CN110579228B - 一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，解决在管线表面安装监测传感器存在安装简陋、定位性差、传感器及线路之间容易相互干扰、缺乏保护，及保护装置通用性差的问题。该方法包括以下步骤：1)加工所需尺寸多元传感器安装与保护单元，该单元包括安装块、过线孔、位于安装块两端的连接耳及两个连接板，两个连接板间距与连接耳宽度相匹配，连接耳两端部外侧面和两个连接板内壁上设有相配合的卡位槽结构，安装块上设有第一管线传感器安装卡槽，其内设有第二管线传感器安装卡槽，安装块包括距离可调的上安装块和下安装块；2)安装传感器，3)链接多元传感器安装与保护单元，4)引出传感器的信号线及电路线。

Description

一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法

技术领域

本发明涉及石油天然气工业油气输送管道安全领域，具体涉及一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法。

背景技术

管道输运由于具有运输量大、稳定连续、成本较低、占地较少、维护方便等优点，是现代能源工业中天然气、原油、成品油等产品运输的主要方式。由于油气集输管道输送的油、气等多相介质具有易燃、易爆的特性，且往往经过人口分布密集区，一旦发生事故，则会造成巨大的人员、经济损失以及环境污染，因此需要对集输管线进行监测，特别是需要能够及时发现问题并精确定位的实时监测技术。

在管线的实时监测技术中，关键的一个环节是多种多元监测传感器的安装，管线表面传感器安装的好坏、可靠性及耐用性决定着管线监测数据的可靠和低的误报率，而且由于管线表面及附近环境的多样性，需要不用类型、多种参数的多元化传感器探头进行性能监测，如温度、压力、应变、变形和无损探测类，这些传感器需要在管道外面按一定的方位和间距进行布置安装，常规的方法仅仅对传感器进行简单的固定，采用保护壳等简单保护装置保护，在监测参数较多的情况下无法有效的利用有限的管道表面，安装时较为繁琐，同时由于每个传感器都有各自的数据线和设备相连，在管道表面布置多元传感器的条件下，传感器及线路之间容易相互干扰，缺乏有效的整理和保护，不利于后期检修。

同时，传统安装传感器的保护装置只能针对单一管线尺寸，当管线直径大小及规格发生变化时，需要重新加工制备不同规格的装备。

发明内容

为了解决现有管线监测方法中，在管线表面安装监测传感器存在安装简陋、定位性差、传感器及线路之间容易相互干扰、缺乏保护，以及安装传感器的保护装置通用性差的技术问题，本发明提供了一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)加工多元可变径传感器安装与保护单元

所述多元可变径传感器安装与保护单元包括安装块、连接耳及两个连接板；所述安装块包括上安装块和设置在上安装块下方的下安装块，上安装块和下安装块可拆卸连接，且两者之间的距离可调节；所述连接耳为单连接耳或者双连接耳，设于上安装块的上端，两个连接板设于下安装块的下端且与连接耳的端部外侧面平行，两个连接板的间距与连接耳的宽度相匹配；所述连接耳的两端部外侧面均设有卡位槽或卡位块，所述两个连接板内壁上设有相应的卡位块或卡位槽；所述安装块上设有过线孔，所述过线孔一端开口于单连接耳上端面或者双连接耳之间，中部穿过上安装块与下安装块，其另一端开口于下安装块下端面；

所述安装块上与连接板垂直的一个侧面设有第一管线传感器安装卡槽，所述第一管线传感器安装卡槽与过线孔连通；

所述安装块内设有与所述过线孔并行的第二管线传感器安装卡槽；

所述两个连接板上靠近第一管线传感器安装卡槽的一角均设有限位缺口；

所述上安装块与连接耳端部外侧面之间设置有相应的限位台阶；

2)调整多元可变径传感器安装与保护单元的长度

2.1)根据所需安装多元可变径传感器安装与保护单元(1)的数量N，加工限位缺口(8)与限位台阶(14)之间的夹角，设限位缺口(8)与限位台阶(14)之间的夹角为A，A通过以下公式计算：

A＝360/N

其中，N为正整数；

2.2)设限位缺口(8)靠近限位台阶(14)一端到限位台阶(14)的距离为L，设监测管线(9)的半径为R，调整上安装块(16)和下安装块(17)之间的距离，使L满足以下公式：

3)安装传感器

将所需的传感器安装进多元可变径传感器安装与保护单元的第一管线传感器安装卡槽和/或第二管线传感器安装卡槽内，将传感器的信号线及电路线通过过线孔穿过；

4)链接多元可变径传感器安装与保护单元

将多个多元可变径传感器安装与保护单元依次链接，沿待监测管线外壁进行安装，形成多元传感器安装保护环，

其中，相邻两个多元可变径传感器安装与保护单元通过两个连接板内壁上的卡位块安装在连接耳两端部外侧面上的卡位槽，实现链接；

或者，相邻两个多元可变径传感器安装与保护单元通过连接耳两端部外侧面上的卡位块安装在两个连接板内壁上的卡位槽，实现链接；

5)引出传感器的信号线及电路线

将多元传感器安装保护环中一个多元可变径传感器安装与保护单元的侧面开口，将该保护环内的信号线和电路线引出。

进一步地，步骤1)中，所述上安装块的下端面开设有安装口，所述安装口侧壁上设有上下平行的卡槽；

所述下安装块上端设有与所述安装口配合的安装柱，所述安装柱外表面设有与所述卡槽配合的卡齿。

进一步地，步骤4)中，所述多元传感器安装保护环为多个，沿监测管线轴向设置。

进一步地，步骤5)中，所述开口位于与设有第一管线传感器安装卡槽的面相邻的侧面；相邻多元传感器安装保护环的开口之间设有综合线缆保护管，所述信号线和电路线被安装在综合线缆保护管内。

进一步地，步骤1)中，所述连接耳的上端面设置有圆柱形滑轨；所述下安装块下端面开设有与连接耳上端面相适配的圆柱形凹槽。

进一步地，步骤1)中，所述第二管线传感器安装卡槽远离第一管线传感器安装卡槽设置在下安装块的下端面；

所述第一管线传感器安装卡槽和第二管线传感器安装卡槽分别位于过线孔的两侧；

所述下安装块内开有用于连通第二管线传感器安装卡槽和过线孔的连通槽。

进一步地，步骤1)中，所述卡位槽和卡位块均为半球形结构。

进一步地，步骤1)中，所述安装块、连接耳、两个连接板的材料为丁氰橡胶或ABS树脂或聚丙烯或不锈钢或铝合金或钛合金。

进一步地，步骤1)中，所述下安装块与两个连接板为一体成型；

下安装块内开有用于连通第二管线传感器安装卡槽和过线孔的连通槽。

进一步地，步骤4)中，第一管线传感器安装卡槽内安装温度传感器或变形传感器或声波传感器；第二管线传感器安装卡槽内安装环境传感器或姿态传感器或泄露传感器。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明安置及保护方法所采用的多元可变径传感器安装与保护单元长度可调节，适用多种规格及多种监测布置要求的管线；将传感器或传感器矩阵安装在管道传感器安装卡槽内，安装块上开设过线孔，使传感器的各种线缆得到很好的保护和整理，将多个集输管线监测用多元可变径传感器安装与保护单元链接，沿待监测管线外壁形成保护环，用于安装传感器的传感器卡槽沿集输管道外壁布设且均位于保护环的内部，传感器的各种线缆从侧面开口处引出，可以克服现有方法中监测传感器安装简陋、定位性差、传感器及线路缺乏保护的问题；安装块包括上安装块和下安装块，上安装块与下安装块之间的距离可调节，可在现场方便快捷的组装使用，安装过程不需要工具；灵活度高，安装效率高，方便可靠，可广泛适用于待监测管线表面传感器的嵌入和保护；

本发明安置及保护方法链接形成多元传感器安装保护环与监测管线外表面完全接触，固定效果好。

2、本发明安置及保护方法所采用的安装与保护单元设有第一管线传感器安装卡槽和第二管线传感器安装卡槽，可根据实际需要安装多个多种传感器，安装块上的过线孔，使嵌入的传感器的各种线缆得到很好的保护和整理。本发明方法所采用的安装与保护单元结构有效地降低待监测管线表面传感器安装时及使用保护时定位差的问题，可有效的降低成本，提高施工的成功率和后期使用的安全可靠性。

3、为了方便连接耳相对连接板的转动，本发明矩阵及保护方法可在安装块下端面开设有与连接耳上端面相适配的圆柱形凹槽。

4、为了防止传感器之间的干扰，本发明矩阵及保护方法所采用的多个多元可变径传感器安装与保护单元中，第二管线传感器安装卡槽可远离第一管线传感器安装卡槽设置在安装块的下端面。

5、本发明安置及保护方法所采用的卡位槽和卡位块均可为半球形结构，链接时的稳定性好。

6、为了加工方便，本发明嵌入及保护方法所采用安装块与两个连接板可为一体成型。

附图说明

图1是本发明方法所采用的多元可变径传感器安装与保护单元的结构示意图一(连接耳为双耳)；

图2是本发明方法所采用的多元可变径传感器安装与保护单元的结构示意图二；

图3是本发明方法所采用的两个多元可变径传感器安装与保护单元连接示意图；(连接耳为单耳)

图4是本发明方法所采用的多元可变径传感器安装与保护单元应用于监测管线的结构示意图；

图5是本发明方法所采用的多元可变径传感器安装与保护单元与监测管线之间的平面位置示意图。

其中，附图标记如下：

1-多元可变径传感器安装与保护单元，2-第一管线传感器安装卡槽，3-连接耳，31-端部外侧面，4-卡位槽，5-过线孔，6-第二管线传感器安装卡槽，7-圆柱形凹槽，8-限位缺口，9-监测管线，10-综合线缆保护管，11-安装块，12-连接板，13-卡位块，14-限位台阶，15-多元传感器安装保护环,16-上安装块，17-下安装块，18-安装口，19-卡槽，20-安装柱，21-卡齿。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，包括以下步骤：

1)加工多元可变径传感器安装与保护单元

按照所要安装传感器或传感器矩阵的分布方式，加工多元可变径传感器安装与保护单元；如图1和图2所示，该多元可变径传感器安装与保护单元1包括安装块11、连接耳3及两个连接板12，安装块11包括上安装块16和设置在上安装块16下方的下安装块17，上安装块16与下安装块17可拆卸连接，且两者之间的距离可调节，以适用于不同管径的监测管线安装的需要；连接耳3为单连接耳或者双连接耳，设于上安装块16的上端，两个连接板12设于下安装块17的下端且与连接耳3的端部外侧面31平行，两个连接板12的间距与连接耳3的整体宽度相匹配，两个连接板12之间可形成安装连接耳3的凹槽，优选下安装块17与两个连接板12为一体成型；连接耳3的两端部外侧面31均设有卡位槽4或卡位块13，两个连接板12内壁上设有相应的卡位块13或卡位槽4，当两个多元可变径传感器安装与保护单元相链接时，通过卡位块13卡入卡位槽4中，实现连接耳3装配在两个连接板12间；安装块11上设有过线孔5，所述过线孔5一端开口于单连接耳上端面或者双连接耳之间，中部穿过上安装块16与下安装块17，其另一端开口于下安装块17下端面；安装块11上与连接板12垂直的一个侧面设有第一管线传感器安装卡槽2，即安装块11与管线接触的侧面设有第一管线传感器安装卡槽2，该卡槽内可根据管线监测参数的需求安装多个不同种类的传感器或者多个同种传感器以组成传感器矩阵，第一管线传感器安装卡槽2与过线孔5连通；下安装块17内设有与过线孔5并行的第二管线传感器安装卡槽6，第二管线传感器安装卡槽6和过线孔5连通，可选择在下安装块17内开有用于连通第二管线传感器安装卡槽6和过线孔5的连通槽。

优选地，第二管线传感器安装卡槽6远离第一管线传感器安装卡槽2设置在下安装块17的下端面，第一管线传感器安装卡槽2位于下安装块17的上部，第一管线传感器安装卡槽2主要用来安装温度传感器、变形传感器、声波传感器，第二管线传感器安装卡槽6主要用来安置环境传感器、姿态传感器、泄露传感器；第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6位于过线孔5的两侧，可防止传感器之间信号的干扰，其中，传感器安装卡槽形状可根据需要安装的传感器进行合理设计。

在上安装块16的下端面开设有安装口18，安装口18侧壁上设有上下平行的卡槽19；下安装块17上端设有与安装口18配合的安装柱20，安装柱20外表面设有与卡槽19配合的卡齿21，安装柱20安装在安装口18内，通过卡齿21与卡槽19相连接并调整连接后整体可变径传感器安装与保护单元的长度，以适应不同管径管线安装的需要。在安装口18和安装柱20之间设置阻尼机构，以增加安装口18和安装柱20连接时的摩擦力和结合力，提高上安装块16和上安装块17之间的抗拉脱能力和密封性。

两个连接板12上靠近第一管线传感器安装卡槽2的一角均设有限位缺口8，即两个连接板12上靠近管线的一角均设有限位缺口8；上安装块16与连接耳3端部外侧面31之间设置有相应的限位台阶14；如图1所示，连接板12和限位台阶14在竖直方向处于同一平面，两个多元可变径传感器安装与保护单元链接时转动角度，由限位缺口8所处的平面来决定，通常限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为10°～75°，限位缺口8与限位台阶14之间的夹角可根据不同规格的集输管线和所需监测参数在管线一周布置的角度和位置而制备成不同大小，以满足多种规格、多功能管线监测的需要。

2)调整多元可变径传感器安装与保护单元的长度

2.1)根据所需安装多元可变径传感器安装与保护单元1的数量N，加工限位缺口8与限位台阶14之间的夹角，设限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为A，A通过以下公式计算：

A＝360/N

其中，N为正整数；A即两个多元可变径传感器安装与保护单元1的转动角度，通过优选为10°～75°，两个多元可变径传感器安装与保护单元链接后示意图如图3所示。

2.2)设限位缺口8靠近限位台阶14一端到限位台阶14的距离为L，设监测管线9的半径为R，调整上安装块16和下安装块17之间的距离，如图5所示，使L满足以下公式：

3)安装传感器

将所需用的传感器安装进多元可变径传感器安装与保护单元1的第一管线传感器安装卡槽2和/或第二管线传感器安装卡槽6内，根据实际需要进行合理安装，将传感器的信号线及电路线通过过线孔5穿过，第一管线传感器安装卡槽2可安装温度传感器或变形传感器或声波传感器，第二管线传感器安装卡槽6可安置环境传感器或姿态传感器或泄露传感器；

4)链接多元可变径传感器安装与保护单元

根据所铺设管线的直径，选用多个多元可变径传感器安装与保护单元通过卡位块和卡位槽的配合实现依次链接，沿待监测管线9外壁进行安装，形成多元传感器安装保护环15，

多元传感器安装保护环15中，相邻两个多元可变径传感器安装与保护单元1通过两个连接板12内壁上的卡位块13安装在连接耳3两端部外侧面31上的卡位槽4，实现链接；或者，相邻两个多元可变径传感器安装与保护单元1通过连接耳3两端部外侧面31上的卡位块13安装在两个连接板12内壁上的卡位槽4，实现链接。

多元可变径传感器安装与保护单元1上设有过线孔5，多元传感器安装保护环15中的所有过线孔5形成线缆通道，主要用于各类传感器信号及电路线的保护和布置，当多个多元可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来时，过线孔可以相互贯通并且不影响多元可变径传感器安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。

5)引出传感器的信号线及电路线

将多元传感器安装保护环中一个多元可变径传感器安装与保护单元1的侧面开口，将该保护环内的信号线和电路线引出，为了提高线缆的保护，优选开口位于安装块11上与设有第一管线传感器安装卡槽2的面相邻的侧面；相邻多元传感器安装保护环15的开口之间设有综合线缆保护管10，将开口引出的线置于综合线缆保护管10中。

步骤1)中，连接耳3可为单耳，如图3所示；连接耳3也可为双耳，如图1所示。如图1所示，在连接耳3的上端面设置有圆柱形滑轨，下安装块17下端面开设有与连接耳3上端面相适配的圆柱形凹槽7，可方便相邻两个多元可变径传感器安装与保护单元1链接时转动；同时卡位槽4和卡位块13均为半球形结构，可以使得多个多元可变径传感器安装与保护单元上下链接起来，可以通过实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，半球形卡位即卡位槽4和卡位块13的配合。多元可变径传感器安装与保护单元1可选用高分子材料如丁氰橡胶、ABS树脂及聚丙烯等材料加工，也可以选用不锈钢、铝合金及钛合金等耐蚀材料加工制备，可达到在地下长期使用的效果。

步骤4)中，多元传感器安装保护环15可以为多个，沿待监测管线9外壁轴向设置；开口位于与设有第一管线传感器安装卡槽2的侧面相邻的侧面；相邻多元传感器安装保护环15的开口之间设有综合线缆保护管10，对信号线和电路线进行保护，实现整个管线监测多元传感器的组合和使用。

实施例一

一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，包括以下步骤：

1)针对75mm外径的油水集输管线监测，上安装块和连接耳整体为多元传感器安装保护器上单元，下安装块和两个连接板为多元传感器安装保护器下单元，上安装块和连接耳、下安装块和两个连接板均为一体加工，使用铝合金材料加工出，长为32mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器上单元，和长为50mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器下单元。

多元可变径传感器安装与保护单元下安装块17靠近集输管线的侧面开设有安装温度传感器的第一管线传感器安装卡槽，下安装块17下端面开设有安装环境传感器的第二管线传感器安装卡槽，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元的内部设有贯通的过线孔，过线孔横截面的尺寸为18mm×6mm，可将温度传感器和环境传感器的信号线及电路线从过线孔内布置和保护。当多个多元可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来时，过线孔可以相互贯通并且不影响安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。

2)选用8个多元可变径传感器安装与保护单元，则限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为45°。

多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元通过卡槽和安装柱相连接，并调整卡槽和安装柱的重合长度为9mm，使得连接后限位缺口8靠近限位台阶14一端到限位台阶14的距离L为31.06mm，多元可变径传感器安装与保护单元的总长为73mm。

3)将温度传感器和环境类传感器分别安装进第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6内，将传感器信号线及电路线通过过线孔穿过。

4)将8个多元可变径传感器安装与保护单元通过半球形结构(卡位槽4和卡位块13配合)实现相链接，沿集输管线外壁进行安装；将多个多元可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来，并且可以实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，转动的角度由限位缺口8与限位台阶14之间的夹角来决定，转动角度为45°。

5)则沿75mm外径油水集输管线一周可以各布置8个温度传感器和环境类传感器，最终通过半球形卡位链接为多元传感器安装保护环15布置到75mm外径油水集输管线的表面，将其中一个多元可变径传感器安装与保护单元的安装块11侧面开口，将多元传感器安装保护环15内各类信号及电路线引出，并穿入综合线缆保护管10，实现整个管线监测多元传感器的组合和使用。

实施例二

一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，包括以下步骤：

1)针对125mm外径油水集输管线监测，上安装块和连接耳整体为多元传感器安装保护器上单元，下安装块和两个连接板为多元传感器安装保护器下单元，上安装块和连接耳、下安装块和两个连接板均为一体加工，使用ABS树脂加工出，长为32mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器上单元，和长为50mm、高为21mm，宽为35mm的多元传感器安装保护器下单元。

多元可变径传感器安装与保护单元下安装块17靠近集输管线的侧面开设有安装变形传感器的第一管线传感器安装卡槽，下安装块17下端面开设有安装姿态传感器的第二管线传感器安装卡槽，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元的内部设有贯通的过线孔，过线孔横截面的尺寸为18mm×6mm，可将变形传感器和姿态传感器的信号线及电路线在过线孔内布置和保护。当多个多元可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来时，过线孔可以相互贯通并且不影响安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。

2)选用8个多元可变径传感器安装与保护单元，则限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为45°。

多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元通过卡槽和安装柱相连接，并调整卡槽和安装柱的重合长度为3mm，使得连接后限位缺口8靠近限位台阶14一端到限位台阶14的距离L为51.78mm，多元可变径传感器安装与保护单元的总长为79mm。

3)将变形传感器和姿态传感器分别安装进第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6内，将传感器信号线及电路线通过过线孔穿过。

4)将8个多元可变径传感器安装与保护单元通过半球形结构(卡位槽4和卡位块13配合)实现相链接，沿集输管线外壁进行安装；将多个多元可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来，并且可以实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，转动的角度由限位缺口8与限位台阶14之间的夹角来决定，转动角度为45°。

5)沿125mm外径油水集输管线一周可以各布置8个变形传感器和姿态传感器，最终通过半球形卡位链接为多元传感器安装保护环15布置到125mm外径油水集输管线的外壁，将其中一个多元可变径传感器安装与保护单元的安装块11侧面开口，将多元传感器安装保护环15内各类信号及电路线引出，并穿入综合线缆保护管10，实现整个管线监测多元传感器的组合和使用。

实施例三

一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，包括以下步骤：

1)针对114mm外径的油水集输管线监测，上安装块和连接耳整体为多元传感器安装保护器上单元，下安装块和两个连接板为多元传感器安装保护器下单元，上安装块和连接耳、下安装块和两个连接板均为一体加工，使用聚丙烯材料加工，长为32mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器上单元，和长为50mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器下单元。

多元可变径传感器安装与保护单元下安装块17靠近集输管线的侧面开设有安装声波传感器的第一管线传感器安装卡槽，下安装块17下端面开设有安装泄露传感器的第二管线传感器安装卡槽，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元的内部设有贯通的过线孔，过线孔横截面的尺寸为18mm×6mm，可将声波传感器和泄露传感器的信号线及电路线过线孔内布置和保护。当多个多元可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来时，过线孔可以相互贯通并且不影响安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。

2)选用10个多元可变径传感器安装与保护单元，则限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为36°。

多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元通过卡槽和安装柱相连接，并调整卡槽和安装柱的重合长度为8mm，使得连接后限位缺口8靠近限位台阶14一端到限位台阶14的距离L为37.04mm，多元可变径传感器安装与保护单元的总长为74mm。

3)将声波传感器和泄露传感器分别安装进第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6内，将传感器信号线及电路线通过过线孔穿过。

4)将10个多元可变径传感器安装与保护单元通过半球形结构(卡位槽4或卡位块13配合)实现相链接，沿集输管线外壁进行安装；将多个多元可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来，并且可以实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，转动的角度由限位缺口8与限位台阶14之间的夹角来决定，转动角度为36°。

5)则沿114mm外径油水集输管线一周可以各布置13个声波传感器和泄露传感器，最终通过半球形卡位链接为多元传感器安装保护环15布置到114mm外径油水集输管线的外壁，将其中一个多元可变径传感器安装与保护单元的安装块11侧面开口，将多元传感器安装保护环15内各类信号及电路线引出，并穿入综合线缆保护管10，实现整个管线监测多元传感器的组合和使用。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (10)

1.一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)加工多元可变径传感器安装与保护单元(1)

所述多元可变径传感器安装与保护单元(1)包括安装块(11)、连接耳(3)及两个连接板(12)；

所述安装块(11)包括上安装块(16)和设置在上安装块(16)下方的下安装块(17)，上安装块(16)和下安装块(17)可拆卸连接，且两者之间的距离可调节；

所述连接耳(3)为单连接耳或者双连接耳，设于上安装块(16)的上端，两个连接板(12)设于下安装块(17)的下端且与连接耳(3)的端部外侧面(31)平行，两个连接板(12)的间距与连接耳(3)的宽度相匹配；

所述连接耳(3)的两端部外侧面(31)均设有卡位槽(4)或卡位块(13)，所述两个连接板(12)内壁上设有相应的卡位块(13)或卡位槽(4)；

所述安装块(11)上设有过线孔(5)，所述过线孔(5)一端开口于单连接耳上端面或者双连接耳之间，中部穿过上安装块(16)与下安装块(17)，其另一端开口于下安装块(17)下端面；

所述安装块(11)上与连接板(12)垂直的一个侧面设有第一管线传感器安装卡槽(2)，所述第一管线传感器安装卡槽(2)与过线孔(5)连通；

所述安装块(11)内设有与所述过线孔(5)并行的第二管线传感器安装卡槽(6)；

所述两个连接板(12)上靠近第一管线传感器安装卡槽(2)的一角均设有限位缺口(8)；

所述上安装块(16)与连接耳(3)端部外侧面(31)之间设置有相应的限位台阶(14)；

2)调整多元可变径传感器安装与保护单元的长度

2.1)根据所需安装多元可变径传感器安装与保护单元(1)的数量N，加工限位缺口(8)与限位台阶(14)之间的夹角，设限位缺口(8)与限位台阶(14)之间的夹角为A，A通过以下公式计算：

A＝360/N

其中，N为正整数；

2.2)设限位缺口(8)靠近限位台阶(14)一端到限位台阶(14)的距离为L，设监测管线(9)的半径为R，调整上安装块(16)和下安装块(17)之间的距离，使L满足以下公式：

3)安装传感器

将所需用传感器安装进多元可变径传感器安装与保护单元(1)的第一管线传感器安装卡槽(2)和/或第二管线传感器安装卡槽(6)内，将传感器的信号线及电路线通过过线孔(5)穿过；

4)链接多元可变径传感器安装与保护单元

将多个多元可变径传感器安装与保护单元(1)依次链接，沿待监测管线(9)外壁进行安装，形成多元传感器安装保护环(15)，

其中，相邻两个多元可变径传感器安装与保护单元(1)通过两个连接板(12)内壁上的卡位块(13)安装在连接耳(3)两端部外侧面(31)上的卡位槽(4)，实现链接；

或者，相邻两个多元可变径传感器安装与保护单元(1)通过连接耳(3)两端部外侧面(31)上的卡位块(13)安装在两个连接板(12)内壁上的卡位槽(4)，实现链接；

5)引出传感器的信号线及电路线

将多元传感器安装保护环(15)中一个多元可变径传感器安装与保护单元(1)的侧面开口，将该保护环内的信号线和电路线引出。

2.根据权利要求1所述的一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤1)中，所述上安装块(16)的下端面开设有安装口(18)，所述安装口(18)侧壁上设有上下平行的卡槽(19)；

所述下安装块(17)上端设有与所述安装口(18)配合的安装柱(20)，所述安装柱(20)外表面设有与所述卡槽(19)配合的卡齿(21)。

3.根据权利要求2所述的一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤4)中，所述多元传感器安装保护环(15)为多个，沿监测管线(9)轴向设置。

4.根据权利要求3所述的一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤5)中，所述开口位于与设有第一管线传感器安装卡槽(2)的面相邻的侧面；

在相邻多元传感器安装保护环的开口之间设置综合线缆保护管(10)，所述信号线和电路线被安装在综合线缆保护管(10)内。

5.根据权利要求1或2或3或4所述一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤1)中，所述连接耳(3)的上端面设置有圆柱形滑轨；

所述下安装块(17)下端面开设有与连接耳(3)上端面相适配的圆柱形凹槽(7)。

6.根据权利要求5所述一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤1)中，所述第二管线传感器安装卡槽(6)远离第一管线传感器安装卡槽(2)设置在下安装块(17)的下端面；

所述第一管线传感器安装卡槽(2)和第二管线传感器安装卡槽(6)分别位于过线孔(5)的两侧；

所述下安装块(17)内开有用于连通第二管线传感器安装卡槽(6)和过线孔(5)的连通槽。

7.根据权利要求6所述一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤1)中，所述卡位槽(4)和卡位块(13)均为半球形结构。

8.根据权利要求7所述一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤1)中，所述安装块(11)、连接耳(3)、两个连接板(12)的材料为丁氰橡胶或ABS树脂或聚丙烯或不锈钢或铝合金或钛合金。

9.根据权利要求1所述一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：步骤1)中，所述下安装块(17)与两个连接板(12)为一体成型；

下安装块(17)内开有用于连通第二管线传感器安装卡槽(6)和过线孔(5)的连通槽。

10.根据权利要求1所述一种用于不同规格管线表面监测的传感器安置及保护方法，其特征在于：

步骤4)中，第一管线传感器安装卡槽(2)内安装温度传感器或变形传感器或声波传感器；第二管线传感器安装卡槽(6)内安装环境传感器或姿态传感器或泄露传感器。

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