CN110361517B - 一种自动化检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化检测设备，包括自动化检测探头、主机、内温差器和外温差器，自动化检测设备是将自动化检测探头安装在移动架上，移动架通过磁盘吸在管道上，由驱动轮驱动自动化检测探头沿着管道移动进行检测，将检测结果通过数据线传输至主机进行分析，最终将检测结果显示出来，所述内温差器安装在管道内壁，所述外温差器安装在管道外壁，所述内温差器和外温差器使管道内壁和外壁产生温度差。位于管道壁的裂纹被放大，便于检测。

Description

一种自动化检测设备

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，特别涉及一种自动化检测设备。

背景技术

管道在使用时，需要对管道进行裂缝检测。对管道进行检测中，自动化检测设备广受人们的青睐，自动化检测设备是将自动化检测探头安装在移动架上，移动架通过磁盘吸在管道上，由驱动轮驱动自动化检测探头沿着管道移动进行检测，将检测结果通过数据线传输至主机进行分析，最终将检测结果显示出来。但是由于检测时，有的裂缝位于管壁内侧，有的位于管壁外侧，在管道裂缝狭小处不容易检测出来，造成检测结果不准确。

发明内容

针对上述现有技术，本发明在于提供一种自动化检测设备，在管道内外壁形成温差，使管道内壁和外壁的温度不同，使得管道的缝隙扩大，便于检测。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种自动化检测设备，包括自动化检测探头和主机，所述自动化检测探头用于检测管道裂缝，所述自动化检测探头和主机信号连接，还包括内温差器和外温差器，所述内温差器包括第一N型半导体、第一P型半导体和弹性充气环，所述第一N型半导体和第一P型半导体的两端分别连接有第一金属片，所述第一金属片通过第一柔性导电片连接将所述第一N型半导体和第一P型半导体依次串联连通，所述第一金属片的两侧被第一绝缘导热片包裹，所述第一绝缘导热片设于所述弹性充气环内且和所述弹性充气环连接，所述弹性充气环和充气装置连通；所述外温差器包括第二N型半导体、第二P型半导体和弹性充气条，所述第二N型半导体和第二P型半导体的两端分别连接有第二金属片，所述第二金属片通过第二柔性导电片连接将所述第二N型半导体和第二P型半导体依次串联连通，所述第二金属片的两侧被第二绝缘导热片包裹，所述第二绝缘导热片设于所述弹性充气条内且和所述弹性充气条连接，所述弹性充气条两端通过卡扣连接件相互连接；所述内温差器安装在管道内壁，所述外温差器安装在管道外壁，所述内温差器和外温差器使管道内壁和外壁产生温度差。

进一步的，所述内温差器还包括充气支撑环，所述充气支撑环设于所述弹性充气环的内侧，所述充气支撑环和所述充气装置连通。

进一步的，所述内温差器还包括导热环，所述导热环内填充有导热剂，所述导热环设于所述弹性充气环的外侧，所述外温差器包括导热条，所述导热条内填充有导热剂，所述导热条设于所述弹性充气条的一侧。

进一步的，所述弹性充气条的左右两侧设有连接带，所述连接带的两端和卡扣连接件连接。

进一步的，所述弹性充气环的横截面和弹性充气条的横截面为矩形，所述第一N型半导体和第一P型半导体之间以及第二N型半导体和第二P型半导体之间设有绝缘隔条。

进一步的，所述弹性充气环内侧和外侧的绝缘隔条通过绝缘连杆连接，所述弹性充气条两侧的绝缘隔条通过绝缘连杆连接。

进一步的，所述第一绝缘导热片和第二绝缘导热片选用绝缘陶瓷片或氮化铝或氮化铍材质。

进一步的，所述第一N型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接，所述第一P型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接，第二N型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接，第二P型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接。

本发明的有益效果在于：检测时，将内温差器安装在管道内，外温差器安装在管道外，向内温差器和外温差器通电。当内温差器对管道内壁进行加热、外温差器对管道外壁进行制冷时，使得管道壁形成内侧温度高而外侧温度低的温差，内侧膨胀而外侧收缩，位于管道外侧的裂纹被放大，便于检测。当内温差器对管道内壁进行制冷、外温差器对管道外壁进行制热时，使得管道壁形成内侧温度低而外侧温度高，由于管道壁的内侧温度低而外侧温度高，内侧收缩而外侧膨胀，位于管道内侧的裂纹被放大，便于检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种自动化检测设备结构示意图；

图2为本发明内温差器剖面结构示意图；

图3为图2中A区域的结构示意图；

图4为本发明内温差器内部立体结构示意图；

图5为图4中B区域结构放大图；

图6为本发明外温差器剖面结构示意图；

图中，1自动化检测探头，2主机，3内温差器，4外温差器，5第一N型半导体，6第一P型半导体，7弹性充气环，8第一金属片，9第一柔性导电片，10第一绝缘导热片，11充气装置，12第二N型半导体，13第二P型半导体，14弹性充气条，15第二金属片，16第二柔性导电片，17第二绝缘导热片，18卡扣连接件，19充气支撑环，20导热环，21隔热片，22导热条，23连接带，24绝缘隔条，25绝缘连杆。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至6，一种自动化检测设备，包括自动化检测探头1和主机2，所述自动化检测探头1用于检测管道裂缝，所述自动化检测探头1和主机2信号连接，还包括内温差器3和外温差器4，所述内温差器3包括第一N型半导体5、第一P型半导体6和弹性充气环7，所述第一N型半导体5和第一P型半导体6的两端分别连接有第一金属片8，所述第一金属片8通过第一柔性导电片9连接将所述第一N型半导体5和第一P型半导体6依次串联连通，所述第一金属片8的两侧被第一绝缘导热片10包裹，所述第一绝缘导热片10设于所述弹性充气环7内且和所述弹性充气环7连接，所述弹性充气环7和充气装置11连通；所述外温差器4包括第二N型半导体12、第二P型半导体13和弹性充气条14，所述第二N型半导体12和第二P型半导体13的两端分别连接有第二金属片15，所述第二金属片15通过第二柔性导电片16连接将所述第二N型半导体12和第二P型半导体13依次串联连通，所述第二金属片15的两侧被第二绝缘导热片17包裹，所述第二绝缘导热片17设于所述弹性充气条14内且和所述弹性充气条14连接，所述弹性充气条14两端通过卡扣连接件18相互连接；所述内温差器3安装在管道内壁，所述外温差器4安装在管道外壁，所述内温差器3和外温差器4使管道内壁和外壁产生温度差。

弹性充气环7具有一定的弹性，弹性充气环7和充气装置11连通，向弹性充气环7内充入气体，弹性充气环7膨胀；将弹性充气环7内的气体放出，弹性充气环7收缩。可选的，弹性充气环7的外径与待测管道的内径大致相等。弹性充气环7内设有第一N型半导体5和第一P型半导体6，第一N型半导体5和第一P型半导体6的两端分别连接有第一金属片8，第一金属片8通过第一柔性导电片9连接，第一柔性导电片9将第一N型半导体5和第一P型半导体6依次串联接通，第一柔性导电片9位于第一N型半导体5和第一P型半导体6之间，第一N型半导体5和第一P型半导体6的数量为若干个，第一N型半导体材料和一块第一P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，改变流通过内温差器3的电流，即可改变冷热端的方向。第一N型半导体5和第一P型半导体6固定在第一金属片8连接之后，用第一柔性导电片9连接起来，连接效果牢固。第一金属片8的两侧被第一绝缘导热片10包裹，提高绝缘效果，避免微弱的电流从弹性充气环7漏到两侧，第一绝缘导热片10的导热效果好，提高温差控制效果。所述第一绝缘导热片10设于所述弹性充气环7内且和所述弹性充气环7连接，将弹性充气环7放到管道内，向弹性充气环7充气，弹性充气环7内的气体压力增大，使其膨胀，膨胀后的弹性充气环7与管道内壁紧贴，第一绝缘导热片10隔着弹性充气环7与管道内壁紧贴，由于第一金属片8是通过柔性导电片连接的，在弹性充气环7未充气收缩时柔性导电片弯折，弹性充气环7充气膨胀后柔性导电片伸展，使得弹性充气环7伸缩时第一N型半导体5和第一P型半导体6位置也能够随之调节。

同样的，弹性充气条14具有一定的弹性，且内部充有一定量的气体。弹性充气条14两端通过卡扣连接件18相互连接，卡扣连接件18连接后弹性充气条14固定在管道的外壁。弹性充气条14具有弹性，能够弯曲，固定后弹性充气条14贴紧在管道的外壁。可选的，弹性充气条14可以为弧形。弹性充气条14内设有第二N型半导体12和第二P型半导体13，第二N型半导体12和第二P型半导体13的两端分别连接有第二金属片15，第二金属片15通过第二柔性导电片16连接，第二柔性导电片16将第二N型半导体12和第二P型半导体13依次串联接通，第二柔性导电片16位于第二N型半导体12和第二P型半导体13之间，第二N型半导体12和第二P型半导体13的数量为若干个，第二N型半导体12和第二P型半导体13联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，改变流通过内温差器3的电流，即可改变冷热端的方向。第二N型半导体12和第二P型半导体13固定第二金属片15之后，用第二柔性导电片16连接起来，连接效果牢固。第二金属片15的两侧被第二绝缘导热片17包裹，提高绝缘效果，避免微弱的电流从弹性充气条14漏到两侧，第二绝缘导热片17的导热效果好，提高温差控制效果。第二绝缘导热片17设于弹性充气条14内且和弹性充气条14连接，将弹性充气条14适当拉伸后缠绕在管道外壁，并将卡扣连接件18连接，弹性充气条14贴紧管道外壁，第二绝缘导热片17隔着弹性充气条14与管道外壁贴紧，由于第二金属片15是通过第二柔性导电片16连接的，在弹性充气条14收缩时第二柔性导电片16弯折，弹性充气条14拉伸时第二柔性导电片16伸展，使得弹性充气条14与第二N型半导体12和第二P型半导体13位置也能够随之调节。

检测时，将内温差器3安装在管道内，外温差器4安装在管道外，向内温差器3和外温差器4通电，使得内温差器3对管道内壁进行加热，外温差器4对管道外壁进行制冷，使得管道壁形成内侧温度高而外侧温度低的温差，形成温差后将内温差器3和外温差器4拆除或者移动到旁边的位置，接着利用自动化检测探头1进行检测，自动化检测探头1将检测到的结果经过数据线传输给主机2，主机2将检测结果处理后显示出来，由于管道壁的内侧温度高而外侧温度低，内侧膨胀而外侧收缩，位于管道外侧的裂纹被放大，便于检测。检测完后，改变通过内温差器3和外温差器4的电流方向，使得内温差器3对管道内壁进行制冷，外温差器4对管道外壁进行制热，使得管道壁形成内侧温度低而外侧温度高，同样在形成温差后将内温差器3和外温差器4拆除或者移动到旁边的位置，接着利用自动化检测探头1进行检测，由于管道壁的内侧温度低而外侧温度高，内侧收缩而外侧膨胀，位于管道内侧的裂纹被放大，便于检测。两次操作后管道内侧和外侧的裂缝均可以被有效的检测出来。在第一次检测后，间隔一定时间后再进行第二次操作。可选的，检测中，可以选择两个内温差器3和两个外温差器4一起使用。

可选的，所述内温差器3还包括充气支撑环19，所述充气支撑环19设于所述弹性充气环7的内侧，所述充气支撑环19和所述充气装置11连通。向充气支撑环19内充气，充气支撑环19膨胀使其外径增大，充气支撑环19对弹性充气环7进行支撑，使弹性充气环7与管道内壁贴紧更紧密。

具体的，充气装置11可以是打气筒等充气设备，充气装置11分别通过气管与充气支撑环19和弹性充气环7连接，气管上设有阀门，开启阀门能够进行充气、放气，关闭阀门后能够将气体锁死在充气支撑环19或弹性充气环7内。

可选的，所述内温差器3还包括导热环20，所述导热环20内填充有导热剂，所述导热环20设于所述弹性充气环7的外侧，所述外温差器4包括导热条22，所述导热条22内填充有导热剂，所述导热条22设于所述弹性充气条14的一侧。导热环20设于所述弹性充气环7的外侧，在弹性充气环7膨胀时导热环20贴紧管道内壁，热量通过导热环20在第一绝缘导热片10和管道壁之间传递，导热剂为流体或者细小颗粒物，使得内温差器3和管道贴紧更为紧密，提高热交换率。同样的，导热条22使外温差器4和管道贴紧更为紧密，提高热交换率。

可选的，所述弹性充气条14的左右两侧设有连接带23，所述连接带23的两端和卡扣连接件18连接。连接带23具有一定的弹性，通过连接带23将弹性条固定，弹性条受力均匀。

具体的，所述弹性充气环7的横截面和弹性充气条14的横截面为矩形，所述第一N型半导体5和第一P型半导体6之间以及第二N型半导体12和第二P型半导体13之间设有绝缘隔条24。可选的，第一N型半导体5和第一P型半导体6为若干排，第二N型半导体12和第二P型半导体13为若干排，提高温度控制效果。弹性充气环7的横截面和弹性充气条14的横截面为矩形，便于与管道内壁和外壁相贴紧，绝缘隔条24避免弹性充气条14和弹性充气环7形变时N型半导体和P型半导体接触短路，绝缘隔条24促进弹性充气环7内、外侧面和弹性充气条14上、下两侧的形态稳定。

优选的，所述弹性充气环7内侧和外侧的绝缘隔条24通过绝缘连杆25连接，所述弹性充气条14两侧的绝缘隔条24通过绝缘连杆25连接。绝缘连杆25将绝缘隔条24连接，避免形变时绝缘隔条24位置向外突出，便于第一绝缘导热片10、第二绝缘导热片17与管道接触。

具体的，所述第一绝缘导热片10和第二绝缘导热片17选用绝缘陶瓷片或氮化铝或氮化铍材质。绝缘导热性能好。

具体的，所述第一N型半导体5两端的第一绝缘导热片10通过隔热片21相互连接，所述第一P型半导体6两端的第一绝缘导热片10通过隔热片21相互连接，第二N型半导体12两端的第一绝缘导热片10通过隔热片21相互连接，第二P型半导体13两端的第一绝缘导热片10通过隔热片21相互连接。隔热片21使得第一N型半导体5、第一P型半导体6、第二N型半导体12和第二P型半导体13两端的绝缘导热片连接牢固，金属片位于绝缘导热片和半导体片之间，避免金属片与绝缘导热片脱离。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动化检测设备，包括自动化检测探头和主机，所述自动化检测探头用于检测管道裂缝，所述自动化检测探头和主机信号连接，其特征在于，还包括内温差器和外温差器，所述内温差器包括第一N型半导体、第一P型半导体和弹性充气环，所述第一N型半导体和第一P型半导体的两端分别连接有第一金属片，所述第一金属片通过第一柔性导电片连接将所述第一N型半导体和第一P型半导体依次串联连通，所述第一金属片的两侧被第一绝缘导热片包裹，所述第一绝缘导热片设于所述弹性充气环内且和所述弹性充气环连接，所述弹性充气环和充气装置连通；所述外温差器包括第二N型半导体、第二P型半导体和弹性充气条，所述第二N型半导体和第二P型半导体的两端分别连接有第二金属片，所述第二金属片通过第二柔性导电片连接将所述第二N型半导体和第二P型半导体依次串联连通，所述第二金属片的两侧被第二绝缘导热片包裹，所述第二绝缘导热片设于所述弹性充气条内且和所述弹性充气条连接，所述弹性充气条两端通过卡扣连接件相互连接；所述内温差器安装在管道内壁，所述外温差器安装在管道外壁，所述内温差器和外温差器使管道内壁和外壁产生温度差。

2.根据权利要求1所述的一种自动化检测设备，其特征在于，所述内温差器还包括充气支撑环，所述充气支撑环设于所述弹性充气环的内侧，所述充气支撑环和所述充气装置连通。

3.根据权利要求1所述的一种自动化检测设备，其特征在于，所述内温差器还包括导热环，所述导热环内填充有导热剂，所述导热环设于所述弹性充气环的外侧，所述外温差器包括导热条，所述导热条内填充有导热剂，所述导热条设于所述弹性充气条的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种自动化检测设备，其特征在于，所述弹性充气条的左右两侧设有连接带，所述连接带的两端和卡扣连接件连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动化检测设备，其特征在于，所述弹性充气环的横截面和弹性充气条的横截面为矩形，所述第一N型半导体和第一P型半导体之间以及第二N型半导体和第二P型半导体之间设有绝缘隔条。

6.根据权利要求1所述的一种自动化检测设备，其特征在于，所述弹性充气环内侧和外侧的绝缘隔条通过绝缘连杆连接，所述弹性充气条两侧的绝缘隔条通过绝缘连杆连接。

7.根据权利要求1所述的一种自动化检测设备，其特征在于，所述第一绝缘导热片和第二绝缘导热片选用绝缘陶瓷片或氮化铝或氮化铍材质。

8.根据权利要求1所述的一种自动化检测设备，其特征在于，所述第一N型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接，所述第一P型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接，第二N型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接，第二P型半导体两端的第一绝缘导热片通过隔热片相互连接。

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