CN116557681A - 一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，包括检测机构、行走机构和管道清理机构，所述行走机构一端连接有检测机构，另一端连接有管道清理机构，检测机构和管道清理机构随着行走机构沿着管道轴向行走，所述行走机构内部安装有检测控制装置、电池供电装置和数据处理装置，控制整个装置的运动并实时处理储存数据，实现自动化检测。本发明能够实现含弯道的长距离管道内壁应力状态及缺陷的自动检测；同时采用多通道检测以提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及管道无损检测装置技术领域，特别涉及一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置。
背景技术
微磁检测方法是通过对被检结构件进行励磁处理，然后采用磁敏感元件提取被检区域附近的磁信号，从而对该区域的应力状态和缺陷特征进行检测和评价。微磁检测主要包括漏磁检测、金属磁记忆，磁巴克豪森噪声等。由于不同的检测技术在检测缺陷或应力分布时各有优势，因而，工程应用中常需要选择或联合采用不同微磁检测方法，以满足实际检测需求。
管道作为长距离输送石油、煤和化学产品的重要装备之一，具有运量大、连续及效率高等优势。由于管道的服役环境复杂，管线服役过程中常出现疲劳损伤、腐蚀缺陷和裂纹扩展直至泄漏与断裂等问题。另外，在管道焊接处、管道碰口固定焊口、支管直接开孔、固定支架以及管道结构几何不连续等位置处常存在应力集中，这些应力集中可能进一步导致管道局部区域的破裂、泄漏、爆炸等事故，从而造成不可估量的经济损失和人员伤亡。对管道定期进行缺陷及应力检测，是维护管道安全运行的关键途径之一。实际工程中常采用内检设备对管壁进行磁化，通过磁敏感元件提取被检区域附近的磁信号来判断管道的应力和缺陷特征。
工程管道常由各种不同管径的长管道及各种复杂的弯道组成。例如，化工厂中常使用包含多种不同管径管道组成的复杂管道系统。针对这种复杂管道的检测需求，现状方案常需要针对不同管径变更不同的检测设备，这导致检测的过程复杂且费用高昂。因此，亟需设计一种能够在长距离管道内壁行走，且可适应不同管径检测需求的管道内检装置，以实现复杂管道的自动化检测。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，能够实现长距离管道内壁应力状态和缺陷特征的自动化检测，以提前掌握长距离管道内壁缺陷以及应力分布，消除潜在的破裂风险。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，包括检测机构1、行走机构2和管道清理机构3，所述行走机构2一端连接有检测机构1，另一端连接有清理结构3，检测机构1和管道清理机构3随着行走机构2沿着管道轴向行走，所述行走机构2内部安装有检测控制装置4、电池供电装置5和数据处理装置6，检测控制装置4控制整个装置的运动，数据处理装置6实时处理检测数据；
所述行走机构2用于安装检测机构1和清理机构3；
所述检测机构1用于安装检测传感器，根据管道内径的大小调整检测传感器，使得检测传感器与管道内壁贴合；
所述清理机构3用于清理管道内壁，为检测提供检测环境；
所述检测控制装置4用于控制智能检测装置动作，实现自动检测。
所述检测机构1包括检测传感器11、检测传感器安装导轨12、导向板13、锥齿轮盘14、检测机构外壳15、第一减速器16、电机安装板17、第一电机18；所述检测机构外壳15内安装有第一减速器16和锥齿轮盘14，第一减速器16与第一电机18连接，第一电机18通过电机安装板17(为中空的圆盘结构)固定安装在行走机构2一端，通过第一电机18的驱动带动检测机构1实现360度周向旋转，所述锥齿轮盘14通过轴承与检测机构外壳15滑动连接，检测机构外壳15与导向板13通过螺栓固定连接，检测机构外壳15外侧安装有第二电机110，第二电机110的输出轴连接有锥齿轮19，锥齿轮19与锥齿轮盘14啮合，通过驱动第二电机110，实现锥齿轮盘14旋转，检测机构外壳15在靠近锥齿轮盘14的一端连接有导向板13，导向板13上环形均匀阵列有多组检测传感器安装导轨12，导向板13上设有导向槽，检测传感器安装导轨12通过与导向板13配合，起到导向和承载作用，每个检测传感器安装导轨12端部均安装有检测传感器11，检测传感器安装导轨12与锥齿轮盘14背面的平面齿圈啮合，通过锥齿轮盘14的旋转运动带动检测传感器11随着检测传感器安装导轨12运动。
所述导向板13为环形结构，与检测传感器安装导轨12配合，主要起到导向作用，锥齿轮盘14为锥形盘，其锥面有锥齿，背面有平面齿圈，与检测传感器安装导轨12的齿啮合，锥齿轮盘14通过锥齿轮19带动旋转，通过锥齿轮盘14背面的平面齿圈与检测传感器安装导轨12上面的齿啮合，实现检测检测传感器11沿周向的运动，使得检测检测传感器11能够与不同管径内壁贴合良好，驱动检测传感器安装导轨12沿导向板13中的导向槽运动，检测机构外壳15为圆形壳体结构，主要起到保护作用，检测机构外壳15上安装第一减速器16。
所述检测传感器11包括安装板111、磁激励装置固定外壳112、磁激励装置固定板113、磁检测探头固定外壳114、磁激励装置115、磁检测探头116和软体外壳117。
所述检测传感器11通过安装板111安装在检测传感器安装导轨12端部，磁激励装置固定外壳112与安装板111连接，磁激励装置115通过磁激励装置固定板113和磁检测探头固定外壳114安装在磁激励装置固定外壳112内部，磁检测探头固定外壳114与磁激励装置固定外壳112通过卡扣连接，磁检测探头116安装在磁检测探头固定外壳114上，软体外壳117通过卡扣与磁检测探头固定外壳114连接，并保持软体外壳117端面与磁激励装置115与磁检测探头116端面齐平，在进行检测工作时，软体外壳117可以保证检测传感器11与管道内壁贴紧。
所述软体外壳117为橡胶材料，主要起到保护作用，在执行检测任务时检测传感器11的软体外壳117表面与被检物体表面贴合，软体外壳117可以根据被检管道表面的形状改变自身的形状使得检测传感器11可以与被检物体表面更好得贴合。
所述磁激励装置115包括长U型磁铁151、第二反馈线圈152、短U型磁铁153、第一反馈线圈154、第一激励线圈155和第二激励线圈156，所述长U型磁铁151与短U型磁铁153交叉安装，实现对检测位置处的迅速磁化，保证磁化效果，第一激励线圈155缠绕在长U型磁铁151上，第一反馈线圈154缠绕在长U型磁铁151一端，第二激励线圈156缠绕在短U型磁铁153，第二反馈线圈152缠绕在短U型磁铁153上，第一激励线圈155和第二激励线圈156通交流电，在管道内壁产生激励磁场，第一反馈线圈154和第二反馈线圈152可以实时检测被检部位的磁场强度，检测位置处材料受到磁激励后，材料内部磁场变化会在磁检测探头116感应产生电信号，通过分析检测得到的电信号可以得到检测位置处的应力及缺陷状况，第一激励线圈155和第二激励线圈156产生变化的激励磁场时第一反馈线圈154和第二反馈线圈152内产生变化感应信号，控制可以根据产生的感应信号实时掌握第一激励线圈155和第二激励线圈156产生的激励信号(正弦或三角型波形信号)，反馈给数据处理装置，实现磁场强度的自动调节。
所述磁检测探头116包括压缩弹簧161、导向管162、检测探头固定管163、探头固定装置一164、探头固定装置二165、磁屏蔽层166和探头167；所述导向管162与磁检测探头固定外壳114固定连接，检测探头固定管163上的导向台与导向管162的导向槽配合，起到导向作用，压缩弹簧161放置在导向管162内部与磁检测探头固定外壳114表面和检测探头固定管163底部贴紧，在进行检测时通过检测探头固定管163挤压压缩弹簧161沿轴向运动，管道内壁与探头167表面贴紧，所述探头固定装置一164固定在检测探头固定管163底部，探头固定装置二165通过磁屏蔽层166固定在探头167上。探头固定装置二165通过与探头固定装置一164以螺纹、卡扣等方式连接将探头167固定。通过更换不同的探头167可以完成不同检测方法的切换。需要更换探头167时，将探头固定装置一164与探头固定装置二断开，更换探头167。
所述行走机构2包括核心筒211，为分体中空的六面体柱体，核心筒211四周阵列安装有多个安装板210，安装板210上安装有履带行走机构与自适应缓冲机构。
所述履带行走机构包括履带机构21、挡板22、驱动电机212、驱动减速器213、活动支架214，所述履带机构21通过多个活动支架214与安装板210活动连接，履带机构21两侧安装有挡板22，其中一侧的挡板22上安装有第三电机212和第三减速器213，通过第三电机212和第三减速器213驱动履带机构行走。
所述自适应缓冲装置包括连杆导套23、压缩弹簧24、连杆导杆25、导向块26、弹簧27、活塞杆28和活塞套29；所述连杆导杆25外侧的两端分别套有连杆导套23，两端的连杆导套23之间设有压缩弹簧24，组成小型缓冲装置；小型缓冲装置用于调整履带行走机构的状态，使其与管道内壁更好的贴合，其中一端的连杆导套23与挡板22活动连接，另一端的连杆导套23与导向块26活动连接，所述导向块26另一端与活塞杆28连接，弹簧27套在活塞杆28上，与活塞筒29形成配合，导向块26可以随着活塞杆28在活塞筒29中运动，所述导向块26与安装板210上面的导槽配合，导槽设置在安装板210的中间位置，可沿着导槽运动。
所述管道清理机构3包括圆形导轨滑块31、管道清扫机构安装板32(圆板结构)、第四电机33、驱动电机安装板34、圆形导轨35、内齿轮36、齿轮37和自适应清扫装置38；所述管道清理机构3通过管道清扫机构安装板32(中间为六边形孔的圆盘钣金结构)安装在行走机构2前端，管道清扫机构安装板32轴向安装有圆形导轨35，内齿轮36通过多个圆形导轨滑块31与圆形导轨35形成配合，内齿轮36与齿轮37啮合，通过安装在行走机构2的第四电机33驱动齿轮37实现内齿轮36沿周向旋转，多个自适应清扫装置38均匀安装在内齿轮36周边，随着内齿轮36旋转实现清理管道内壁的功能。
所述自适应清扫装置38包括清理毛刷381、连杆382、活动连杆383、压缩弹簧384、弹簧导向筒385、安装块386、导向块一387、导向杆388和导向块二389，清理毛刷381通过连杆382与安装块386活动连接，连杆382通过活动连杆383与导向块一387连接，导向块一387与导向块二389固定连接，压缩弹簧384套在导向杆388上，导向块一387沿着安装块386上的弧形导向槽活动，导向块一387带动导向块二389挤压压缩弹簧384在弹簧导向筒385内沿着导向杆388运动，导向块一387、导向块二389与压缩弹簧384和导向杆388形成配合，起到导向作用。
本发明的有益效果：
本发明能够实现含有弯道的长距离管道内壁应力状态及缺陷的自动化检测。本发明可以实现多通道检测，大大提高检测效率。本发明适用于多种管径的管道，提高了装置的利用率，降低检测成本。本发明可以根据不同的检测需求选择不同的检测方法。
管道清理机构3能适应不同的管道内径，并始终与内径贴合，实现对不同内径管道内壁的清扫并具有很好的效果。检测机构1可以同时对多个点同时检测，并通过旋转实现管道内壁的无盲点检测；同时可以适应不同内径的管道内壁；使用范围广阔。行走机构2可以实现检测装置在不同内径的管道内稳定行走，并可以实现转弯等动作。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的剖面图；
图3为本发明的检测机构示意图；
图4为本发明的行走机构示意图；
图5为本发明的管道清理机构示意图一；
图6为本发明的管道清理机构示意图二；
图7为本发明的检测传感器示意图；
图8为本发明的激励装置示意图；
图9为本发明的检测探头安装装置半剖图；
图10为本发明的控制流程图。
图11为本发明自适应清扫装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至图11所示，本发明包括检测机构1、行走机构2、管道清理机构3，行走机构2一端连接有检测机构1，另一端连接有管道清理结构3，检测机构1和管道清理机构3随着行走机构2沿着管道轴向行走。如图2所示，行走机构2内部安装有检测控制装置4、电池供电装置5和数据处理装置6，检测控制装置4控制整个装置的运动，数据处理装置6实时处理储存数据。
如图3所示，检测机构1包括检测传感器11、检测传感器安装导轨12、导向板13、锥齿轮盘14、检测机构外壳15、第一减速器16、电机安装板17、第一电机18，检测机构外壳15内安装有第一减速器16和锥齿轮盘14，第一减速器16与第一电机18连接，第一电机18通过电机安装板17固定安装在行走机构2一端，通过第一电机18的驱动带动检测机构1实现360度周向旋转。锥齿轮盘14与检测机构外壳15滑动连接，检测机构外壳15外侧安装有第二电机110，第二电机110的输出轴连接有锥齿轮19，锥齿轮19与锥齿轮盘14啮合，通过驱动第二电机110，实现锥齿轮盘14旋转。检测机构外壳15靠近锥齿轮盘14的一端连接有导向板13，导向板13上环形均匀阵列有多个检测传感器安装导轨12，导向板13上设有导向槽，检测传感器安装导轨12通过与导向板13配合，起到导向和承载作用。每个检测传感器安装导轨12端部均安装有检测传感器11，检测传感器安装导轨12与锥齿轮盘14背面的平面齿圈啮合，通过锥齿轮盘14的旋转运动带动检测传感器11随着检测传感器安装导轨12运动。
如图7，检测传感器11包括安装板111，磁激励装置固定外壳112，磁激励固定板113，磁检测探头固定外壳114，磁激励装置115，磁检测探头116，软体外壳117。检测传感器11通过安装板111安装在检测传感器安装导轨12端部。磁激励装置固定外壳112与安装板111连接，磁激励装置115通过磁激励固定板113与磁检测探头固定外壳114安装在磁激励装置固定外壳112内部，磁检测探头固定外壳114与磁激励装置固定外壳112通过卡扣连接，磁检测探头116安装在磁检测探头固定外壳114上，软体外壳117通过卡扣与磁检测探头固定外壳114连接，并保持软体外壳117端面与磁激励装置115与磁检测探头116端面齐平。在进行检测工作时，软体外壳117可以保证检测传感器11与管道内壁贴紧。
如图8，磁激励装置115包括：长U型磁铁151，第二反馈线圈152，短U型磁铁153，第一反馈线圈154，第一激励线圈155，第二激励线圈156。长U型磁铁与短U型磁铁交叉安装，第一激励线圈155缠绕在长U型磁铁151上，第一反馈线圈154缠绕在长U型磁铁151一端，第二激励线圈156缠绕在短U型磁铁153，第二反馈线圈152缠绕在短U型磁铁153上。第一激励线圈155和第二激励线圈156通交流电，在管道内壁产生激励磁场，第一反馈线圈154和第二反馈线圈152可以实时检测被检部位的磁场强度，反馈给数据处理装置，实现磁场强度的自动调节。
如图9，磁检测探头116包括：压缩弹簧161，导向管162，检测探头固定管163，电磁铁164，磁铁165，磁屏蔽层166，探头167。导向管162与磁检测探头固定外壳114固定连接，检测探头固定管163上的导向台与导向管162的导向槽配合，起到导向作用。压缩弹簧161放置在导向管162内部与磁检测探头固定外壳114表面和检测探头固定管163底部贴紧。在进行检测时通过检测探头固定管163挤压压缩弹簧161沿轴向运动，探头167与管道内壁表面贴紧。探头固定装置一164固定在检测探头固定管163底部，探头固定装置二165通过磁屏蔽层166固定在探头167上。探头固定装置二165通过与探头固定装置一164以螺纹、卡扣等方式连接将探头167固定。通过更换不同的探头167可以实现不同检测方法的切换。需要更换探头167时，将探头固定装置一164与探头固定装置二断开，更换探头167。
如图4所示，行走机构2包括核心筒211，核心筒211四周均匀安装有多个安装板210，安装板210上安装有履带行走机构与自适应缓冲机构。履带行走机构包括履带机构21，挡板22，驱动电机212，驱动减速器213，活动支架214，履带机构21通过多个活动支架214与安装板210活动连接，履带机构21两侧安装有挡板22，其中一侧的挡板22上安装有第三电机212和第三减速器213，通过第三电机212和第三减速器213驱动履带机构行走。
自适应缓冲装置包括连杆导套23，压缩弹簧24，连杆导杆25，导向块26，弹簧27，活塞杆28，活塞套29。连杆导杆25外侧的两端分别套有连杆导套23，两端的连杆导套23之间设有压缩弹簧24，组成小型缓冲装置。其中一端的连杆导套23与挡板22活动连接，另一端的连杆导套23与导向块26活动连接。导向块26另一端与活塞杆28连接，弹簧27套在活塞杆28上，与活塞筒29形成配合，导向块26可以随着活塞杆28在活塞筒29中运动。导向块26与安装板210上面的导槽配合，可沿着导槽运动。行走机构2在小于最大管径的管道中行走时，履带行走机构与管道内壁紧密贴合，挤压小型缓冲装置中的压缩弹簧24，连杆导杆25沿着连杆导套23运动，进而挤压弹簧27，使得导向块26可以随着活塞杆28在活塞筒29中运动。压缩弹簧24和弹簧27可以使行走机构2紧密贴合管道内壁，实现行走机构2对不同管径管道的自适应。行走机构2在管道的弯道中行走，实现转弯时，3组履带行走机构与管道内壁紧密贴合，弹簧27具有比较大的调整范围，连杆导杆25沿着连杆导套23运动，进而挤压弹簧27，使得导向块26可以随着活塞杆28在活塞筒29中运动，从而，实现对履带行走机构比较大角度的调整，实现检测装置的转弯。
在常年使用的管道内壁常有很多垃圾或铁锈，在进行检测之前需要通过清理机构3提前对管道内壁进行清理。如图5和图6，管道清理机构3包括：圆形导轨滑块31，管道清扫机构安装板32，第四电机33，驱动电机安装板34，圆形导轨35，内齿轮36，齿轮37，自适应清扫装置38。管道清理机构3通过管道清扫机构安装板32安装在行走机构2前端。管道清扫机构安装板32轴向安装有圆形导轨35，内齿轮36通过多个圆形导轨滑块31与圆形导轨35形成配合，内齿轮36与齿轮37啮合，通过安装在行走机构2的第四电机33驱动齿轮37实现内齿轮36沿周向旋转。多个自适应清扫装置38均匀安装在内齿轮36周边，随着内齿轮36旋转实现清理管道内壁的功能。
自适应清扫装置包括：清理毛刷381，安装块386，连杆382，活动连杆383，压缩弹簧382，导向块一387、导向杆388和导向块二389。清理毛刷381通过连杆382与安装块386活动连接，连杆382通过活动连杆383与导向块一387连接，导向块一387沿着安装块386上的导向槽活动，导向块一387、导向块二389与压缩弹簧384和导向杆388形成配合，起到导向作用。在小于最大管径的管道内清理时，管道内壁与清理毛刷紧贴，通过活动连杆383和导向块一387压缩导向杆388上的压缩弹簧382，实现自适应不同管径的管道。
本发明可以实现检测装置自适应不同管径的管道。通过检测装置与控制系统的配合，并与本地数据库集成，可以实现检测装置的自动控制，实现自动化检测。
本发明的工作原理如下：
检测装置执行管道内壁检测任务时，需要通过在管道内行走自动完成所有检测点的检测。本实施例中，在日常应用中，建立自动化检测装置与本地数据库的无线连接。在任务开始之前确定检测方法，根据检测方法选择并安装专有检测探头167，在检测控制装置4(以STM32为控制芯片的自研控制板)中确认检测方法；建立管道三维坐标并存储在检测控制装置4中，在检测控制装置4中设定检测任务，输入所有需检测点的坐标。
在开始执行检测任务时，人工将清理机构3放入管道内并启动，将检测控制装置4中坐标复位，在清理机构3前方装有摄像头，行走机构在管道内行走，到达需要检测的位置时，行走机构停止运动，电机110通电驱动检测传感器11沿轴向运动，在检测传感器11表面装有接近传感器，当检测传感器11与管道内壁接触时，接近传感器向检测控制装置4传输信号，电机110断电。开始进行检测。
在开始进行检测时，通过选择的检测方法确定磁激励装置115的具体参数，并对检测位置进行磁化，反馈线圈会实时向检测控制装置4反馈检测位置磁场强度，检测控制装置4会对磁场强度大小进行自主控制。在磁激励装置115对检测位置进行磁化过程中，检测探头167会收集检测位置的检测信号，并将信号实时传输到数据处理装置6(电脑LabView软件程序对数据进行采集)，对信号数据进行自主处理(自己编程程序对采集数据进行自动处理)，得到信号的各参数，并传输到本地数据库进行处理，自动出具检测报告。
自动检测装置通过上述过程根据输入检测点的坐标自主完成所有的检测任务。
Claims (9)
1.一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，包括检测机构(1)、行走机构(2)和管道清理机构(3)，所述行走机构(2)一端连接有检测机构(1)，另一端连接有清理结构(3)，检测机构(1)和管道清理机构(3)随着行走机构(2)沿着管道轴向行走，所述行走机构(2)内部安装有检测控制装置(4)、电池供电装置(5)和数据处理装置(6)，检测控制装置4控制整个装置的运动，数据处理装置(6)实时处理检测数据；
所述行走机构(2)用于安装检测机构(1)和清理机构(3)；
所述检测机构(1)用于安装检测传感器，根据管道内径的大小调整检测传感器，使得检测传感器与管道内壁贴合；
所述清理机构(3)用于清理管道内壁，为检测提供检测环境；
所述检测控制装置(4)用于控制智能检测装置动作，实现自动检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述检测机构(1)包括检测传感器(11)、检测传感器安装导轨(12)、导向板(13)、锥齿轮盘(14)、检测机构外壳(15)、第一减速器(16)、电机安装板(17)、第一电机(18)；所述检测机构外壳(15)内安装有第一减速器(16)和锥齿轮盘(14)，第一减速器(16)与第一电机(18)连接，第一电机(18)通过电机安装板(17)固定在行走机构(2)一端，通过第一电机(18)的驱动带动检测机构(1)实现360度周向旋转，所述锥齿轮盘(14)通过轴承与检测机构外壳(15)滑动连接，检测机构外壳(15)外侧安装有第二电机(110)，第二电机(110)的输出轴连接有锥齿轮(19)，锥齿轮(19)与锥齿轮盘(14)啮合，通过驱动第二电机(110)，实现锥齿轮盘(14)旋转，检测机构外壳(15)靠近锥齿轮盘(14)的一端连接有导向板(13)，导向板(13)上环形均匀阵列有多个检测传感器安装导轨(12)，导向板(13)上设有导向槽，检测传感器安装导轨(12)通过与导向板(13)配合，起到导向和承载作用，每个检测传感器安装导轨(12)端部均安装有检测传感器(11)，检测传感器安装导轨(12)与锥齿轮盘(14)背面的平面齿圈啮合，通过锥齿轮盘(14)的旋转运动带动检测传感器11随着检测传感器安装导轨(12)运动；
所述导向板(13)为环形结构，与检测传感器安装导轨(12)配合，为导向作用，锥齿轮盘(14)为锥形盘，其锥面有锥齿，背面有平面齿圈，与检测传感器安装导轨(12)的齿啮合，锥齿轮盘(14)通过锥齿轮(19)带动旋转，通过锥齿轮盘(14)背面的平面齿圈与检测传感器安装导轨(12)上面的齿啮合，实现检测检测传感器(11)沿周向的运动，使得检测检测传感器(11)能够与不同管径内壁贴合，驱动检测传感器安装导轨(12)沿导向板(13)中的导向槽运动，检测机构外壳(15)为圆形壳体结构，检测机构外壳(15)上安装第一减速器(16)。
3.根据权利要求1所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述检测传感器(11)包括安装板(111)、磁激励装置固定外壳(112)、磁激励固定板(113)、磁检测探头固定外壳(114)、磁激励装置(115)、磁检测探头(116)和软体外壳(117)；
所述检测传感器(11)通过安装板(111)安装在检测传感器安装导轨(12)端部，磁激励装置固定外壳(112)与安装板(111)连接，磁激励装置(115)通过磁激励固定板(113)与磁检测探头固定外壳(114)安装在磁激励装置固定外壳(112)内部，磁检测探头固定外壳(114)与磁激励装置固定外壳(112)通过卡扣连接，磁检测探头(116)安装在磁检测探头固定外壳(114)上，软体外壳(117)通过卡扣与磁检测探头固定外壳(114)连接，并保持软体外壳(117)端面与磁激励装置(115)与磁检测探头(116)端面齐平，在进行检测工作时，软体外壳(117)保证检测传感器(11)与管道内壁贴紧；
所述软体外壳(117)为橡胶材料，在执行检测任务时检测传感器(11)的软体外壳(117)表面与被检物体表面贴合，软体外壳(117)根据被检物体表面的形状改变自身的形状使得检测传感器(11)与被检物体表面更好得贴合。
4.根据权利要求3所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述磁激励装置(115)包括长U型磁铁(151)、第二反馈线圈(152)、短U型磁铁(153)、第一反馈线圈(154)、第一激励线圈(155)和第二激励线圈(156)，所述长U型磁铁(151)与短U型磁铁(153)交叉安装，实现对检测位置处的迅速磁化，第一激励线圈(155)缠绕在长U型磁铁(151)上，第一反馈线圈(154)缠绕在长U型磁铁(151)一端，第二激励线圈(156)缠绕在短U型磁铁(153)，第二反馈线圈(152)缠绕在短U型磁铁(153)上，第一激励线圈(155)和第二激励线圈(156)通交流电，在管道内壁产生激励磁场，第一反馈线圈(154)和第二反馈线圈(152)实时检测检测部位的磁场强度，检测位置处材料受到磁激励后，材料内部磁场变化会在磁检测探头(116)感应产生电信号，通过分析检测得到的电信号得到检测位置处的应力及缺陷状况，第一激励线圈(155)和第二激励线圈(156)产生变化的激励磁场时第一反馈线圈(154)和第二反馈线圈(152)内产生变化感应信号，控制根据产生的感应信号实时掌握第一激励线圈(155)和第二激励线圈(156)产生的激励信号，反馈给数据处理装置，实现磁场强度的自动调节。
5.根据权利要求3所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述磁检测探头(116)包括压缩弹簧(161)、导向管(162)、检测探头固定管(163)、探头固定装置一(164)、探头固定装置2(165)、磁屏蔽层(166)和探头(167)；所述导向管(162)与磁检测探头固定外壳(114)固定连接，检测探头固定管(163)上的导向台与导向管(162)的导向槽配合，起到导向作用，压缩弹簧(161)放置在导向管(162)内部与磁检测探头固定外壳(114)表面和检测探头固定管(163)底部贴紧，在进行检测时通过检测探头固定管(163)挤压压缩弹簧(161)沿轴向运动，管道内壁与探头(167)表面贴紧，所述探头固定装置一(164)固定在检测探头固定管(163)底部，探头固定装置二(165)通过磁屏蔽层(166)固定在探头(167)上。
6.根据权利要求1所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述行走机构(2)包括核心筒(211)，为分体中空的六面体柱体，核心筒(211)四周阵列安装有多个安装板(210)，安装板(210)上安装有履带行走机构与自适应缓冲机构；
所述履带行走机构包括履带机构(21)、挡板(22)、驱动电机(212)、驱动减速器(213)、活动支架(214)，所述履带机构(21)通过多个活动支架(214)与安装板(210)活动连接，履带机构(21)两侧安装有挡板(22)，其中一侧的挡板(22)上安装有第三电机(212)和第三减速器(213)，通过第三电机(212)和第三减速器(213)驱动履带机构行走。
7.根据权利要求1所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述自适应缓冲装置包括连杆导套(23)、压缩弹簧(24)、连杆导杆(25)、导向块(26)、弹簧(27)、活塞杆(28)和活塞套(29)；所述连杆导杆(25)外侧的两端分别套有连杆导套(23)，两端的连杆导套(23)之间设有压缩弹簧(24)，组成小型缓冲装置；小型缓冲装置用于调整履带行走机构的状态，使其与管道内壁贴合，其中一端的连杆导套(23)与挡板(22)活动连接，另一端的连杆导套(23)与导向块(26)活动连接，所述导向块(26)另一端与活塞杆(28)连接，弹簧(27)套在活塞杆(28)上，与活塞筒(29)形成配合，导向块(26)随着活塞杆(28)在活塞筒(29)中运动，所述导向块(26)与安装板(210)上面的导槽配合，导槽设置在安装板(210)的中间位置，可沿着导槽运动。
8.根据权利要求1所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述管道清理机构(3)包括圆形导轨滑块(31)、管道清扫机构安装板(32)、第四电机(33)、驱动电机安装板(34)、圆形导轨(35)、内齿轮(36)、齿轮(37)和自适应清扫装置(38)；所述管道清理机构(3)通过管道清扫机构安装板(32)安装在行走机构(2)前端，管道清扫机构安装板(32)轴向安装有圆形导轨(35)，内齿轮(36)通过多个圆形导轨滑块(31)与圆形导轨(35)形成配合，内齿轮(36)与齿轮(37)啮合，通过安装在行走机构(2)的第四电机(33)驱动齿轮(37)实现内齿轮(36)沿周向旋转，多个自适应清扫装置(38)均匀安装在内齿轮(36)周边，随着内齿轮(36)旋转实现清理管道内壁的功能。
9.根据权利要求8所述的一种基于微磁检测的自适应管径的管道检测装置，其特征在于，所述自适应清扫装置(38)包括清理毛刷(381)、连杆(382)、活动连杆(383)、压缩弹簧(384)、弹簧导向筒(385)、安装块(386)、导向块一(387)、导向杆(388)和导向块二(389)，清理毛刷(381)通过连杆(382)与安装块(386)活动连接，连杆(382)通过活动连杆(383)与导向块一(387)连接，导向块一(387)与导向块二(389)固定连接，压缩弹簧(384)套在导向杆(388)上，导向块一(387)沿着安装块上的弧形导向槽活动，导向块一(387)带动导向块二(389)挤压压缩弹簧(384)在弹簧导向筒(385)内沿着导向杆(388)运动，导向块一(387)、导向块二(389)与压缩弹簧(384)和导向杆(388)形成配合，起到导向作用。
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2023
- 2023-06-09 CN CN202310683376.6A patent/CN116557681A/zh active Pending
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| CN117091026B (zh) * | 2023-10-18 | 2023-12-15 | 南通金茂防爆电气有限公司 | 一种基于周向辐射的管道内壁裂纹检测装置 |
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