CN207751466U - 一种管道内变形检测的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道内变形检测的测量装置，属于管道内变形检测的测量装置，解决了现有技术中管道内变形检测的测量装置的检测精度低的问题。其中心骨架、角度传感器、数据记录单元、支撑皮碗以及多个沿中心骨架的周向分布的摆臂感应器，摆臂感应器与中心骨架转动连接，摆臂感应器的端部始终与管道内壁相接触，支撑皮碗套设于中心骨架两端；摆臂感应器包括转臂、转轴、感应部以及压簧，转臂通过转轴与外部支架转动连接，转臂的一端与感应部转动连接，转臂的另一端抵在压簧上，感应部抵在管道内部上。上述管道内变形检测的测量装置可用于管道内检测器。

Description

一种管道内变形检测的测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种管道内变形检测的测量装置，特别涉及一种管道内变形检测的测量装置。

背景技术

在役油气管道安全评估与维护是油气管道完整性管理的关键，在实际管道检测应用中，为了保证油气管道缺陷检测器能够顺利通过管道，缺陷检测前，需要先对管道进行形变检测。

现有技术中，管道内变形检测的测量装置的传感器通常沿管道内变形检测的测量装置的周向分布，但是，由于传感器的数量较少，导致管道变形的检测精度低。

此外，上述管道内变形检测的测量装置中传感器与管道内壁的贴合性差，也会造成管道变形的检测精度低。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种管道内变形检测的测量装置，解决了现有技术中管道内变形检测的测量装置的检测精度低的问题。

本实用新型采用的具体方案如下：

本实用新型提供了一种管道内变形检测的测量装置，包括中心骨架、角度传感器、数据记录单元、支撑皮碗以及多个沿中心骨架的周向分布的摆臂感应器，摆臂感应器与中心骨架转动连接，摆臂感应器的端部始终与管道内壁相接触，支撑皮碗套设于中心骨架两端；摆臂感应器包括转臂、转轴、感应部以及压簧，转臂通过转轴与外部支架转动连接，转臂的一端与感应部转动连接，转臂的另一端抵在压簧上，感应部抵在管道内部上。

进一步地，摆臂感应器分两圈布置，两圈的摆臂感应器相互交错。

进一步地，感应部包括感应部壳体以及位于感应部壳体内的感应元件；感应部壳体与管道内壁相对的表面设置感应耐磨部；转臂的端部设有转臂耐磨部。

进一步地，转臂包括回弹部、摆臂以及连接回弹部与摆臂的转接环，回弹部的端部抵在压簧上，摆臂的端部与感应部转动连接，转接环与转轴套接。

进一步地，回弹部与摆臂之间的夹角为120°～150°。

进一步地，回弹部的长度小于或等于摆臂的长度。

进一步地，转臂上开设用于减重的减重孔。

进一步地，中心骨架为密封的中空结构，数据记录单元位于中心骨架的内部。

进一步地，多个角度传感器通过数据转接单元与数据记录单元连接。

进一步地，支撑皮碗的碗口的边缘处设有多个锪槽；锪槽的形状为V形，夹角角度为40-60度，深度为15-20mm。

本实用新型的有益效果为：

a)本实用新型提供的管道内变形检测的测量装置中摆臂感应器的数量为多个，在管道的检测过程中始终与管道内壁接触，变形管道内变形检测的测量装置的检测精度和准确性高。

b)本实用新型提供的管道内变形检测的测量装置中感应部与转臂分体设计，能够实现较大的转动角度，能够实现较大的转动角度，使得感应部与管道内壁相对的表面始终与管道内壁贴合，从而提高了管道内变形测量的准确性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分特征和优点通过说明书变得显而易见，或通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过所写的说明书、权利要求书及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于展示本实用新型实施方式的目的，并不能认为是对本实用新型的限制。整个附图中，相同的标号表示相同的部件。

图1为本实用新型实施例一的管道内变形检测的测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的管道内变形检测的测量装置中摆臂感应器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的管道内变形检测的测量装置中数据记录单元的结构示意图。

附图标记：

1-中心骨架；2-角度传感器；3-数据记录单元；4-摆臂感应器；5-转臂；501-回弹部；502-摆臂；503-转接环；504-减重孔；6-感应部；7-压簧；8-感应部连接轴；9-摆臂密封连接器；10-转臂耐磨部；11-支撑皮碗。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。其中，附图构成本申请的一部分，并与本实用新型的实施方式一起用于阐述本实用新型的原理。

实施例一

本实施例提供了一种管道内变形检测的测量装置，如图1至图3所示，包括中心骨架1、角度传感器2、数据记录单元3以及多个沿中心骨架1的周向分布的摆臂感应器4，摆臂感应器4与中心骨架1转动连接，摆臂感应器4的端部始终与管道内壁相接触；摆臂感应器4的感应端与摆臂感应器4的基体为分体设计；摆臂感应器4采集摆臂位移，角度传感器2将摆臂感应器4采集的摆臂位移转换成角度数据，并传送至数据记录单元3；数据记录单元3对上述角度数据进行存储和处理。

实施时，将管道内变形检测的测量装置放入被测管道的发球筒，并沿被测管道向前运行，在运行过程中摆臂感应器4一直紧贴被测管道内壁，当被测管道具有形变时，摆臂感应器4实时采集摆臂位移，并通过角度传感器2转换为角度数据，存储在数据记录单元3中。当管道内变形检测的测量装置从被测管道收球后，将记录在数据记录单元3中的数据导出到数据分析专家系统中，从而解算出被测管道的形变大小。

与现有技术相比，本实施例提供的管道内变形检测的测量装置中摆臂感应器4的数量为多个，在管道的检测过程中始终与管道内壁接触，变形管道内变形检测的测量装置的检测精度和准确性高。

为了进一步增加摆臂感应器4的数量，摆臂感应器4可以分两圈布置，两圈的摆臂感应器4相互交错。受到中心骨架1周长的限制，一圈摆臂感应器4设置数量有限，将摆臂感应器4分两圈布置，两圈的摆臂感应器4相互交错，这样能够增加检测管道内壁的不同位置的摆臂感应器4的数量，从而提高上述变形管道内变形检测的测量装置获取的内壁的相关数据，从而提高变形管道内变形检测的测量装置的检测精度和准确性。

示例性地，摆臂感应器4的数量可以为32个，分两圈布置，每圈的数量为16个，这样，32个摆臂感应器4同时检测管道内壁，对管道周向不同变形量的测绘，从而实现管道周向的全覆盖和高精度检测。

对于摆臂感应器4的结构，其可以包括转臂5、转轴(图中未示出)、感应部6以及压簧7，转臂5通过转轴与外部支架转动连接，转臂5的一端与感应部6转动连接，转臂5的另一端抵在压簧7上，感应部6抵在管道内部上。相比于感应部6与转臂5一体成型，感应部6与转臂5分体设计，能够实现较大的转动角度，能够实现较大的转动角度，使得感应部6与管道内壁相对的表面始终与管道内壁贴合，从而提高了管道内变形测量的准确性。

为了进一步提高感应部6与管道内壁的贴合性，上述摆臂感应器4还可以包括扭簧(图中未示出)，扭簧的一端与感应部6固定连接，扭簧的另一端与转臂5固定连接，当感应部6与管道内壁相接触时，在扭簧以及管道内壁的作用下，使得感应部6可以与管道内壁紧密地贴合。

为了提高上述摆臂感应器4整体结构的稳定性，感应部6可以通过感应部连接轴8与转臂5转动连接，通过感应部连接轴8限定了感应部6与转臂5之间的位置，不仅能够提高管道内变形检测的测量装置整体结构的稳定性，还能够避免扭簧与感应部6和转轴脱离的问题。

考虑到感应部6在管道测量过程中需要与管道内壁受力摩擦，因此，上述感应部6应该包括感应部壳体以及位于感应部壳体内的感应元件。由于感应元件中包括具有感应功能的电子元件，是整个管道内变形检测的测量装置的核心部件，但是，这些电子元件的耐磨性较差，将具有感应功能的感应元件至于感应部壳体内，能够保护这些电子元件，从而提高管道内变形检测的测量装置的工作稳定性。

为了进一步提高上述感应部6的耐磨性，可以在感应部壳体与管道内壁相对的表面设置感应耐磨部，感应耐磨部的设置能够提高感应部壳体的耐磨性，从而进一步提高管道内变形检测的测量装置的工作稳定性。

同样地，考虑到上述管道内变形检测的测量装置在管道内运行过程中，转臂5与感应部6连接的一端也会存在与管道内壁摩擦的问题，因此，也可以在转轴的端部设有转臂耐磨部10。

对于转臂5的具体结构，其可以包括回弹部501、摆臂502以及连接回弹部501与摆臂502的转接环503，回弹部501的端部抵在压簧7上，摆臂502的端部与感应部转动连接，转接环503与转轴套接。

为了能够使转臂5更好地受力，回弹部501与摆臂502之间的夹角可以为120°～150°。这是因为，管道内壁对管道内变形检测的测量装置的作用力通常为垂直于管道的轴线方向，压簧7的作用力通常为平行于管道的轴线方向，将回弹部501与摆臂502之间的夹角设置为120°～150°，使得压簧7和管道内壁的作用力能够更好的作用与管道内变形检测的测量装置上，保证感应部6能够始终与管道内壁紧密贴合。

为了使上述管道内变形检测的测量装置能够适应大变形的管道，回弹部501的长度需要小于或等于摆臂502的长度。长度较大的回弹部501能够适应管道的大变形，同时，长度较小的回弹部501能够减小转臂5的整体长度，提高管道内变形检测的测量装置的结构接凑性。

在实际应用中，管道内变形检测的测量装置是在压差的作用下沿管道运行的，因此，在压差不变的情况下，管道内变形检测的测量装置的整体质量会影响其在管道内的运行速度和通过性，为了尽量减小管道内变形检测的测量装置的质量，可以在转臂5上开设用于减重的减重孔504。

为了保证管道内变形检测的测量装置的安装稳定性，上述管道内变形检测的测量装置还包括套设于中心骨架1两端的支撑皮碗11，支撑皮碗11通过支撑皮碗法兰与中心骨架1固定连接。为了防止支撑皮碗11在运动过程中与中心骨架1脱离，中心骨架1的两端、支撑皮碗11的外侧可以设置皮碗压盘，从而能够防止支撑皮碗11相对于中心骨架1发生轴向运动，实现支撑皮碗11与中心骨架1的紧固连接。

需要说明的是，通常情况下，支撑皮碗11包括碗底和碗口两个部分，且碗底的直径小于碗口的直径，为了保证上述变形管道内变形检测的测量装置能够顺利通过被测管道，支撑皮碗11应该呈顺向布置，所谓呈顺向是指沿变形管道内变形检测的测量装置的运动方向碗底位于碗口的前方，这样能够保证支撑皮碗11以及变形管道内变形检测的测量装置顺畅地在管道中移动。

为了提高上述变形管道内变形检测的测量装置的结构紧凑性，中心骨架1可以为密封的中空结构，数据记录单元3可以位于中心骨架1的内部，利用中心骨架1的中空结构放置数据记录单元3，能够减小变形管道内变形检测的测量装置的占用空间，提高变形管道内变形检测的测量装置的结构紧凑性。

为了避免数据记录单元3中的电子元件受到管道中的油气腐蚀，需要保证数据记录单元3所处空间的密封性，示例性地，摆臂感应器4可以通过摆臂密封连接器9与数据记录单元3连接。

考虑到角度传感器2的数量较多，多个角度传感器2分别与数据记录单元3连接会造成数据记录单元3的连接以及数据处理过于复杂，因此，多个角度传感器2可以通过数据转接单元(图中未示出)与数据记录单元3连接。这样，多个角度传感器2的线缆可以通过数据转接单元合并成一根线缆后，在与数据记录单元3连接，从而简化了上述变形管道内变形检测的测量装置的结构，同时，角度传感器2获取的角度数据可以通过数据转接单元转变为数据记录单元3所需的格式，进而存储在数据记录单元3中，从而能够减少数据记录单元3中的数据处理过程。

为了保证管道内的流体介质能够顺利地通过支撑皮碗11，碗口的边缘处设有多个锪槽；为了进一步方便流体介质的通过，锪槽的形状可以为V形，夹角角度为40-60度，深度为15-20mm。

尽管上述已经结合实施例对本实用新型进行了详细地描述，但是本领域技术人员应当理解的是，在不超出本实用新型的精神和实质之内的各种修正，增添都是允许的，它们都落入本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种管道内变形检测的测量装置，其特征在于，包括中心骨架、角度传感器、数据记录单元、支撑皮碗以及多个沿中心骨架的周向分布的摆臂感应器，所述摆臂感应器与中心骨架转动连接，所述摆臂感应器的端部始终与管道内壁相接触，所述支撑皮碗套设于中心骨架两端；

所述摆臂感应器包括转臂、转轴、感应部以及压簧，所述转臂通过转轴与外部支架转动连接，所述转臂的一端与感应部转动连接，转臂的另一端抵在压簧上，所述感应部抵在管道内部上。

2.根据权利要求1所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述摆臂感应器分两圈布置，两圈的摆臂感应器相互交错。

3.根据权利要求1所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述感应部包括感应部壳体以及位于感应部壳体内的感应元件；

所述感应部壳体与管道内壁相对的表面设置感应耐磨部；

所述转臂的端部设有转臂耐磨部。

4.根据权利要求1所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述转臂包括回弹部、摆臂以及连接回弹部与摆臂的转接环，回弹部的端部抵在压簧上，所述摆臂的端部与感应部转动连接，所述转接环与转轴套接。

5.根据权利要求4所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述回弹部与摆臂之间的夹角为120°～150°。

6.根据权利要求4所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述回弹部的长度小于或等于摆臂的长度。

7.根据权利要求1所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述转臂上开设用于减重的减重孔。

8.根据权利要求1所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述中心骨架为密封的中空结构，所述数据记录单元位于中心骨架的内部。

9.根据权利要求1所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，多个角度传感器通过数据转接单元与数据记录单元连接。

10.根据权利要求1所述的管道内变形检测的测量装置，其特征在于，所述支撑皮碗的碗口的边缘处设有多个锪槽；

所述锪槽的形状为V形，夹角角度为40-60度，深度为15-20mm。