CN212207207U - 在役管道超声在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在役管道超声在线检测装置，包括主体，主体内设有弧形轨道，弧形轨道上设有与其滑动配合的弧形滑块，弧形滑块与弧形轨道同轴，主体上设有用于驱动弧形滑块沿着弧形轨道移动的检测驱动机构；主体上沿着弧形轨道的轴向方向间隔设有至少两个用于使弧形轨道与被测管道同轴的定位机构；弧形轨道两端之间的宽度以及弧形滑块两端之间的宽度均大于等于被测管道的外径；弧形滑块上间隔设有至少两个与其同步移动并用于检测被测管道的超声探头；设位于两端的两个超声探头之间的弧形滑块为超声检测段，则弧形轨道的弧度与超声检测段的弧度之和大于等于2π；主体上设有用于驱动其沿着被测管道的轴向方向移动的轴向驱动机构。

Description

在役管道超声在线检测装置

技术领域

本实用新型属于超声无损检测技术领域，具体的为一种在役管道超声在线检测装置。

背景技术

部分管道长期置于水下，使用一定时间后可能会有缺陷产生，且经长期冲刷后管壁也会被腐蚀变薄，因此需定期检测管道的管壁情况，在有缺陷或管壁厚度过薄的情况下，及时更换，避免泄露。

现有的水浸超声对圆管的探伤或测厚，需要将水浸超声探头固定，然后驱动待测圆管做匀速旋转并沿轴线平移，使探头相对待测圆管做螺旋线运动的效果，进而完成整条管的壁厚检测。即现有水浸超声对管的测厚探伤需要待测管可旋转且可轴向移动，只能针对单段的管材，该管材具有需要具有一定的自由度，而实际在役使用的管道都是固定的，采用“拆卸→检测→安装”的检测流程则存在操作复杂，并会导致整个管道系统停止工作的问题。

公开号为CN210166346U的中国专利公开了一种在役管道或压力容器的超声波检测装置，在役管道或压力容器的超声波检测装置，其包括：轨道组件，包括柔性轨道以及用于将柔性轨道定位在待检测壁面上的辅助定位件；检测小车，包括小车主体、横向驱动组件以及相控阵检测探头组件，所述相控阵检测探头组件与小车主体固定，小车主体置于柔性轨道上、且在横向驱动组件的驱动下沿所述柔性轨道运动；纵向驱动组件，与所述柔性轨道相连，带动柔性轨道沿待检测壁面移动；检测控制器，包括与相控阵检测探头组件中的相控阵探头相连的探头激励单元，以及与所述纵向驱动组件和横向驱动组件相连的移动控制单元。

该在役管道或压力容器的超声波检测装置虽然可以在不拆卸管道的情况下实现检测，但仍存在以下问题：

1）由于纵向驱动组件等需要占据空间，柔性轨道无法在周向上完全覆盖管道，检测小车仅能够在柔性轨道覆盖的范围内实现检测，存在漏检区域；

2）纵向驱动组件驱动柔性轨道纵向移动时，需要克服辅助定位件对柔性轨道施加的定位力的作用，辅助定位件一般采用磁吸件，则会导致柔性轨道可能存在无法纵向移动的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种在役管道超声在线检测装置，可在不拆卸在役管道的条件下检测管道，且不会存在漏检区域。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种在役管道超声在线检测装置，包括主体，所述主体内设有弧形轨道，所述弧形轨道上设有与其滑动配合的弧形滑块，所述弧形滑块与所述弧形轨道同轴，所述主体上设有用于驱动所述弧形滑块沿着所述弧形轨道移动的检测驱动机构；

所述弧形轨道两端之间的宽度以及所述弧形滑块两端之间的宽度均大于等于被测管道的外径；所述弧形滑块上间隔设有至少两个与其同步移动并用于检测被测管道的超声探头；设位于两端的两个所述超声探头之间的所述弧形滑块为超声检测段，则所述弧形轨道的弧度与所述超声检测段的弧度之和大于等于2π；

所述主体上设有用于驱动其沿着被测管道的轴向方向移动的轴向驱动机构；所述主体上还设有用于使所述弧形轨道与被测管道保持同轴的定位机构。

进一步，所述检测驱动机构包括设置在所述主体内的弧形活塞通道，所述弧形活塞通道与所述弧形轨道同轴并相邻设置，且所述弧形活塞通道内设有带磁活塞，所述弧形滑块上与所述带磁活塞对应设有磁铁、金属铁块、金属钴块或金属镍块，所述主体上设有用于驱动所述带磁活塞沿着所述弧形活塞通道移动并在磁力作用下带动所述弧形滑块沿着所述弧形轨道移动的检测动力装置。

进一步，所述检测动力装置包括固定安装在所述主体上并用于分别向所述弧形活塞通道的两端注入驱动所述带磁活塞沿着所述弧形活塞通道移动的液体介质的两个液体介质泵。

进一步，所述弧形轨道径向向内的一侧设有内侧开口，所述弧形滑块径向向内的一侧侧面从所述内侧开口处露出所述主体，所述超声探头设置在所述弧形滑块径向向内的一侧侧面上。

进一步，所述弧形轨道径向向外的一侧设有外侧开口，所述弧形滑块径向向外的一侧从所述外侧开口处露出所述主体；所述检测驱动机构包括固定安装在所述主体上的检测驱动电机和与所述检测驱动电机传动连接的主动齿轮，所述主动齿轮的轴线与所述弧形轨道的轴线平行，且所述弧形滑块径向向外的一侧侧面上设有与所述主动齿轮啮合的轮齿。

进一步，所述定位机构沿着所述弧形轨道的轴向方向间隔设有至少两个，每一个所述定位机构均包括间隔设置的至少两个定位单元，所述定位单元包括定位块和用于驱动所述定位块沿着所述弧形轨道的径向方向移动的定位驱动机构。

进一步，所述定位驱动机构包括用于驱动所述定位块沿着所述弧形轨道的径向方向移动的电动缸或气缸或液压缸。

进一步，所述定位块径向向内的一侧设有与被测管道外周壁配合的V型定位槽，所述V型定位槽包括对称设置的两个定位面；

两个所述定位面之间设有安装槽，所述安装槽内设有用于与被测管道的外周壁滚动配合的滚轮，所述滚轮的轴线与对应的所述定位块的径向方向垂直；和/或，两个所述定位面上分别设有用于与被测管道的外周壁滚动配合的牛眼。

进一步，每一个所述定位机构均包括间隔设置的两个定位单元，两个所述定位单元同轴设置。

进一步，所述弧形滑块上设有两个超声探头，位于该两个所述超声探头之间的所述超声检测段的弧度等于π，所述弧形轨道的弧度等于π。

进一步，所述主体位于所述弧形轨道径向向内的内侧侧面设为与所述弧形轨道同轴的圆弧面。

进一步，所述轴向驱动机构包括固定安装在所述主体上的动力轮架，所述动力轮架上设有用于与被测管道的外周壁滚动配合的动力滚轮，且所述主体上设有用于驱动所述动力滚轮转动进而驱动其沿着被测管道的轴向方向移动的行走动力装置。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的在役管道超声在线检测装置，通过将弧形轨道两端的宽度以及弧形滑块两端之间的宽度设置为大于被测管道的外径，如此，可直接将主体扣在被测管道上，而无需拆卸管道；在检测驱动机构的作用下驱动弧形滑块沿着弧形轨道移动，从而利用安装在弧形滑块上的超声探头对被测管道进行超声检测；通过将弧形轨道的弧度与超声检测段的弧度之和设置为大于等于2π，弧形滑块沿着弧形轨道移动过程中可覆盖被测管道的整个圆周方向，如此即可实现对被测管道圆周方向上的所有区域进行检测，不会存在漏检区域；通过设置轴向驱动机构，可驱动主体沿着被测管道的轴向方向移动，并利用定位机构使弧形轨道的轴线与被测管道的轴线始终保持重合，如此，即可实现对被测管道整个表面的超声检测。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型在役管道超声在线检测装置实施例的结构示意图；

图2为弧形轨道及弧形滑块的结构示意图；

图3为弧形活塞通道的结构示意图；

图4为超声探头设为两个时，两个超声探头的检测范围的示意图；

图5采用本实施例在役管道超声在线检测装置检测被测管道时的使用状态参考图；

图6为图5的俯视图；

图7为图6的右视图。

1-主体；2-弧形轨道；3-弧形滑块；4-定位块；5-超声探头；6-弧形活塞通道；7-带磁活塞；8-磁铁；9-电动缸；10-被测管道；11-定位面；12-安装槽；13-滚轮；14-液体介质泵15-压力传感器；16-动力轮架；17-动力滚轮；18-限位块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，为本实用新型在役管道超声在线检测装置实施例的结构示意图。本实施例的在役管道超声在线检测装置，包括主体1，主体1内设有弧形轨道2，弧形轨道2上设有与其滑动配合的弧形滑块3，弧形滑块3与弧形轨道2同轴，主体1上设有用于驱动弧形滑块3沿着弧形轨道2移动的检测驱动机构。本实施例的主体1位于弧形轨道2径向向内的内侧侧面设为与弧形轨道2同轴的圆弧面。

本实施例的弧形轨道2两端之间的宽度以及弧形滑块3两端之间的宽度均大于等于被测管道10的外径，可实现从管道侧面组装，并进行全周向检测。考虑到在役管道的实际情况，侧面组装具有很强的操作性，相较于一般周向测管需要管道有一端是无装配状态以插入检测装置，本实施例可以避免拆卸，更具实用性。弧形滑块3上间隔设有至少两个与其同步移动并用于检测被测管道10的超声探头5；具体的，本实施例的弧形轨道2径向向内的一侧设有内侧开口，弧形滑块3径向向内的一侧侧面从内侧开口处露出主体1，超声探头5设置在弧形滑块3径向向内的一侧侧面上。设位于两端的两个超声探头5之间的弧形滑块3为超声检测段，则弧形轨道2的弧度与超声检测段的弧度之和大于等于2π。本实施例的弧形滑块3上设有两个超声探头5，位于该两个超声探头5之间的超声检测段的弧度等于π，弧形轨道2的弧度等于π，如图4所示，两个超声探头5分别可实现对区域①和区域②的检测，即可实现对被测管道10的周向全范围检测。

主体1上设有用于驱动其沿着被测管道10的轴向方向移动的轴向驱动机构。本实施例的轴向驱动机构包括固定安装在主体1上的动力轮架16，动力轮架16上设有用于与被测管道10的外周壁滚动配合的动力滚轮17，且主体1上设有用于驱动动力滚轮17转动进而驱动其沿着被测管道10的轴向方向移动的行走动力装置。

本实施例的主体1上还设有用于使所述弧形轨道2与被测管道10保持同轴的定位机构。具体的，本实施例的定位机构沿着弧形轨道2的轴向方向间隔设有至少两个，每一个定位机构均包括间隔设置的至少两个定位单元，定位单元包括定位块4和用于驱动定位块4沿着弧形轨道2的径向方向移动的定位驱动机构。具体的，定位驱动机构包括用于驱动定位块4沿着弧形轨道2的径向方向移动的电动缸9或气缸或液压缸。本实施例的定位驱动机构包括用于驱动定位块4沿着弧形轨道2的径向方向移动的电动缸9，电动缸9采用可在水下工作的防水电动缸。具体的，本实施例的定位机构沿着弧形轨道2的轴向方向间隔设为两个，两个定位机构分别位于主体1的两端。本实施例的每一个定位机构均包括间隔设置的两个定位单元，两个定位单元同轴设置。本实施例的电动缸9与定位块4之间设有压力传感器15，用于检测定位块4与被测管道10之间的压力值，当压力值达到设定范围后，电动缸9停止动作并保持定位块4的位置，确保定位块4与被测管道10之间的定位配合效果。

具体的，本实施例的检测驱动机构包括设置在主体1内的弧形活塞通道6，弧形活塞通道6与弧形轨道2同轴并相邻设置，且弧形活塞通道6内设有带磁活塞7，弧形滑块3上与带磁活塞7对应设有磁铁8、金属铁块、金属钴块或金属镍块，本实施例的弧形滑块3上与带磁活塞7对应设有磁铁8。主体1上设有用于驱动带磁活塞7沿着弧形活塞通道6移动并在磁力作用下带动弧形滑块3沿着弧形轨道2移动的检测动力装置。本实施例的检测动力装置包括固定安装在主体1上并用于分别向弧形活塞通道6的两端注入驱动带磁活塞7沿着弧形活塞通道6移动的液体介质的两个液体介质泵14，本实施例的液体介质泵14采用微型水泵，通过微型水泵控制带磁活塞7的运动，进而通过磁力带动整个弧形滑块3转动，最终实现超声探头5完成对管的周向检测。本实施例的弧形活塞通道6的两端分别设有用于限位带磁活塞7的限位块18。通过微型水泵作为动力源，与水下工作环境契合，同时磁力带动的方式可以使弧形滑块3外形设计更为圆滑，更不容易被水中杂物干扰，同时也减少了结构件的数量，使得整套装置可以进一步轻量化设计。

当然，检测驱动机构还可以采用其他方式实现，如在弧形轨道2径向向外的一侧设置外侧开口，弧形滑块3径向向外的一侧从外侧开口处露出主体1；检测驱动机构包括固定安装在主体1上的检测驱动电机和与检测驱动电机传动连接的主动齿轮，主动齿轮的轴线与弧形轨道2的轴线平行，且弧形滑块3径向向外的一侧侧面上设有与主动齿轮啮合的轮齿，即可采用齿轮传动机构驱动弧形滑块3沿着弧形轨道2移动。

进一步，本实施例的定位块4径向向内的一侧设有与被测管道10外周壁配合的V型定位槽，V型定位槽包括对称设置的两个定位面11；两个定位面11之间设有安装槽12，安装槽12内设有用于与被测管道10的外周壁滚动配合的滚轮13，滚轮13的轴线与对应的定位块4的径向方向垂直；和/或，两个定位面11上分别设有用于与被测管道10的外周壁滚动配合的牛眼。如此，定位块4既可满足定位被测管道的技术目的，又可实现与被测管道之间的滚动配合，减小主体1轴向移动时的摩擦阻力。本实施例的两个定位面11之间设有安装槽12，安装槽12内设有用于与被测管道10的外周壁滚动配合的滚轮13。

本实施例的在役管道超声在线检测装置可在水下实现对被测管道进行在线检测，水浸的环境使得探头不需要与被测管道的管壁直接接触，且耦合效果可以有效保证，不同于直接接触式的超声检测装置要给探头足够的压力以保证耦合效果，整套系统的结构强度要求较低，可以轻量化，同时减少检测时对被测管道10的负担。

本实施例的在役管道超声在线检测装置，通过将弧形轨道两端的宽度以及弧形滑块两端之间的宽度设置为大于被测管道的外径，如此，可直接将主体扣在被测管道上，而无需拆卸管道；在检测驱动机构的作用下驱动弧形滑块沿着弧形轨道移动，从而利用安装在弧形滑块上的超声探头对被测管道进行超声检测；通过将弧形轨道的弧度与超声检测段的弧度之和设置为大于等于2π，弧形滑块沿着弧形轨道移动过程中可覆盖被测管道的整个圆周方向，如此即可实现对被测管道圆周方向上的所有区域进行检测，不会存在漏检区域；通过设置轴向驱动机构，可驱动主体沿着被测管道的轴向方向移动，并利用定位机构使弧形轨道的轴线与被测管道的轴线始终保持重合，如此，即可实现对被测管道整个表面的超声检测。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种在役管道超声在线检测装置，其特征在于：包括主体（1），所述主体（1）内设有弧形轨道（2），所述弧形轨道（2）上设有与其滑动配合的弧形滑块（3），所述弧形滑块（3）与所述弧形轨道（2）同轴，所述主体（1）上设有用于驱动所述弧形滑块（3）沿着所述弧形轨道（2）移动的检测驱动机构；

所述弧形轨道（2）两端之间的宽度以及所述弧形滑块（3）两端之间的宽度均大于等于被测管道（10）的外径；所述弧形滑块（3）上间隔设有至少两个与其同步移动并用于检测被测管道（10）的超声探头（5）；设位于两端的两个所述超声探头（5）之间的所述弧形滑块（3）为超声检测段，则所述弧形轨道（2）的弧度与所述超声检测段的弧度之和大于等于2π；

所述主体（1）上设有用于驱动其沿着被测管道（10）的轴向方向移动的轴向驱动机构；所述主体（1）上还设有用于使所述弧形轨道（2）与被测管道（10）保持同轴的定位机构。

2.根据权利要求1所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述检测驱动机构包括设置在所述主体（1）内的弧形活塞通道（6），所述弧形活塞通道（6）与所述弧形轨道（2）同轴并相邻设置，且所述弧形活塞通道（6）内设有带磁活塞（7），所述弧形滑块（3）上与所述带磁活塞（7）对应设有磁铁（8）、金属铁块、金属钴块或金属镍块，所述主体（1）上设有用于驱动所述带磁活塞（7）沿着所述弧形活塞通道（6）移动并在磁力作用下带动所述弧形滑块（3）沿着所述弧形轨道（2）移动的检测动力装置。

3.根据权利要求2所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述检测动力装置包括固定安装在所述主体（1）上并用于分别向所述弧形活塞通道（6）的两端注入驱动所述带磁活塞（7）沿着所述弧形活塞通道（6）移动的液体介质的两个液体介质泵（14）。

4.根据权利要求1所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述弧形轨道（2）径向向内的一侧设有内侧开口，所述弧形滑块（3）径向向内的一侧侧面从所述内侧开口处露出所述主体（1），所述超声探头（5）设置在所述弧形滑块（3）径向向内的一侧侧面上。

5.根据权利要求1所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述弧形轨道（2）径向向外的一侧设有外侧开口，所述弧形滑块（3）径向向外的一侧从所述外侧开口处露出所述主体（1）；所述检测驱动机构包括固定安装在所述主体（1）上的检测驱动电机和与所述检测驱动电机传动连接的主动齿轮，所述主动齿轮的轴线与所述弧形轨道（2）的轴线平行，且所述弧形滑块（3）径向向外的一侧侧面上设有与所述主动齿轮啮合的轮齿。

6.根据权利要求1所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述定位机构沿着所述弧形轨道（2）的轴向方向间隔设有至少两个，每一个所述定位机构均包括间隔设置的至少两个定位单元，所述定位单元包括定位块（4）和用于驱动所述定位块（4）沿着所述弧形轨道（2）的径向方向移动的定位驱动机构。

7.根据权利要求6所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述定位块（4）径向向内的一侧设有与被测管道（10）外周壁配合的V型定位槽，所述V型定位槽包括对称设置的两个定位面（11）；

两个所述定位面（11）之间设有安装槽（12），所述安装槽（12）内设有用于与被测管道（10）的外周壁滚动配合的滚轮（13），所述滚轮（13）的轴线与对应的所述定位块（4）的径向方向垂直；和/或，两个所述定位面（11）上分别设有用于与被测管道（10）的外周壁滚动配合的牛眼。

8.根据权利要求6所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：每一个所述定位机构均包括间隔设置的两个定位单元，两个所述定位单元同轴设置。

9.根据权利要求1所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述弧形滑块（3）上设有两个超声探头（5），位于该两个所述超声探头（5）之间的所述超声检测段的弧度等于π，所述弧形轨道（2）的弧度等于π。

10.根据权利要求1所述的在役管道超声在线检测装置，其特征在于：所述轴向驱动机构包括固定安装在所述主体（1）上的动力轮架（16），所述动力轮架（16）上设有用于与被测管道（10）的外周壁滚动配合的动力滚轮（17），且所述主体（1）上设有用于驱动所述动力滚轮（17）转动进而驱动其沿着被测管道（10）的轴向方向移动的行走动力装置。

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