定在车体42侧壁上，电源开关46和USB接口51外设置有密封盖43，密封盖43与车体42侧壁通过第六密封圈44密封，电路板48上集成有微控制器以及均与微控制器连接的数据存储卡和通信模块，USB接口51与通信模块连接，电源开关46串联在电池49为微控制器供电的回路中。

需要说明的是，利用密封盖43将电路板48、电池49、电源开关46和USB接口51密封在车体42内，电池49仅供电路板48工作，功耗低，延长电池的续航能力。

如图4和图5所示，本实施例中，所述底座1的中心位置处开设有底座中心孔64，微型光电传感器13的数据线63依次穿过密封环10、第二密封圈9、压板8和底座中心孔64伸入至车身39内与所述微控制器连接，底座中心孔64通过密封胶或压环固定且密封数据线63。

如图6所示，本实施例中，所述车体42前侧设置有车头盘74，车头盘74为中空结构的圆台形车头盘，所述圆台形车头盘的前端面直径小于所述圆台形车头盘的后端面直径，车体42后侧设置有弧形中空结构的车尾座75，底座1安装在车尾座75内，车体42的横截面直径不大于车尾座73的横截面直径，所述圆台形车头盘内固定安装有皮碗41，固定板40通过第三螺钉53将皮碗41与车头盘74连接。

需要说明的是，车体42前侧设置有车头盘74，实现系统行进过程中对车体42进行障碍物排查，减少障碍物直接作用于车体42上，对车体42造成损坏，车头盘74为中空结构的圆台形车头盘且所述圆台形车头盘的前端面直径小于所述圆台形车头盘的后端面直径，车体42的横截面直径小于所述圆台形车头盘的后端面直径，减少车体前进的阻力，车体42后侧设置有弧形中空结构的车尾座75，车尾座75与车头盘74配合，支撑整个车体的同时，减少车体的行进阻力；所述圆台形车头盘内固定安装有皮碗41，实现对车头盘74的密封，同时可减少车体的质量，便于车体的快速行进。

本实施例中，所述小口径管道直管段69通径为80mm～100mm，车头盘74的长度、车体42的长度、车尾座75的长度之和为88mm～90mm，系统尺寸小，运行灵活。

如图7和图8所示的一种小口径管道长度测量的方法，包括以下步骤：

步骤一、防水型小口径管道长度测量系统的安装：选择一段小口径管道直管段69作为小口径管道的输入端，按下电源开关46，将密封盖43安装在车体42侧壁，密封盖43与车体42侧壁通过第六密封圈44密封，调节支撑轮3和两个测量轮2放入小口径管道的初始状态，使支撑轮3位于两个测量轮2的上方且垂直于水平面，两个测量轮2对称的位于支撑轮3下方，按照先车身39再长度测量机构的顺序将防水型小口径管道长度测量系统完全推入小口径管道内，在小口径管道的输入端口上安装法兰盘64；

需要说明的是，若两个测量轮2位于上方而支撑轮3位于下方时，由于重心偏高，系统稳定性差，同样的，如果支撑轮3横位安装，两个测量轮2上下安装，同样存在重心偏高的问题，因此，调节支撑轮3和两个测量轮2放入小口径管道的初始状态，使支撑轮3位于两个测量轮2的上方且垂直于水平面，两个测量轮2对称的位于支撑轮3下方的目的是保持整个系统的稳定运行。

步骤二、通入高压动力源启动系统：将高压动力源的输出端与高压管70远离法兰盘71的一端连通，高压动力源通过高压管70通入小口径管道内，进而推动系统沿小口径管道长度方向行进；

所述高压动力源为高压气体动力源或高压液体动力源；

步骤三、小口径管道长度数据采集：利用一个测量轮2中的微型光电传感器13记录该测量轮2中挡光轮14转过的圈数，进而采集该测量轮2沿小口径管道行进过程中该测量轮2转过的圈数；

利用另一个测量轮2中的微型光电传感器13记录另一个测量轮2中挡光轮14转过的圈数，进而采集另一个测量轮2沿小口径管道行进过程中另一个测量轮2转过的圈数；

本实施例中，所述挡光轮14上开设有多个通孔，多个所述通孔的圆心位于同一圆周上。

步骤四、小口径管道长度数据导出：待系统沿小口径管道长度方向行进结束后，取出系统，将密封盖43从车体42侧壁上拆卸下来，利用USB转串口通信模块将微控制器预处理后的数据经USB接口51传输至地面监控站内的上位机中；

步骤五、根据公式L＝πr(n+m)，估计小口径管道长度L，单位为m，其中，r为滚轮23的半径，n为一个测量轮2转过的圈数，m为另一个测量轮2转过的圈数。

需要说明的是，由于支撑轮3位于两个测量轮2的上方且垂直于水平面，两个测量轮2对称的位于支撑轮3下方，且由于小口径管道含有小口径管道弯管段和小口径管道直管段，两个测量轮2遇到转弯时，测量距离不相等，利用滚轮的转动带动挡光轮同步转动，利用微型光电传感器记录挡光轮转过的圈数，进而得到滚轮的转动圈数，利用两个测量轮测量距离的均值作为小口径管道长度估计值，误差小。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：包括与小口径管道配合的车身（39）和安装在车身（39）尾端的长度测量机构，所述长度测量机构包括与车身（39）连接的底座（1）以及设置在底座（1）上的支撑轮（3）和两个测量轮（2），测量轮（2）包括H形测量支架（7）、安装在H形测量支架（7）一端外侧的盖板（12）和挡板（25），以及安装在H形测量支架（7）一端内侧的滚轮（23）和密封座（21），滚轮轴（15）穿过滚轮（23）的中心孔安装在H形测量支架（7）一端的两个支腿上，H形测量支架（7）一端的两个支腿内分别安装有与滚轮轴（15）一端配合的第一滑动轴承（16）和与滚轮轴（15）另一端配合的第二滑动轴承（24），盖板（12）内设置有微型光电传感器（13）和与微型光电传感器（13）配合的挡光轮（14），挡光轮（14）的中心位置处通过连接杆与滚轮轴（15）一端同轴连接，盖板（12）通过盖板密封组件密封，微型光电传感器（13）的数据线（63）伸出盖板（12）与车身（39）连接，密封座（21）位于滚轮（23）靠近盖板（12）的一侧，密封座（21）与滚轮（23）之间以及滚轮（23）与第二滑动轴承（24）之间均安装有隔套（22），挡板（25）通过第一螺钉（26）密封滚轮轴（15）另一端，所述小口径管道包括小口径管道直管段（69）和小口径管道弯管段（68），小口径管道弯管段（68）为不小于1.5倍小口径管道直管段（69）通径的弯头，所述小口径管道的输入端口上安装有法兰盘（71），法兰盘（71）远离所述小口径管道的一端安装有与所述小口径管道连通的高压管（70），高压动力源的输出端与高压管（70）远离法兰盘（71）的一端连通；

所述底座（1）上设置有与测量轮（2）配合的测量轮环座和与支撑轮（3）配合的支撑轮环座（65），H形测量支架（7）另一端的两个支腿上分别开设有第一安装孔（72）和第二安装孔（73），第一安装轴（4）依次穿过第一安装孔（72）、所述测量轮环座和第二安装孔（73）与H形测量支架（7）配合，支撑轮（3）通过第二安装轴（60）与支撑轮环座（65）配合，第一安装轴（4）上套设有与测量轮（2）连接的第一扭簧（5）和用于封锁第一扭簧（5）的第一自锁螺母（6），第二安装轴（60）上套设有与支撑轮（3）连接的第二扭簧（62）和用于封锁第二扭簧（62）的第二自锁螺母（61），所述测量轮环座的数量有两个，两个所述测量轮环座分别为测量轮环座一（66）和测量轮环座二（67），两个所述测量轮环座分别与两个测量轮（2）配合且一一对应；

所述盖板密封组件包括设置在H形测量支架（7）与盖板（12）接触面上的第一密封圈（17）以及用于密封微型光电传感器（13）且依次装配的密封环（10）、第二密封圈（9）和压板（8），密封环（10）通过第三密封圈（11）与盖板（12）连接，密封环（10）、第二密封圈（9）和压板（8）均为中空结构；所述密封座（21）通过密封垫（18）与H形测量支架（7）一端内侧壁接触，密封座（21）通过第四密封圈（19）压紧密封垫（18），密封座（21）通过位于第四密封圈（19）外圈的第五密封圈（20）与H形测量支架（7）接触。

2.按照权利要求1所述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述支撑轮环座（65）的几何中心点、所述测量轮环座一（66）的几何中心点和所述测量轮环座二（67）的几何中心点的相互连线形成正三角形。

3.按照权利要求1所述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述车身（39）包括车体（42）、安装在车体（42）内的电路板支架（45）、安装在电路板支架（45）上的电路板（48）和安装在电路板支架（45）底部的电池（49），电路板（48）通过第二螺钉（52）固定安装在电路板支架（45）上，车体（42）侧壁上安装有电源开关（46）和USB接口（51），电源开关（46）通过薄螺母（47）固定在车体（42）侧壁上，电源开关（46）和USB接口（51）外设置有密封盖（43），密封盖（43）与车体（42）侧壁通过第六密封圈（44）密封，电路板（48）上集成有微控制器以及均与微控制器连接的数据存储卡和通信模块，USB接口（51）与通信模块连接，电源开关（46）串联在电池（49）为微控制器供电的回路中。

4.按照权利要求3所述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述底座（1）的中心位置处开设有底座中心孔（64），微型光电传感器（13）的数据线（63）依次穿过密封环（10）、第二密封圈（9）、压板（8）和底座中心孔（64）伸入至车身（39）内与所述微控制器连接，底座中心孔（64）通过密封胶或压环固定且密封数据线（63）。

5.按照权利要求3所述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述车体（42）前侧设置有车头盘（74），车头盘（74）为中空结构的圆台形车头盘，所述圆台形车头盘的前端面直径小于所述圆台形车头盘的后端面直径，车体（42）后侧设置有弧形中空结构的车尾座（75），底座（1）安装在车尾座（75）内，车体（42）的横截面直径不大于车尾座（73）的横截面直径，所述圆台形车头盘内固定安装有皮碗（41），固定板（40）通过第三螺钉（53）将皮碗（41）与车头盘（74）连接。

6.按照权利要求5所述的防水型小口径管道长度测量系统，其特征在于：所述小口径管道直管段（69）通径为80mm～100mm，车头盘（74）的长度、车体（42）的长度、车尾座（75）的长度之和为88mm～90mm。

7.一种利用如权利要求3所述系统进行小口径管道长度测量的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、防水型小口径管道长度测量系统的安装：选择一段小口径管道直管段（69）作为小口径管道的输入端，按下电源开关（46），将密封盖（43）安装在车体（42）侧壁，密封盖（43）与车体（42）侧壁通过第六密封圈（44）密封，调节支撑轮（3）和两个测量轮（2）放入小口径管道的初始状态，使支撑轮（3）位于两个测量轮（2）的上方且垂直于水平面，两个测量轮（2）对称的位于支撑轮（3）下方，按照先车身（39）再长度测量机构的顺序将防水型小口径管道长度测量系统完全推入小口径管道内，在小口径管道的输入端口上安装法兰盘（64）；

步骤二、通入高压动力源启动系统：将高压动力源的输出端与高压管（70）远离法兰盘（71）的一端连通，高压动力源通过高压管（70）通入小口径管道内，进而推动系统沿小口径管道长度方向行进；

所述高压动力源为高压气体动力源或高压液体动力源；

步骤三、小口径管道长度数据采集：利用一个测量轮（2）中的微型光电传感器（13）记录该测量轮（2）中挡光轮（14）转过的圈数，进而采集该测量轮（2）沿小口径管道行进过程中该测量轮（2）转过的圈数；

利用另一个测量轮（2）中的微型光电传感器（13）记录另一个测量轮（2）中挡光轮（14）转过的圈数，进而采集另一个测量轮（2）沿小口径管道行进过程中另一个测量轮（2）转过的圈数；

步骤四、小口径管道长度数据导出：待系统沿小口径管道长度方向行进结束后，取出系统，将密封盖（43）从车体（42）侧壁上拆卸下来，利用USB转串口通信模块将微控制器预处理后的数据经USB接口（51）传输至地面监控站内的上位机中；

步骤五、根据公式，估计小口径管道长度/>，单位为m，其中，/>为滚轮（23）的半径，/>为一个测量轮（2）转过的圈数，/>为另一个测量轮（2）转过的圈数。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：所述挡光轮（14）上开设有多个通孔，多个所述通孔的圆心位于同一圆周上。