CN117890257A - 一种放射性密度计安装结构及密度监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射性密度计安装结构及密度监测装置，安装结构包括用于与管路固定连接的固定架以及设置在固定架上用于对放射性密度计的放射源和探测器进行安装固定的安装架，所述安装架关于固定架对称设置并与固定架转动连接，在安装架靠近管路的一侧设置用于对安装架相对于管路的安装角度进行调整定位的定位机构，本发明的安装架与固定架之间转动连接，能够通过转动安装架调整对应的放射源或者探测器的角度，使其相对应，从而减小安装调整难度，便于人员进行组装装配，提高安装效率与定位精度，从而实现对管路内介质的准确监测。

Description

一种放射性密度计安装结构及密度监测装置

技术领域

本发明涉及密度检测技术领域，具体涉及一种放射性密度计安装结构及密度监测装置。

背景技术

放射性密度计利用射线穿过介质，射线强度会随物质密度变化的原理，对密度进行检测，在进行检测时，通过探测器接收到的放射源射线强度变化以实现对管路内介质密度的无接触检测。

在进行密度计安装时，需要保证探测器和放射源端部的准确对应，并且需要保持射线与介质相表面相垂直，以保持介质厚度竖直稳定，避免其影响检测结果；现有的密度计安装时，一般通过支架将探测器与放射源相对固定在管路两侧进行密度检测，但是单靠支架进行定位固定，特别是在针对倾斜管路安装时，在安装时需要多次进行调校，导致安装难度增加，效率较低。

发明内容

技术目的：针对上述现有放射性密度计安装存在的不足，本发明公开了一种能够降低放射性密度计安装定位的难度，实现快速安装并保持探测器和放射源与管路垂直的放射性密度计安装结构及密度监测装置。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种放射性密度计安装结构，包括用于与管路固定连接的固定架以及设置在固定架上用于对放射性密度计的放射源和探测器进行安装固定的安装架，所述安装架关于固定架对称设置并与固定架转动连接，在安装架靠近管路的一侧设置用于对安装架相对于管路的安装角度进行调整定位的定位机构。

优选地，本发明的安装架包括外框架和设置在外框架内的内框架，所述外框架沿平行于管路轴线方向通过第一转轴与固定架转动连接，内框架沿垂直于管路轴线方向与外框架之间通过第二转轴转动连接，在外框架上设置用于通过第二转轴带动内框架转动的驱动机构，所述定位机构包括设置在外框架上的第一伸缩定位杆以及设置在内框架上的第二伸缩定位杆，所述第一伸缩定位杆和第二伸缩定位杆均与第一转轴相垂直并且第一伸缩定位杆和第二伸缩定位杆的端部朝向管路所在方向，所述第一伸缩定位杆的数量为两组，两组第一伸缩定位杆关于第一转轴对称设置，第二伸缩定位杆处于内框架的中心。

优选地，本发明的第一伸缩定位杆包括用于和外框架旋接的螺纹段以及与螺纹段滑动配合连接的伸缩段，螺纹段采用中空结构，内部形成用于和伸缩段的端部配合的安装孔，在安装孔内设置伸缩弹簧。

优选地，本发明的第二伸缩定位杆的结构与第一伸缩定位杆相同，第二伸缩定位杆包括第二螺纹段、第二伸缩段以及连接第二螺纹段和第二伸缩段的第二伸缩弹簧，在第二螺纹段上设置用于检测内框架转动过程中第二伸缩段相对于第二螺纹段移动距离的位移传感器。

优选地，本发明的第二伸缩定位杆通过定位架安装在内框架上，所述定位架中心设置用于和第二伸缩定位杆配合的中心孔，定位架在中心孔的四周同心设置定位孔，内框架上在与定位孔相对应位置设置连接孔，定位架与内框架之间通过穿设在定位孔、连接孔内的螺栓进行锁紧固定。

优选地，本发明的驱动机构包括固定在外框架上的步进电机，步进电机和位移传感器均与用于控制内框架安装角度的控制器电连接，在步进电机带动内框架相对于外框架转动时，通过控制器获取内框架的转动角度和第二伸缩定位杆的伸缩长度。

优选地，本发明的固定架包括固定在管路上的固定环以及与固定环相对设置的滑动环，所述滑动环沿平行于管路轴线方向与固定环滑动连接，安装架与固定架转动配合的转轴穿设在固定环和滑动环上，在滑动环上设置用于将固定环和滑动环锁紧固定的锁紧机构。

本发明还提供一种密度监测装置，使用上述的放射性密度计安装结构，所述放射源和探测器分别固定在对应的安装架上，探测器的接收端与放射源的发射端相对应。

有益效果：本发明所提供的一种放射性密度计安装结构及密度监测装置具有如下有益效果：

1、本发明的安装架与固定架之间转动连接，能够通过转动安装架调整对应的放射源或者探测器的角度，使其相对应，从而减小安装调整难度，便于人员进行组装装配。

2、本发明的外框架沿平行于管路轴线方向与固定架转动连接，并在外框架上设置两组相互对称的第一伸缩定位杆，通过两个第一伸缩定位杆保持外框架中心对应的管路外表面切面相平行；并通驱动机构带动内框架转动，使安装在内框架上的放射源或者探测器其端部能与管路表面垂直对应，提高安装精度，从而保证密度计安装后检测结果的准确性。

3、本发明通过设置在内框架上的第二伸缩定位杆的伸缩长度判断内框架与管路表面之间的最小距离，以保持安装在内框架上的放射源和探测器与管路表面垂直对应。

4、本发明的第一伸缩定位杆通过螺纹段与外框架螺纹配合连接，可以通过转动螺纹段调整第一伸缩定位杆伸出外框架的长度，满足不同情形下对外框架位置的调整需求。

5、本发明的第二伸缩定位杆内设置用于检测第二伸缩端移动距离的位移传感器，通过位移传感器与步进电机配合，从而能够得到位移最大值时对应的步进电机旋转角度，从而获取内框架的最佳安装角度位置，实现对安装位置的自动定位确认，提高安装效率。

6、本发明在对内框架进行定位固定后，后续的放射源和探测器均可以在安装后保持与管路侧壁的垂直，从而提高对管路内部介质密度检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单介绍。

图1为本发明安装结构主视图；

图2为本发明安装架结构图；

图3为本发明第一伸缩定位杆结构图；

图4为本发明第二伸缩定位杆结构图；

图5为本发明密度监测装置结构图；

其中，1-管路、2-固定架、3-放射源、4-探测器、5-安装架、6-外框架、7-内框架、8-第一转轴、9-第二转轴、10-第一伸缩定位杆、11-第二伸缩定位杆、12-螺纹段、13-伸缩段、14-安装孔、15-伸缩弹簧、16-第二螺纹段、17-第二伸缩段、18-第二伸缩弹簧、19-位移传感器、20-定位架、21-中心孔、22-定位孔、23-连接孔、24-螺栓、25-步进电机、26-固定环、27-滑动环。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图4所示为本发明所公开的一种放射性密度计安装结构，包括用于与管路1固定连接的固定架2以及设置在固定架2上用于对放射性密度计的放射源3和探测器4进行安装固定的安装架5，所述安装架5关于固定架2对称设置并与固定架2转动连接，在安装架5靠近管路1的一侧设置用于对安装架5相对于管路1的安装角度进行调整定位的定位机构。

本发明将安装架5设置成可转动的形式，从而调整其上安装的放射源3和探测器4的朝向，保证二者相互对应，顺利实现对管路1内介质密度的精确检测。

具体的，如图2所示，本发明的安装架5包括外框架6和设置在外框架6内的内框架7，所述外框架6沿平行于管路1轴线方向通过第一转轴8与固定架2转动连接，在进行安装时，先通过调整外框架6的安装角度，使其关于管路1对称。

内框架7沿垂直于管路1轴线方向与外框架6之间通过第二转轴9转动连接，在外框架6上设置用于通过第二转轴9带动内框架7转动的驱动机构，通过驱动机构带动内框架7绕第二转轴9旋转，使内框架7与对应的管路1外壁切面相平行，保证后续安装的放射源3以及探测器4能够保持与管路1的轴线相垂直，从而保证密度计的安装精度，提高检测结果的准确性。

为便于对外框架6以及内框架7的安装角度进行控制，本发明的定位机构包括设置在外框架6上的第一伸缩定位杆10以及设置在内框架7上的第二伸缩定位杆11，所述第一伸缩定位杆10和第二伸缩定位杆11均与第一转轴8相垂直并且第一伸缩定位杆10和第二伸缩定位杆11的端部朝向管路1所在方向，所述第一伸缩定位杆10的数量为两组，两组第一伸缩定位杆10关于第一转轴8对称设置，第二伸缩定位杆11处于内框架7的中心；通过控制两组对称设置的第一伸缩定位杆10的长度，配合管路1外部的圆柱结构，可以在第一伸缩定位杆10与管路1的外壁抵接时，通过第一伸缩定位杆10对外框架6的作用力，保持外框架6关于管路1对称，并在调整后，将外框架6固定，然后通过驱动机构带动内框架7转动，在内框架7转动过程中，第二伸缩定位杆11的长度随着与管路1之间距离的变化而同步变化，在第二伸缩定位杆11长度最短时，说明内框架7与管路1外壁的切面相平行。

如图3和图4所示，本发明的第一伸缩定位杆10包括用于和外框架6旋接的螺纹段12以及与螺纹段12滑动配合连接的伸缩段13，螺纹段12采用中空结构，内部形成用于和伸缩段13的端部配合的安装孔14，在安装孔14内设置伸缩弹簧15，伸缩弹簧15一端与螺纹段12相连接，另一端连接在伸缩段13的端部。

第二伸缩定位杆11的结构与第一伸缩定位杆10相同，第二伸缩定位杆11包括第二螺纹段16、第二伸缩段17以及连接第二螺纹段16和第二伸缩段17的第二伸缩弹簧18，在第二螺纹段16上设置用于检测内框架7转动过程中第二伸缩段17相对于第二螺纹段16移动距离的位移传感器19，可以通过位移传感器19对第二伸缩段17的位移距离进行实时准确检测，本发明驱动机构包括固定在外框架6上的步进电机25，步进电机25和位移传感器19均与用于控制内框架7安装角度的控制器电连接，在步进电机25带动内框架7相对于外框架6转动时，通过控制器获取内框架7的转动角度和第二伸缩定位杆11的伸缩长度，将转动角度与伸缩长度一一对应，将伸缩长度最短时步进电机25的转动角度作为对内框架7进行定位的旋转角度，按此位置进行内框架7的固定即可。

为避免第二伸缩定位杆11位置对定位结果影响，同时减少管路1对第二伸缩定位杆11除轴向之外的其他方向的作用力，提高位移检测定位的准确性，本发明的第二伸缩定位杆11通过定位架20安装在内框架7上，所述定位架20中心设置用于和第二伸缩定位杆11配合的中心孔21，定位架20在中心孔21的四周同心设置定位孔22，内框架7上在与定位孔22相对应位置设置连接孔23，定位架20与内框架7之间通过穿设在定位孔22、连接孔23内的螺栓24进行锁紧固定，以此来保持第二伸缩定位杆11位置的稳定。

本发明的固定架2包括固定在管路1上的固定环26以及与固定环26相对设置的滑动环27，所述滑动环27沿平行于管路1轴线方向与固定环26滑动连接，安装架5与固定架2转动配合的转轴穿设在固定环26和滑动环27上，在滑动环27上设置用于将固定环26和滑动环27锁紧固定的锁紧机构，在一具体的实施例中，为便于固定环26和滑动环27之间的连接与脱离，可以通过穿设在固定环26和滑动环27上的双头螺栓进行锁紧固定，从而实现密度计便捷组装与拆卸。

本发明还提供一种密度监测装置，使用上述的放射性密度计安装结构，所述放射源3和探测器4分别固定在对应的安装架5上，探测器4的接收端与放射源3的发射端相对应。

在进行安装时，先将固定环26和滑动环27套接在管路1上的检测点，然后将安装架5整体装入固定环26和滑动环27之间，使第一转轴8的两端能够穿入固定环26和滑动环27上对应的转轴孔内，然后在外框架6上装入第一伸缩定位杆10，关于第一转轴8对称设置的两组第一伸缩定位杆10伸入外框架6内的长度相一致，在第一伸缩定位杆10端部与管路1外部相抵接时，可以保持外框架6两侧受力相平衡，从而处于关于管路1对称的状态，然后通过移动滑动环27将定位后的外框架6压紧在固定环26与滑动环27的端面之间，并通过锁紧机构进行锁紧。

然后通过步进电机25带动内框架7绕第二转轴9转动，并记录在第二伸缩定位杆11的第二伸缩段17最大位移距离时，对应的步进电机25转动角度，控制步进电机25再次旋转至对应角度，然后可以将定位架20与其上的第二伸缩定位杆11取下，通过内框架7上的连接孔23进行放射源3或者探测器4的安装固定，完成密度监测装置的整体安装固定，通过本发明的安装结构，降低了放射源3和探测器4的安装角度定位难度，实现精确安装定位，能够有效保证对管路1内介质密度检测的准确性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种放射性密度计安装结构，其特征在于，包括用于与管路（1）固定连接的固定架（2）以及设置在固定架（2）上用于对放射性密度计的放射源（3）和探测器（4）进行安装固定的安装架（5），所述安装架（5）关于固定架（2）对称设置并与固定架（2）转动连接，在安装架（5）靠近管路（1）的一侧设置用于对安装架（5）相对于管路（1）的安装角度进行调整定位的定位机构。

2.根据权利要求1所述的一种放射性密度计安装结构，其特征在于，所述安装架（5）包括外框架（6）和设置在外框架（6）内的内框架（7），所述外框架（6）沿平行于管路（1）轴线方向通过第一转轴（8）与固定架（2）转动连接，内框架（7）沿垂直于管路（1）轴线方向与外框架（6）之间通过第二转轴（9）转动连接，在外框架（6）上设置用于通过第二转轴（9）带动内框架（7）转动的驱动机构，所述定位机构包括设置在外框架（6）上的第一伸缩定位杆（10）以及设置在内框架（7）上的第二伸缩定位杆（11），所述第一伸缩定位杆（10）和第二伸缩定位杆（11）均与第一转轴（8）相垂直并且第一伸缩定位杆（10）和第二伸缩定位杆（11）的端部朝向管路（1）所在方向，所述第一伸缩定位杆（10）的数量为两组，两组第一伸缩定位杆（10）关于第一转轴（8）对称设置，第二伸缩定位杆（11）处于内框架（7）的中心。

3.根据权利要求2所述的一种放射性密度计安装结构，其特征在于，所述第一伸缩定位杆（10）包括用于和外框架（6）旋接的螺纹段（12）以及与螺纹段（12）滑动配合连接的伸缩段（13），螺纹段（12）采用中空结构，内部形成用于和伸缩段（13）的端部配合的安装孔（14），在安装孔（14）内设置伸缩弹簧（15）。

4.根据权利要求3所述的一种放射性密度计安装结构，其特征在于，所述第二伸缩定位杆（11）的结构与第一伸缩定位杆（10）相同，第二伸缩定位杆（11）包括第二螺纹段（16）、第二伸缩段（17）以及连接第二螺纹段（16）和第二伸缩段（17）的第二伸缩弹簧（18），在第二螺纹段（16）上设置用于检测内框架（7）转动过程中第二伸缩段（17）相对于第二螺纹段（16）移动距离的位移传感器（19）。

5.根据权利要求2或4所述的一种放射性密度计安装结构，其特征在于，所述第二伸缩定位杆（11）通过定位架（20）安装在内框架（7）上，所述定位架（20）中心设置用于和第二伸缩定位杆（11）配合的中心孔（21），定位架（20）在中心孔（21）的四周同心设置定位孔（22），内框架（7）上在与定位孔（22）相对应位置设置连接孔（23），定位架（20）与内框架（7）之间通过穿设在定位孔（22）、连接孔（23）内的螺栓（24）进行锁紧固定。

6.根据权利要求4所述的一种放射性密度计安装结构，其特征在于，所述驱动机构包括固定在外框架（6）上的步进电机（25），步进电机（25）和位移传感器（19）均与用于控制内框架（7）安装角度的控制器电连接，在步进电机（25）带动内框架（7）相对于外框架（6）转动时，通过控制器获取内框架（7）的转动角度和第二伸缩定位杆（11）的伸缩长度。

7.根据权利要求1所述的一种放射性密度计安装结构，其特征在于，所述固定架（2）包括固定在管路（1）上的固定环（26）以及与固定环（26）相对设置的滑动环（27），所述滑动环（27）沿平行于管路（1）轴线方向与固定环（26）滑动连接，安装架（5）与固定架（2）转动配合的转轴穿设在固定环（26）和滑动环（27）上，在滑动环（27）上设置用于将固定环（26）和滑动环（27）锁紧固定的锁紧机构。

8.一种密度监测装置，其特征在于，使用权利要求1-7任一所述的放射性密度计安装结构，放射源（3）和探测器（4）分别固定在对应的安装架（5）上，探测器（4）的接收端与放射源（3）的发射端相对应。