CN212158546U - 检测臂结构及具有其的检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测臂结构及具有其的检测器，用于检测管道内壁上是否有异物及管道变形情况，检测臂结构包括：支座；第一检测臂组件，第一检测臂组件与支座可移动地连接，第一检测臂组件用于与管道内壁抵接以检测管道内壁上的异物；第二检测臂组件，第二检测臂组件设置在第一检测臂组件上，第一检测臂组件和第二检测臂组件分别用于与检测管道内壁的不同位置处的异物进行抵接；检测组件，检测组件设置在支座上，支座带动第一检测臂组件沿管道内壁移动，检测组件用于检测第一检测臂组件相对支座的移动轨迹，以根据移动轨迹判断管道内壁上是否有异物。本实用新型的检测臂结构解决了现有技术中的管道变形检测器检测不方便的问题。

Description

检测臂结构及具有其的检测器

技术领域

本实用新型涉及管道检测技术领域，具体而言，涉及一种检测臂结构及具有其的检测器。

背景技术

管道是石油、天然气等物质输送的主要手段，广泛地应用在石油、天然气、冶金、化工等行业，在国民经济中拥有重要的战略地位。长输管道穿越地域广阔，服役环境复杂，因年久失修、腐蚀等原因造成管道泄漏时有发生，不仅造成巨大经济损失，而且导致人身伤亡等灾难性事故，因此压力管道安全运行问题受到了广泛关注，需要定期对管道进行检测。管道漏磁内检测是管道漏磁内检测器在管道内运动的同时进行检测，获取管道的信息并存储，检测完成后通过数据分析软件可以得到管道内外壁金属损失、里程、钟点方位、管道附件等信息。在进行漏磁内检测前需要对管道进行清洗及变形检测。

在油气管道建设及运行早期，油气管道有异物插入，漏磁检测器由于有钢刷结构，通过能力弱，需要在漏磁检测前对管道异物插入处进行检测定位并进行评估。

然而，传统变形检测器探臂之间间歇大，很容易出现对较细的异物漏检的情况，导致漏磁检测器仍然无法通过管道，现有的做法是多次进行检测，以减小漏检的概率，这种检测方式导致检测效率慢，检测的结果不可靠。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种检测臂结构及具有其的检测器，以解决现有技术中的管道变形检测器检测不方便的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种检测臂结构，用于检测管道内壁上是否有异物或管道是否变形，检测臂结构包括：支座；第一检测臂组件，第一检测臂组件与支座可移动地连接，第一检测臂组件用于与管道内壁抵接以检测管道内壁上的异物；第二检测臂组件，第二检测臂组件设置在第一检测臂组件上，第一检测臂组件和第二检测臂组件分别用于与检测管道内壁的不同位置处的异物进行抵接；检测组件，检测组件设置在支座或第一检测臂组件上，支座带动第一检测臂组件沿管道内壁移动，检测组件用于检测第一检测臂组件相对支座的移动轨迹，以根据移动轨迹判断管道内壁上是否有异物。

进一步地，第一检测臂组件上设有第一检测部，第一检测部用于与管道内壁上的异物接触，以在异物的驱动下使第一检测臂组件相对支座移动；其中，第一检测部包括第一检测面和第二检测面，第一检测面和第二检测面呈预设夹角地设置，以分别与管道内壁上的异物接触。

进一步地，第二检测臂组件上设有第二检测部，第二检测部包括第三检测面，第三检测面和第一检测面相互平行地设置且不共面。

进一步地，第二检测臂组件包括：两个检测臂，两个检测臂分别设置在第一检测臂组件的相对两侧，以分别用于检测管道内壁上不同位置处的异物。

进一步地，检测臂与第一检测臂组件可拆卸地连接。

进一步地，第一检测臂组件和支座转动连接，检测组件用于检测第一检测臂组件相对支座转动的角度。

进一步地，检测臂结构还包括：

驱动组件，驱动组件与第一检测臂组件连接，以驱动第一检测臂组件与管道内壁进行抵接。

进一步地，驱动组件包括弹性件，弹性件的一端与支座连接，弹性件的另一端与第一检测臂组件连接，弹性件处于拉伸状态。

进一步地，检测臂结构还包括：

限位组件，限位组件设置在支座或第一检测臂组件上，以限制第一检测臂组件相对支座转动范围。

进一步地，支座上设有转动槽，第一检测臂组件可转动地设置在转动槽内；其中，限位组件包括限位板，限位板的至少部分设置在转动槽内。

进一步地，检测组件包括角度传感器。

进一步地，第二检测臂组件采用聚氨酯材料制成。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种检测器，用于检测管道内壁是否变形或管道内壁上是否有异物，包括检测筒和多个检测臂结构，多个检测臂结构环绕检测筒间隔地设置，检测臂结构为上述的检测臂结构。

应用本实用新型的技术方案的检测臂结构主要应用在检测管道变形的检测器上，该检测臂结构上设有至少两个用于与内壁上的异物或内壁相抵接的检测臂组件，第一检测臂组件和第二检测臂组件，以在检测臂结构沿着管道的内侧移动时，第一检测臂组件和第二检测臂组件分别用于对管道的内壁进行检测，以在碰到异物时相对支座移动，第二检测臂组件与第一检测臂组件固定连接，当第一检测臂组件和第二检测臂组件中的任意一个碰撞到管道内壁的异物时，都会使第一检测臂组件相对支座沿径向方向移动，检测组件通过检测第一检测臂组件相对支座的移动轨迹，来判断该处的管道内壁上是否有异物或变形，从而解决了现有技术中的管道变形检测器只有一个检测臂检测管道内壁，检测面积小，容易造成漏检的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的检测臂结构的实施例的结构示意图；以及

图2示出了实用新型的检测器的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、防撞头；2、发射机；3、支撑皮碗；4、驱动皮碗；5、检测臂结构；6、数据转接盒；7、检测筒；8、检测筒密封端；9、里程轮；10、第一检测臂组件；11、第一检测部；111、第一检测面；112、第二检测面；20、第二检测臂组件；21、检测臂；22、第二检测部；30、支座；31、转动槽；40、检测组件；50、驱动组件；60、限位组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种检测臂结构，用于检测管道内壁上是否有异物，请参考图1和图2，检测臂结构包括：支座30；第一检测臂组件10，第一检测臂组件10与支座30可移动地连接，第一检测臂组件10用于与管道内壁抵接以检测所述管道内壁上的异物；第二检测臂组件20，第二检测臂组件20设置在第一检测臂组件10上，第一检测臂组件10和第二检测臂组件20分别用于检测所述管道内壁的不同位置处的异物；检测组件40，检测组件40设置在支座30或第一检测臂组件10上，支座30带动第一检测臂组件10沿管道内壁移动，检测组件40用于检测第一检测臂组件10相对支座30的移动轨迹，以根据移动轨迹判断管道内壁上是否有异物。

本实用新型中的检测臂结构主要应用在检测管道变形的检测器上，该检测臂结构上设有至少两个用于与内壁上的异物或内壁相抵接的检测臂组件，第一检测臂组件和第二检测臂组件，以在检测臂结构沿着管道的内侧移动时，第一检测臂组件和第二检测臂组件分别用于对管道的内壁进行检测，以在碰到异物时相对支座移动，第二检测臂组件与第一检测臂组件固定连接，当第一检测臂组件和第二检测臂组件中的任意一个碰撞到管道内壁的异物时，都会使第一检测臂组件相对支座沿径向方向移动，检测组件通过检测第一检测臂组件相对支座的移动轨迹，来判断该处的管道内壁上是否有异物或变形，从而解决了现有技术中的管道变形检测器只有一个检测臂检测管道内壁，检测面积小，容易造成漏检问题。

第一检测臂组件10上设有第一检测部11，第一检测部11用于与管道内壁上的异物接触，以在异物的驱动下使第一检测臂组件10相对支座30移动；其中，第一检测部11包括第一检测面111和第二检测面112，第一检测面111和第二检测面112呈预设夹角地设置，以分别与管道内壁上的异物接触。第二检测臂组件20上设有第二检测部22，第二检测部22包括第三检测面，第三检测面和第一检测面111相互平行地设置且不共面。

本实施例中的第一检测部11包括第一检测面和第二检测面，第一检测面位于支座移动的前方，第二检测面与第一检测面之间的预设夹角为钝角，第二检测面为倒角面，以便第一检测组件沿着管道内壁向前移动，防止有异物造成卡顿。此外，第二检测部上设有第三检测面，第三检测面与第一检测面平行设置，但是第三检测面位于第一检测面在前进方向的后侧。

第二检测臂组件20包括：两个检测臂21，两个检测臂21分别设置在第一检测臂组件10的相对两侧，以分别用于检测管道内壁上的不同位置处的异物，增大了检测面积，使的整个检测器能够一次检测即可通过。

检测臂21与第一检测臂组件10可拆卸地连接。

检测臂21通过连接套与第一检测臂组件卡接连接。

第一检测臂组件10和支座30转动连接，检测组件40用于检测第一检测臂组件10相对支座30转动的角度。检测臂结构还包括：驱动组件50，驱动组件50与第一检测臂组件10连接，以驱动第一检测臂组件10与管道内壁进行抵接。驱动组件50包括弹性件，弹性件的一端与支座30连接，弹性件的另一端与第一检测臂组件10连接，弹性件处于拉伸状态。

本实施例中的检测臂结构上还设有驱动组件，优选地，驱动组件为拉伸弹簧，拉伸弹簧一端与支座连接，另一端与第一检测臂组件连接，以驱动第一检测臂组件上的第一检测部与管道的内壁相抵接，当第一检测部或第二检测部遇到异物时，异物会使第一检测臂组件相对支座进行转动，检测组件检测到第一检测臂组件相对支座转动从而判断出此处的管道内壁上具有异物。

检测臂结构还包括：限位组件60，限位组件60设置在支座30或第一检测臂组件10上，以限制第一检测臂组件10相对支座30转动范围。支座30上设有转动槽31，第一检测臂组件10可转动地设置在转动槽31内；其中，限位组件60包括限位板，限位板的至少部分设置在转动槽31内。

本实施例中，为了防止第一检测臂组件相对支座转动过度，从而在转动槽的侧边上设置有限位板，以在第一检测臂组件转动至与限位板抵接后无法继续转动，从而保证检测臂结构的正常使用状态

优选地，检测组件40包括角度传感器。

第二检测臂组件20采用聚氨酯材料制成。使的整个质量较轻，从而使的第一检测臂组件能及时恢复与管道内壁进行抵接。

本发明还提供了一种检测器，用于检测管道内壁是否变形或管道内壁上是否有异物，包括检测筒7和多个检测臂结构5，多个检测臂结构5环绕检测筒7间隔地设置，检测臂结构5为上述的检测臂结构5。

检测装置包含防撞头1、发射机2、支撑皮碗3、驱动皮碗4、检测臂结构5、数据转接盒6、检测筒7、检测筒密封端8和里程轮9。

防撞头1起到保护发射机2及检测器的作用，发射机2通过发射23Hz或相近频率的低频信号与地面装置进行通信，通常每公里设标进行定位跟踪，直到检测装置通过，并准确记录通过时间，支撑皮碗3对检测装置起到支撑作用，防止驱动皮碗4因过度磨损而失效，短距离管道可以不安装支撑皮碗3，支撑皮碗3及驱动皮碗4安装在检测筒7两侧，防撞头1以法兰形式固定支撑皮碗3及驱动皮碗4，支撑皮碗3及驱动皮碗4材料为聚氨酯，有一定弹性，驱动皮碗4形状象碗一样，其外径与管外径接近，隔离其前后两端的介质，使其产生压差，为检测装置前行提供动力。

驱动皮碗4能通过一定变形量管道及弯头，一定数量的检测臂结构5通过螺栓均布安装在检测筒7上，检测臂结构5检测的信息通过数据转接盒6集成后再传输到在检测筒7内腔的电子包中，检测筒7为中空结构，内部存放含硬盘、电源转换模块、重锤等功能模块的电子包，检测筒密封端8通过两组径向密封实现检测筒7在高压介质下密封，检测筒密封端8在检测筒两侧密封，里程轮9记录下检测装置行进到各管节时里程信息，同时传输到电子包中。检测装置还包含电池组、记录存储数据的电子包，同时当检测管道外径小于

时，通常将检测装置分为两节，第一节作为驱动节和电源节，第二节作为检测节，中间用万向节连接，具体结构在此没有叙述。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

检测臂结构5包括：弹簧固定轴、支座、弹簧、转动臂、连接套、第一检测部、检测臂、检测组件、限位板。

第一检测部为耐磨块，检测臂为增宽块，检测组件为传感轴。

弹簧固定轴穿过支座对弹簧端部起到固定作用，弹簧固定轴也可以与支座为一体结构，转动臂上开有圆柱孔用来嵌入磁块，同时在传感轴上装有角度传感器，记录转动臂转过的角度。限位板对转动臂进行限位，保证弹簧处于拉伸状态，且保证转动臂与支座底面夹角为锐角，所有检测臂形成伞面结构，传感器轴通过两个螺栓及螺母固定在支座上，连接套通过螺栓将耐磨块与转动臂及增宽块连接起来，耐磨块磨损到一定程度后进行替换即可，增宽块在长度、宽度、高度方向均为阶梯设计，如图1所示，增宽块在宽度方向为楔形面，充分减小检测臂间距离且检测臂相互之间不干涉，这样保证正常与管壁接触的是耐磨块，增宽块是保证遇到插入的异物时能带动转臂旋转，根据旋转角度计算出异物插入深度，同时通过里程轮可记录出里程信息，当检测臂通过插入管或变形管段后，弹簧拉动耐磨块恢复到正常状态，为再次检测变形管段或插入管做好准备，检测后导出相应的数据进行分析就可知道整个检测段管节变形及插入管信息，对超限变形及插入管所在位置进行定位，及时对管道进行修复，为顺利通漏磁检测器提供保障，也是保证油气管道运行安全。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种检测臂结构，用于检测管道内壁上是否有异物或管道是否变形，其特征在于，所述检测臂结构包括：

支座(30)；

第一检测臂组件(10)，所述第一检测臂组件(10)与所述支座(30)可移动地连接，所述第一检测臂组件(10)用于与所述管道内壁抵接以检测所述管道内壁上的异物；

第二检测臂组件(20)，所述第二检测臂组件(20)设置在所述第一检测臂组件(10)上，所述第一检测臂组件(10)和所述第二检测臂组件(20)分别用于检测所述管道内壁上不同位置处的异物；

检测组件(40)，所述检测组件(40)设置在所述支座(30)或所述第一检测臂组件(10)上，所述支座(30)带动所述第一检测臂组件(10)沿所述管道内壁移动，所述检测组件(40)用于检测所述第一检测臂组件(10)相对所述支座(30)的移动轨迹，以根据所述移动轨迹判断所述管道内壁上是否有异物。

2.根据权利要求1所述的检测臂结构，其特征在于，所述第一检测臂组件(10)上设有第一检测部(11)，所述第一检测部(11)用于与所述管道内壁上的异物接触，以在所述异物的驱动下使所述第一检测臂组件(10)相对所述支座(30)移动；

其中，所述第一检测部(11)包括第一检测面(111)和第二检测面(112)，所述第一检测面(111)和所述第二检测面(112)呈预设夹角地设置，以分别与所述管道内壁上的异物接触。

3.根据权利要求2所述的检测臂结构，其特征在于，所述第二检测臂组件(20)上设有第二检测部(22)，所述第二检测部(22)包括第三检测面，所述第三检测面和所述第一检测面(111)相互平行地设置且不共面。

4.根据权利要求1所述的检测臂结构，其特征在于，所述第二检测臂组件(20)包括：

两个检测臂(21)，两个所述检测臂(21)分别设置在所述第一检测臂组件(10)的相对两侧，以分别用于检测所述管道内壁上不同位置处的异物。

5.根据权利要求4所述的检测臂结构，其特征在于，所述检测臂(21)与所述第一检测臂组件(10)可拆卸地连接。

6.根据权利要求1所述的检测臂结构，其特征在于，所述第一检测臂组件(10)和所述支座(30)转动连接，所述检测组件(40)用于检测所述第一检测臂组件(10)相对所述支座(30)转动的角度。

7.根据权利要求6所述的检测臂结构，其特征在于，所述检测臂结构还包括：

驱动组件(50)，所述驱动组件(50)与所述第一检测臂组件(10)连接，以驱动所述第一检测臂组件(10)与所述管道内壁进行抵接。

8.根据权利要求7所述的检测臂结构，其特征在于，所述驱动组件(50)包括弹性件，所述弹性件的一端与所述支座(30)连接，所述弹性件的另一端与所述第一检测臂组件(10)连接，所述弹性件处于拉伸状态。

9.根据权利要求6所述的检测臂结构，其特征在于，所述检测臂结构还包括：

限位组件(60)，所述限位组件(60)设置在所述支座(30)或所述第一检测臂组件(10)上，以限制所述第一检测臂组件(10)相对所述支座(30)转动范围。

10.根据权利要求9所述的检测臂结构，其特征在于，所述支座(30)上设有转动槽(31)，所述第一检测臂组件(10)可转动地设置在所述转动槽(31)内；其中，所述限位组件(60)包括限位板，所述限位板的至少部分设置在所述转动槽(31)内。

11.根据权利要求6所述的检测臂结构，其特征在于，所述检测组件(40)包括角度传感器。

12.根据权利要求1所述的检测臂结构，其特征在于，所述第二检测臂组件(20)采用聚氨酯材料制成。

13.一种检测器，用于检测管道内壁是否变形或管道内壁上是否有异物，包括检测筒(7)和多个检测臂结构(5)，多个所述检测臂结构(5)环绕所述检测筒(7)间隔地设置，其特征在于，所述检测臂结构(5)为权利要求1至12中任一项所述的检测臂结构(5)。

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