CN111677975A - 一种检测装置及长输管道清管器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种检测装置及长输管道清管器，检测装置包括第一环形部分、设第一环形部分上的第二环形部分、设在第一环形部分上的顶端为开放端的工作腔、用于将工作腔的顶端封闭的密封盖、用于去除密封盖上附着物的清理装置以及设在工作腔内的用于发送无线信号通信装置，第二环形部分能够与第一环形部分形成一个环形结构，套在长输管道清管器上。长输管道清管器包括上述检测装置。本申请用于长输管道的清理，有助于确定长输管道清管器在管道中的位置。

Description

一种检测装置及长输管道清管器

技术领域

本申请涉及石油设备的技术领域，尤其是涉及一种检测装置及长输管道清管器。

背景技术

长输管道清管器是由气体、液体或管道输送介质推动，用于清理管道的专用工具，长输管道清管器的皮碗的外沿与管道内壁弹性密封，用管输介质产生的压差为动力，使用刮削和冲刷作用来清除管道内的结垢或沉积物。

工作过程中，部分结垢或沉积物会扩散到管道或者附着在长输管道清管器的表面上，影响信号的传递，如何确定长输管道清管器的位置是一个亟待解决的问题。

发明内容

为了便于确定长输管道清管器在管道中的位置，本申请提供一种检测装置及长输管道清管器。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，本申请提供了一种检测装置，包括：

第一环形部分；

第二环形部分，设第一环形部分上，能够与第一环形部分形成一个环形结构，套在长输管道清管器上；

工作腔，设在第一环形部分上，其顶端为开放端；

密封盖，用于将工作腔的顶端封闭；

清理装置，用于去除密封盖上的附着物；以及

通信装置，设在工作腔内，用于发送无线信号。

通过采用上述技术方案，第一环形部分和第二环形部分能够套在长输管道清管器上，随着长输管道清管器的移动而移动，清理装置能够清除掉附着在密封盖上的结垢或沉积物，避免其对通信装置的正常工作造成影响，这样可以提高通信装置信号质量的稳定性，方便对长输管道清管器进行定位。

在第一方面的一较佳示例中：所述密封盖的一端铰接在第一环形部分上，另一端可拆卸连接在第一环形部分上。

通过采用上述技术方案，密封盖可以打开，方便对工作腔内的通信装置进行维护。

在第一方面的一较佳示例中：所述密封盖可拆卸连接在第一环形部分上。

通过采用上述技术方案，密封盖可以取下来，方便对工作腔内的通信装置进行维护。

在第一方面的一较佳示例中：所述第一环形部分上设有至少一个密封圈，用于提高第一环形部分和密封盖之间的密封性。

通过采用上述技术方案，第一环形部分与密封盖之间增加了密封圈，能够提高二者接触部分之间的密封性，避免通信装置被泡坏。

在第一方面的一较佳示例中：所述第一环形部分或者第二环形部分上设有配重块。

通过采用上述技术方案，可以使通信装置保持在一个位置上，有助于提高信号的稳定性。

在第一方面的一较佳示例中：所述通信装置包括控制器、与控制器连接的无线通讯器和用于向控制器和无线通讯器供电的电源模块。

通过采用上述技术方案，控制器能够通过无线通讯器持续发出信号，方便对其进行定位。

在第一方面的一较佳示例中：在靠近密封盖的中间部分的方向上，所述密封盖的厚度趋于减小。

通过采用上述技术方案，可以降低密封盖对信号强度的干扰，有助于提高信号的强度。

在第一方面的一较佳示例中，所述清理装置包括：

底座，设在密封盖上；

机械密封，设在底座上；

转轴，与机械密封转动连接，一端位于工作腔内，另一端位于工作腔外；

刮板，设在转轴位于工作腔外的一端上，用于去除密封盖上的附着物；以及

驱动部分，设在工作腔内并与转轴位于工作腔内的一端连接，用于通过转轴驱动刮板摆动。

通过采用上述技术方案，驱动部分能够带动刮板摆动，将密封盖上的附着物去除，降低其对信号质量的影响。

在第一方面的一较佳示例中：所述刮板上设有弹性刮条。

通过采用上述技术方案，弹性刮条能够提高刮板的清理效果，有助于进一步提高信号的强度。

第二方面，本申请提供了一种长输管道清管器，包括如第一方面及第一方面较佳示例中所述的任意一种检测装置。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种使用示意图。

图2是本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的一种第一环形部分和第二环形部分的连接示意图。

图4是本申请实施例提供的另一种第一环形部分和第二环形部分的连接示意图。

图5是本申请实施例提供的再一种第一环形部分和第二环形部分的连接示意图。

图6是本申请实施例提供的一种工作腔的内部示意图。

图7是本申请实施例提供的一种第一环形部分密封盖的连接示意图。

图8是基于图7给出的爆炸图。

图9是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意框图。

图10是本申请实施例提供的一种控制器的结构示意框图。

图11是本申请实施例提供的一种无线通讯器的结构示意框图。

图12是本申请实施例提供的一种密封盖的形状示意图。

图13是本申请实施例提供的第一种无线通讯器的结构示意框图。

图14是本申请实施例提供的第二种微型电机的控制示意框图。

图15是本申请实施例提供的第三种微型电机的控制示意框图。

图16是本申请实施例提供的第四种微型电机的控制示意框图。

图17是本申请实施例提供的第五种微型电机的控制示意框图。

图18是本申请实施例提供的刮板、弹性刮条和扰流板的连接示意图。

图中，11、第一环形部分，12、第二环形部分，13、工作腔，14、密封盖，15、清理装置，21、密封圈，22、配重块，3、通信装置，31、控制器，32、无线通讯器，33、电源模块，151、底座，152、机械密封，153、转轴，154、刮板，155、驱动部分，156、弹性刮条、157、扰流板，311、CPU，312、RAM，313、ROM，114、系统总线，315、无线驱动器，331、电池，332、电源管理芯片，1551、微型电机，1552、控制电路，1553、电机控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

为了便于理解，首先对本申请的技术方案的使用环境进行介绍，在长时间的运行过程中，长输管道内出现沉淀和积水等，并且由于部分介质还存在一定的腐蚀性，因此部分管道也会出现不同程度的锈蚀，沉淀、积水和锈蚀会附着在长输管道的内壁上，形成结垢或沉积物。

请参阅图1和图2，为本申请实施例公开的一种检测装置，该装置主要由第一环形部分11、第二环形部分12、工作腔13、密封盖14、清理装置15和通信装置3等组成，其中第一环形部分11安装在第二环形部分12上可以形成一个环状的结构，套在长输管道清管器上，能够随着长输管道清管器在长输管道内的移动而移动。

工作腔13位于第一环形部分11上，其顶端为开放端，用于放置通信装置3，密封盖14安装在第一环形部分11上，作用是将工作腔13的顶端封闭，形成一个封闭的结构，避免管道内的物质进入到工作腔13内，将通信装置3泡坏。

通信装置3的作用是向外发出无线信号，该无线信号被上位机检测到后，就可以通过无线信号的发射位置确定长输管道清管器的位置。

清理装置15的作用是去除密封盖14上的附着物，目的是提高通信装置3的信号发射强度。

应当理解，无线信号的强度与发射强度和工作环境强相关，从强度方面考虑，发射强度越大，信号的质量也就越好；从工作环境考虑，环境中的干扰源越少，稳定性越高，信号的质量也就越好。

还应理解，长输管道清管器在工作的过程中，依靠后方介质压力的推动，同时为了保证清理效果，其前进速度是比较缓慢的，也就是通信装置3需要长时间的在一个不稳定的环境中工作。

前进过程中，长输管道清管器会将管壁上的结垢或沉积物刮下来，这些结垢或沉积物会进入到长输管道内的介质中，聚集在长输管道清管器的附近，随着长输管道清管器的移动而移动。移动过程中，结垢或沉积物在介质中做无规则的布朗运动，类似于沙尘暴，信号在穿过这种区域时，强度会被削弱。

另一方面，结垢或沉积物还会堆积在第一环形部分11、第二环形部分12和密封盖14的表面，这种堆积出来的结构是松散的，里面有大量的孔洞，信号进入后会产生大量的反射和折射，强度削弱尤为严重。

因此增加了清理装置15，清理装置15的作用是去除掉附着在密封盖14上的附着物（结垢或沉积物），使信号能够顺利的穿过该区域。

作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，第一环形部分11和第二环形部分12的连接有以下几种形式：

第一种，请参阅图3，第一环形部分11的一端铰接在第二环形部分12上，另一端用螺栓固定在第二环形部分12上，安装时将第一环形部分11和第二环形部分12套在长输管道清管器上，然后再拧紧螺栓。

第二种，请参阅图4，第一环形部分11的两端均使用螺栓固定在第二环形部分12上，安装时分别将第一环形部分11和第二环形部分12压在长输管道清管器上，然后调整二者的相对位置，最后用螺栓将二者固定连接在一起。

第三种，请参阅图5，第一环形部分11上设有连接短轴111，第二环形部分12上设有与连接短轴111匹配的通孔121，连接短轴111穿过通孔121后再使用螺母或者销轴进行固定，使第一环形部分11和第二环形部分12能够套在长输管道清管器上。

作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，密封盖14与第一环形部分11的连接方式有以下几种：

第一种，密封盖14的一端铰接在第一环形部分11上，另一端使用螺丝固定在第一环形部分11上，螺丝的数量根据密封盖14的形状和大小确定，一般分布在密封盖14的边缘处。

第二种，密封盖14的一端铰接在第一环形部分11上，边缘处开设有孔，第一环形部分11上固定有螺杆，密封盖14贴在第一环形部分11上时，螺杆正好穿过对应的孔，然后在螺杆上拧上螺母，将密封盖14的边缘处压紧。

第三种，密封盖14直接使用多个螺丝固定在第一环形部分11上，这些螺丝均匀的分布在密封盖14的边缘处。

第四种，第一环形部分11上固定有多个螺杆，密封盖14的边缘处开始有多个通孔，密封盖14贴在第一环形部分11上时，螺杆正好能够穿过密封盖14上对应处的通孔，然后在螺杆上拧上螺母，将密封盖14压紧。

请参阅图,6，作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，在第一环形部分11上增加了密封圈21，密封圈21的一部分位于第一环形部分11的环形凹槽内，另一部分位于第一环形部分11的环形凹槽外，当密封盖14压在第一环形部分11上时，密封圈21位于环形凹槽外的部分会在挤压的作用下出现变形，将二者之间的缝隙填满。

进一步地，请参阅图7，密封圈21的数量为多个。

更进一步地，请参阅图8，在密封盖14也开设有相应的环形凹槽。

当然，将密封圈21安装在密封盖14上也是可以的，其结构与上述内容中描述的相同，仅仅是密封圈21的安装位置发生了改变，此处不再赘述。

请参阅图1和图2，作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，在第一环形部分11或者第二环形部分12上增加了一个配重块22，配重块22的作用是提高第一环形部分11和第二环形部分12的稳定性。

应当理解，长输管道清管器是依靠压力前进的，因此其在长输管道中的姿态是不确定的，通信装置3而言，位于最高处时明显能够具有更好的信号质量，另外，在重力的作用下，结垢或沉积物会向管底处沉淀，通信装置3附近处的结垢或沉积物的浓度会降低，对信号质量的影响也会降低。

此时，第一环形部分11和第二环形部分12形成的环形结构与长输管道清管器之间是存在缝隙的，当长输管道清管器发生转动时，会带动第一环形部分11和第二环形部分12一起随之转动，此时配重块22会向第一环形部分11和第二环形部分12施加一个与其运动趋势方向相反的拉力，使其保持在原位不动或者仅在一个小的范围内摆动。

进一步地，配重块22使用螺栓固定在第一环形部分11或者第二环形部分12上，这样可以根据实际的使用场景进行选择，需要时安装在第一环形部分11或者第二环形部分12上，不需要时拆卸下来。

当然，也可以根据不同的使用场景调整配重块22的重量，例如长输管道清管器的转动速度非常慢或者基本上不转动时，可以安装小质量的配重块22，长输管道清管器的转动速度比较快时，可以安装大质量的配重块22。

请参阅图9，作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，通信装置3由控制器31、无线通讯器32和电源模块33三部分组成，控制器31的作用是驱动无线通讯器32发出信号，电源模块33的作用是向控制器31和无线通讯器32提供电能。

应当理解，请参阅图10，上述内容中提到的控制器31，可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述内容的程序执行的集成电路。控制器31主要有CPU311、RAM312、ROM313和系统总线314等组成，其中CPU311、RAM312和ROM313均连接在系统总线314上。

无线通讯器32通过无线驱动器315连接在系统总线314上。

应当理解，请参阅图11，无线通讯器32主要由天线321、射频装置322和基带装置323组成，天线321与射频装置322连接。在上行方向上，射频装置322通过天线321向上位机发送信息，在下行方向上，射频装置322通过天线321接收由上位机发送的信息。

在一种可能的使用环境中，无线通讯器32使用主动式的工作方式，这种方式有两种模式，第一种是持续工作，也就是会连续不断的向外发射信号；第二种是间隔工作，也就是每隔一个固定的时间段会向外发射信号。

在另一种可能的使用环境中，无线通讯器32使用被动式的工作方式，在接收到上位机发送的请求后再向外发射信号。

进一步地，请参阅图9，电源模块33由电池331和电源管理芯片332两部分组成，电池331的输出端与电源管理芯片332的输入端连接，电源管理芯片332的输出端与控制器31和无线通讯器32的电压输入端连接。

请参阅图12，作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，调整了密封盖14的结构，具体的方式为，在靠近密封盖14的中间部分的方向上，所述密封盖14的厚度趋于减小，此时无线通讯器32也朝向密封盖14的最薄处。这样可以降低穿过密封盖14对信号强度的负面影响，有利于提高信号的强度。

请参阅图6、图13和图14，作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，清理装置15由底座151、机械密封152、转轴153、刮板154和驱动部分155等组成，底座151安装在密封盖14上，机械密封152固定在底座上，其两端分别位于密封盖14的两侧，转轴153安装在机械密封152上，一端位于工作腔13内，另一端位于工作腔13外。机械密封152的作用是给转轴153提供一个稳定的工作环境，使转轴153能够转动，又能够将工作腔13与外部的环境隔离。

刮板154安装在转轴153的位于工作腔13外的一端上，驱动部分155位于工作腔13内，其输出端与转轴153位于工作腔13内的一端连接，用于通过转轴153驱动刮板154摆动。

使用过程中，驱动部分155通过转轴153带动刮板154摆动，将密封盖14上的附着物去除。

进一步地，请参阅图14和图15，驱动部分155由微型电机1551和控制电路1552两部分组成，控制电路1552与控制器31连接，通过控制器31下发的指令使微型电机1551启动、关闭或者正反转，微型电机1551需要的电能可以由电源模块33提供，也可以单独配备电源。

进一步地，请参阅图16和图17，驱动部分155由微型电机1551、控制电路1552和电机控制器1553三部分组成，电机控制器1553通过控制电路1552使微型电机1551启动、关闭或者正反转，微型电机1551需要的电能可以由电源模块33提供，也可以单独配备电源。

电机控制器1553的结构与控制器31的结构类似，此处不再赘述。

请参阅图6和图18，作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，在刮板154上设有弹性刮条156，弹性刮条156具有一定的弹性，能够提高刮板154的刮除效果。

请参阅图6和图18，作为申请提供的检测装置的一种具体实施方式，在刮板154上增加了一块扰流板157，扰流板157能够随着刮板154的摆动而移动，推动密封盖14上放区域内的介质流动，可以降低这部分介质内的结垢或沉积物的浓度，有利于提高无线通讯器32发出的信号的强度。

请参阅图1，本申请实施例还公开了一种长输管道清管器，包括上述内容中所述的任意一种检测装置。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测装置，其特征在于，包括：

第一环形部分（11）；

第二环形部分（12），设第一环形部分（11）上，能够与第一环形部分（11）形成一个环形结构，套在长输管道清管器上；

工作腔（13），设在第一环形部分（11）上，其顶端为开放端；

密封盖（14），用于将工作腔（13）的顶端封闭；

清理装置（15），用于去除密封盖（14）上的附着物；以及

通信装置（3），设在工作腔（13）内，用于发送无线信号。

2.根据权利要求1所述的一种检测装置，其特征在于：所述密封盖（14）的一端铰接在第一环形部分（11）上，另一端可拆卸连接在第一环形部分（11）上。

3.根据权利要求1所述的一种检测装置，其特征在于：所述密封盖（14）可拆卸连接在第一环形部分（11）上。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种检测装置，其特征在于：所述第一环形部分（11）上设有至少一个密封圈（21），用于提高第一环形部分（11）和密封盖（14）之间的密封性。

5.根据权利要求1所述的一种检测装置，其特征在于：所述第一环形部分（11）或者第二环形部分（12）上设有配重块（22）。

6.根据权利要求1所述的一种检测装置，其特征在于：所述通信装置（3）包括控制器（31）、与控制器（31）连接的无线通讯器（32）和用于向控制器（31）和无线通讯器（32）供电的电源模块（33）。

7.根据权利要求1或6所述的一种检测装置，其特征在于：在靠近密封盖（14）的中间部分的方向上，所述密封盖（14）的厚度趋于减小。

8.根据权利要求1所述的一种检测装置，其特征在于：所述清理装置（15）包括：

底座（151），设在密封盖（14）上；

机械密封（152），设在底座（151）上；

转轴（153），与机械密封（152）转动连接，一端位于工作腔（13）内，另一端位于工作腔（13）外；

刮板（154），设在转轴（153）位于工作腔（13）外的一端上，用于去除密封盖（14）上的附着物；以及

驱动部分（155），设在工作腔（13）内并与转轴（153）位于工作腔（13）内的一端连接，用于通过转轴（153）驱动刮板（154）摆动。

9.根据权利要求8所述的一种检测装置，其特征在于：所述刮板（154）上设有弹性刮条（156）。

10.一种长输管道清管器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的一种检测装置。

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