CN114047122A - 管道缺陷检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管道缺陷检测设备，涉及管道检测技术领域，管道缺陷检测设备包括：安装件，具有安装腔，所述安装件上开设有与所述安装腔连通的第一开口，所述第一开口用于朝向待测管道的管腔设置；检测装置，包括气囊以及摄像设备，所述气囊活动设于所述安装腔内、且所述气囊为密封设置，所述摄像设备设于所述气囊内；充气装置，与所述气囊连通，用于向所述气囊内充气；以及，驱动装置，包括牵引件以及弹射机构，所述牵引件设于所述气囊，所述弹射机构驱动连接所述牵引件，以将所述牵引件弹射出所述第一开口。本发明提供的管道缺陷检测设备，解决了传统的管道检测设备无法适用于复杂管道工况下的管道检测的问题。
Description
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种管道缺陷检测设备。
背景技术
排水管道内部结构缺陷是水务工程所关注的重点，一般采用光学摄像的方式获取管壁图像来评估管道内部结构缺陷，常用的仪器有管道机器人、管道潜望镜等。但该方式对于管道满水的情况难以适用，需要进行管道降水与清淤。管道声纳虽然可以满管条件下适用，但其只能评估功能性缺陷。有些高水位管道，由于其管径大，流速高，难以采用封堵、降水的措施，对工程建设造成了严重影响，急需一种适用于该工况的管道内部结构缺陷检测技术。
发明内容
本发明提供一种管道缺陷检测设备，用于解决传统的管道检测设备无法适用于复杂管道工况下的管道检测的问题。
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种管道缺陷检测设备，包括：
安装件，具有安装腔，所述安装件上开设有与所述安装腔连通的第一开口，所述第一开口用于朝向待测管道的管腔设置；
检测装置，包括气囊以及摄像设备，所述气囊活动设于所述安装腔内、且所述气囊为密封设置，所述摄像设备设于所述气囊内；
充气装置，与所述气囊连通，用于向所述气囊内充气；以及，
驱动装置，包括牵引件以及弹射机构，所述牵引件设于所述气囊，所述弹射机构驱动连接所述牵引件，以将所述牵引件弹射出所述第一开口。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述牵引件包括设于所述气囊靠近所述第一开口的一端的牵引绳，以及设于所述牵引绳端部的牵引块，所述弹射机构驱动连接所述牵引块。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述弹射机构包括设于所述安装腔的储气件，所述储气件与所述充气装置连通，所述储气件朝向所述第一开口处设有限压阀，所述牵引块设于所述限压阀处。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述气囊在长度方向上的两端分别套设有防护垫圈。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述气囊的中部向内凹陷形成凹陷区，所述凹陷区设于两个所述防护垫圈之间，所述气囊在所述凹陷区的内径小于所述气囊在两端的内径。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述摄像设备包括全景摄像头以及设于所述全景摄像头上的的照明灯，所述照明灯与所述全景摄像头电连接。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述气囊内设有容纳腔，所述容纳腔对应所述凹陷区设置、且所述容纳腔与所述气囊的腔室隔绝设置，所述摄像设备设于容纳腔中。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述气囊还包括设于所述气囊远离所述第一开口一端的延长管，所述延长管具有管腔，所述延长管的管腔与所述容纳腔连通，所述全景摄像头的电缆穿设于所述管腔内。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述安装件包括互相弯折设置的竖直段以及水平段，所述竖直段与所述水平段具有连通的所述安装腔，所述水平段用于伸入待测管道内；
所述第一开口开设于所述水平段，所述弹射机构设于所述水平段，所述竖直段远离所述水平段的一端开设有与所述安装腔连通的第二开口。
根据本发明提供的一种管道缺陷检测设备，所述竖直段包括依次套接的多个管道，多个所述管道之间互相滑动连接，以使所述竖直段的长度可调节设置。
本发明提供的管道缺陷检测设备，通过弹射机构可以将牵引件由待测管道的一端弹射到待测管道的另一端，用户可以使用牵引件对气囊进行牵引，使气囊带动摄像设备对待测管道的管道内部环境进行拍摄检测；由于气囊可充气设置，使得该设备能适应复杂的管道内部工况，通过对气囊的气压进行调节，使得气囊能顺利通过变形较严重的管道；此外该设备也能降低光学摄像受水体浑浊度的影响，对污水环境仍能较好的适应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的管道缺陷检测设备的结构示意简图；
图2是图1中检测设备的结构示意简图。
附图标记：
1：管道缺陷检测设备； 2：安装件； 3：检测装置；
4：充气装置； 5：驱动装置； 6：安装腔；
7：第一开口； 8：竖直段； 9：水平段；
10：第二开口； 11：气囊； 12：摄像设备；
13：防护垫圈； 14：凹陷区； 15：容纳腔；
16：延长管； 17：牵引件； 18：弹射机构；
19：牵引绳； 20：牵引块； 21：储气件；
22：限压阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图2描述本发明提供的管道缺陷检测设备1。
排水管道内部结构缺陷是水务工程所关注的重点，一般采用光学摄像的方式获取管壁图像来评估管道内部结构缺陷，常用的仪器有管道机器人、管道潜望镜等。但该方式对于管道满水的情况难以适用，需要进行管道降水与清淤。管道声纳虽然可以满管条件下适用，但其只能评估功能性缺陷。有些高水位管道，由于其管径大，流速高，难以采用封堵、降水的措施，对工程建设造成了严重影响。
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种管道缺陷检测设备1，包括：安装件2，具有安装腔6，安装件2上开设有与安装腔6连通的第一开口7，第一开口7用于朝向待测管道的管腔设置；检测装置3，包括气囊11以及摄像设备12，气囊11活动设于安装腔6内、且气囊11为密封设置，摄像设备12设于气囊11内；充气装置4，与气囊11连通，用于向气囊11内充气，使得气囊11的大小可调节设置；以及，驱动装置5，包括牵引件17以及弹射机构18，牵引件17设于气囊11，弹射机构18驱动连接牵引件17，以将牵引件17弹射出第一开口7。
需要说明的是，安装件2主要起承载作用亦或是导向作用，在检测开始时，可以将安装件2置于待测管道的一端，使得第一开口7朝向于待测管道设备。然后通过弹射机构18将牵引件17弹射出第一开口7，使得牵引件17能够在待测管道内穿行。为了方便使用，一般会在待测管道的出口端放置捕网，通过捕网回收牵引件17，如此操作人员便可在待测管道的另一端通过牵拉牵引件17带动气囊11穿过第一开口7进入到待测管道内。
需要说明的是，在气囊11穿行于待测管道的过程中，需要对气囊11进行充气，使得气囊11的表面贴近管壁，若待测管道内存在水流，此时由于水流受阻，气囊11受到较大水压，便会在压力的作用下向下游移动，带动摄像设备12向前移动，进行管道壁的图像采集。若遇到待测管道遭受挤压变形的情况，可对气囊11进行放气，减小其大小，使得气囊11可以轻松穿行于变形的待测管道。相较于传统技术中管道检测装置3，本发明提供的管道缺陷检测设备1能适应复杂的管道内部工况，无论是低水位或者高水位的待测管道均能达到良好的适应效果；且通过对气囊11的气压进行调节，能够使得气囊11能顺利通过变形较严重的管道；此外由于摄像设备12设于气囊11内，气囊11为透明设置，也能降低光学摄像受水体浑浊度的影响，对污水环境仍有较好的适应性。
具体地，请参阅图1-图2，牵引件17包括设于气囊11靠近第一开口7的一端的牵引绳19，以及设于牵引绳19端部的牵引块20，弹射机构18驱动连接牵引块20。需要说明的是，牵引绳19的长度一般是待测管道长度的几倍，当弹射机构18在待测管道的一端将牵引块20弹射出后，通过在待测管道的另一端设置捕网，可以捕捉弹射出的牵引块20。由于气囊11在初始阶段未充气，用户通过拾取牵拉牵引块20，能够牵引气囊11穿过第一开口7进入到待测管道内，此时在对气囊11进行充气，即可以进行待测管道的缺陷检测。
需要说明的是，牵引块20的形状与材质本发明不做限定，最好是耐腐蚀、密度较大的材料，且体积不宜过大，具体可以参阅图1-图2，在本发明提供的实施例中牵引件设为球状，可以是金属小球或者石球等流体稳定性良好的物体；当然牵引件还可以设为其它形状，例如伞形，伞形的牵引件最好是弹性设置的，在未弹射时受到安装件的内壁挤压呈收紧状态，在弹射出第一开口时则呈张开状态，伞形的牵引件能够保证较为稳定的运动方向，使得牵引件能够稳定地沿待测管道的长度方向运动并被捕网捕捉，保证测试的有效进行；此外还需要说明的是，牵引绳19可以设置为铁丝绳，尼龙绳等韧性较强的材料。
需要说明的是，为了方便观察具体结构，在本发明的附图中，气囊11等并未放入安装件2内，此附图只做结构示意，并不做最终的安装状态示意。
弹射机构18主要为牵引块20提供动力，使得牵引块20能够弹出第一开口7。进一步地，在本发明提供的技术方案中，弹射机构18包括设于安装腔6的储气件21，储气件21与充气装置4连通，储气件21朝向第一开口7处设有限压阀22，牵引块20设于限压阀22处。需要说明的是，储气件21主要用于储存高压气体，当高压气体达到限压阀22限定的压力时，限压阀22便会打开，高压气体喷射的同时对牵引块20产生冲击，给牵引块20提供动力，使得牵引块20能够弹出第一开口7。若限压阀22设置位置较低，靠近于安装腔6的底壁，可以将牵引块20对应限压阀22的方位放置于安装腔6的底壁上，限压阀22吹出的高压气体可以打在牵引件17上；若限压阀22设置的位置较高，可以在安装腔6内设置有高度的托盘，将牵引件17放置于托盘上，对应好限压阀22的方位设置，本发明对此并不加以限定。还需要说明的是，充气装置4可以同时提供高压气体以及低压气体，气囊11内充的一般为低压气体，充气装置4通过管道与气囊11和储气件21连通，以分别向两个装置内充入气体。
如前所述，气囊11需要充气，使得气囊11的表面与待测管道的管壁之间贴合，如此受到上游来水的推力，气囊11会向管道下游方向移动。一般待测管道的内管壁都非常粗糙，为了防止气囊11与管壁之间摩擦力过大引起气囊11破裂，在本发明提供的技术方案中，气囊11在长度方向上的两端分别套设有防护垫圈13。在气囊11充满气后，防护垫圈13会与待测管道的内管壁之间接触，为气囊11提供一定的保护作用。
进一步地，在气囊11运动的过程中，可能因为摩擦力过大或者水流过小，存在气囊11无法在待测管道中通行的情况。虽然此时可以通过调节气囊11内部的气体，达到调节气囊11体积的效果，但是由于气囊11本身是不可视的，不太容易控制气体的充放量；若通过牵引绳19的牵拉，更可能会造成气囊11的摩擦损坏。因此，在本发明提供的技术方案中，气囊11的中部向内凹陷形成凹陷区14，凹陷区14设于两个防护垫圈13之间，气囊11在凹陷区14的内径小于气囊11在两端的内径。由侧视气囊11，气囊11的凹陷区14呈现出马鞍形，凹陷区14能够减少气囊11与待测管道内管壁之间的摩擦，使得气囊11能够较为轻松的穿过待测管道。
由于摄像设备12需要观测待测管道的内部环境，因此摄像设备12包括全景摄像头以及设于全景摄像头上的的照明灯，照明灯与全景摄像头电连接。全景摄像头能够360°捕捉待测管道内的管体情况；由于待测管道内较为黑暗，照明灯主要起照明的作用，能够帮助全景摄像头观测待测管道内的环境。当然也可以选择存在照明功能的摄像头，或者具有夜视功能的摄像头，亦可以达到上述实施效果，本发明对此并不加以限定。
需要注意的是，在本发明提供的技术方案中，气囊11内设有容纳腔15，容纳腔15对应凹陷区14设置、且容纳腔15与气囊11的腔室隔绝设置，摄像设备12设于容纳腔15中。可以理解的是，摄像设备12设于凹陷区14，不会与待测管道的管壁之间产生挤压，对摄像设备12起到保护作用；容纳腔15与气囊11的腔室隔绝设置，防止气囊11的充放气对摄像设备12的工作造成影响。
进一步地，气囊11还包括设于气囊11远离第一开口7一端的延长管16，延长管16具有管腔，延长管16的管腔与容纳腔15连通，全景摄像头的电缆穿设于管腔内。容纳腔15也可以是密封设置的，作为一个独立的空间存在与气囊11内部，但是此时摄像头需要选择无线，与地面的设备通信连接。由于水下环境复杂，一般有线的摄像头测试精度以及信号传输速度都会更佳，因此设置了延长管16，全景摄像头的线缆可以通过延长管16连接到地面的设备，使得全景摄像头与线缆能够隔绝于水，对全景摄像头进行保护。
由于待测管道的环境是多种多样的，有些待测管道距地面或者监测面有一定的深度，此时不太方便进行检测设备的放置。因此在本发明提供的技术方案中，安装件2包括互相弯折设置的竖直段8以及水平段9，竖直段8与水平段9具有连通的安装腔6，水平段9用于伸入待测管道内；第一开口7开设于水平段9，弹射机构18设于所述水平段9，竖直段8远离水平段9的一端开设有与安装腔6连通的第二开口10。
在进行检测的初始阶段，可以在检测井口手持安装件2的竖直段8，将安装件2的水平段9置入待测管道内，在放置的过程中，由于水平段9与竖直段8之间弯折形成有弯角，可以使用水平段9勾住待测管道的管壁，对待测管道进行定位。由于有些待测管道距离检测井口较深，在本发明提供的技术方案中，竖直段8包括依次套接的多个管道，多个管道之间互相滑动连接，以使竖直段8的长度可调节设置，如此便能通过调节竖直段8的长度匹配不同深度的待测管道。
本发明提供的管道缺陷检测设备1的工作流程大致如下：
1、对设备进行安装连接；
2、将安装件2置于检查井底部，使得第一开口7朝向待测管道设置；
3、使用充气装置4对弹射机构18进行充气，使得牵引块20弹出，在待测管道的下一个检查井中布置捕网，对牵引块20进行捕获；
4、用力牵拉牵拉绳，使得气囊11从第一开口7出来进入待测管道口；
5、使用充气装置4对气囊11进行充气，使得气囊11的表面贴附于待测管道的内管壁，气囊11受到较大水压，气囊11向下游移动，带动全景摄像头向前移动，进行管道壁的图像采集；
6、检测完毕后，使用牵拉绳牵拉出气囊11或者使用延长管16牵拉出气囊11。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种管道缺陷检测设备，其特征在于，包括：
安装件，具有安装腔，所述安装件上开设有与所述安装腔连通的第一开口，所述第一开口用于朝向待测管道的管腔设置；
检测装置，包括气囊以及摄像设备，所述气囊活动设于所述安装腔内、且所述气囊为密封设置，所述摄像设备设于所述气囊内；
充气装置，与所述气囊连通，用于向所述气囊内充气；以及，
驱动装置，包括牵引件以及弹射机构，所述牵引件设于所述气囊，所述弹射机构驱动连接所述牵引件，以将所述牵引件弹射出所述第一开口。
2.根据权利要求1所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述牵引件包括设于所述气囊靠近所述第一开口的一端的牵引绳，以及设于所述牵引绳端部的牵引块，所述弹射机构驱动连接所述牵引块。
3.根据权利要求2所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述弹射机构包括设于所述安装腔的储气件，所述储气件与所述充气装置连通，所述储气件朝向所述第一开口处设有限压阀，所述牵引块设于所述限压阀处。
4.根据权利要求1所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述气囊在长度方向上的两端分别套设有防护垫圈。
5.根据权利要求4所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述气囊的中部向内凹陷形成凹陷区，所述凹陷区设于两个所述防护垫圈之间，所述气囊在所述凹陷区的内径小于所述气囊在两端的内径。
6.根据权利要求5所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述摄像设备包括全景摄像头以及设于所述全景摄像头上的的照明灯，所述照明灯与所述全景摄像头电连接。
7.根据权利要求6所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述气囊内设有容纳腔，所述容纳腔对应所述凹陷区设置、且所述容纳腔与所述气囊的腔室隔绝设置，所述摄像设备设于容纳腔中。
8.根据权利要求7所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述气囊还包括设于所述气囊远离所述第一开口一端的延长管，所述延长管具有管腔，所述延长管的管腔与所述容纳腔连通，所述全景摄像头的电缆穿设于所述管腔内。
9.根据权利要求1所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述安装件包括互相弯折设置的竖直段以及水平段，所述竖直段与所述水平段具有连通的所述安装腔，所述水平段用于伸入待测管道内；
所述第一开口开设于所述水平段，所述弹射机构设于所述水平段，所述竖直段远离所述水平段的一端开设有与所述安装腔连通的第二开口。
10.根据权利要求9所述的管道缺陷检测设备，其特征在于，所述竖直段包括依次套接的多个管道，多个所述管道之间互相滑动连接，以使所述竖直段的长度可调节设置。
Priority Applications (1)
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2021
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