CN212627558U - 智能速度均衡器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能速度均衡器，包括筒体、固定安装于筒体内的固定板、可旋转地设置于固定板一侧的转动板、连接于固定板另一侧端面上的内筒体和至少两个安装于筒体上的里程轮，所述内筒体中安装有一电机，还具有一控制组件，此控制组件包括至少两个传感器、与传感器分别连接的模拟量采集板、与模拟量采集板连接，并用于控制电机旋转的电机控制板和用于供电的电源模块；所述电机用于根据来自电机控制板的指令，驱动转动板旋转一定角度，以改变泄流通道的面积。本实用新型可以避免因为过气量调整的不准确，导致检测器运行速度过快或过慢，进一步提高对检测器运行速度控制的精度。

Description

智能速度均衡器

技术领域

本实用新型涉及一种智能速度均衡器，属于管道内检技术领域。

背景技术

天然气石油管道作为运输与储存能源的主要载体，已经成为运输过程中不可缺少的部分，在使用过程中，会因为各种原因导致管道输送量减少、天然气石油泄漏等情况，因此天然气石油管道每隔一段时间都需要进行检测和维修，于是用于天然气石油管道内检测的智能内检测器应运而生。

管道智能内检测器的运行速度最优为2~3m/s，这样才能更好的检测到管道内外壁的各种缺陷，但是由于有些管道内蜡、煤灰或者腐蚀碎片沉积太多，推动检测器的输送量有限；或者是高程太高，会导致智能内检测器运行速度过慢；再者因为落差较大，会导致检测器下落运行速度过快，可能导致检测器损坏，所以控制智能检测器的速度是非常有必要的。

现有智能速度均衡器都是检测工程师根据管道的压力值进行预判，在发送检测器前进行预设速度，如预测到速度过快，则在皮碗开孔，增加泄漏量，降低压差，起到降低速度的效果。反之亦然。这样操作属于盲目控制，而且检测过程中情况瞬息万变，预判时常不准，则会导致检测器运动速度过快过慢，影响缺陷的识别和定位；严重的则会导致检测器的卡堵或损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能速度均衡器，该智能速度均衡器的电机控制板在控制电机转动过程中能够转到合适的位置，将速度控制在合适的范围内，避免因为过气量调整的不准确，导致检测器运行速度过快或过慢，进一步提高对检测器运行速度控制的精度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种智能速度均衡器，包括筒体、固定安装于筒体内的固定板、可旋转地设置于固定板一侧的转动板、连接于固定板另一侧端面上的内筒体和至少两个安装于筒体上的里程轮，所述固定板的周向端面与筒体内壁接触连接，所述转动板中央设置有一转动轴，此转动轴向背于转动板的一端穿过固定板、伸入内筒体内；

所述内筒体中安装有一电机，此电机的输出轴与转动轴连接，用于驱动转动轴带动转动板旋转，所述转动轴上间隔套装有至少两个轴承，此轴承的内圈、外圈分别与转动轴外表面、内筒体内表面相对固定；

所述固定板与转动板贴近设置，此固定板上沿周向间隔开有至少两个第一通孔，所述转动板上开有至少两个与第一通孔对应的第二通孔，当第一通孔与第二通孔完全重合时，泄流通道的面积最大，当第一通孔与第二通孔完全不重合时，泄流通道的面积为零；

还具有一控制组件，此控制组件包括至少两个传感器、与传感器分别连接的模拟量采集板、与模拟量采集板连接，并用于控制电机旋转的电机控制板和用于供电的电源模块；

所述传感器分别安装于里程轮上，用于采集里程轮转过的角度数据，并传输至模拟量采集板；

所述模拟量采集板根据来自传感器的里程轮转过的角度数据，计算获得速度均衡器在管道内行进的里程数；

所述控制组件还包括一位置传感器，此位置传感器的发射端随电机的输出轴转动，所述位置传感器的接收端固定安装于筒体上，该位置传感器用于采集转动板随电机的输出轴转过的角度数据；

所述电机控制板根据来自模拟量采集板的速度均衡器在管道内行进的里程数计算获得速度均衡器在管道内行进的速度，再根据来自位置传感器的转动板随电机的输出轴转过的角度数据，计算获得电机旋转的方向和角度；

所述电机用于根据来自电机控制板的指令，驱动转动板旋转一定角度，以改变泄流通道的面积。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，相邻轴承之间的内筒体内壁上具有一沿径向向内凸起的卡块。

2. 上述方案中，所述转动轴相背于转动板的一端上叠置套装有两个圆螺母。

3. 上述方案中，三个所述传感器均为霍尔传感器，分别安装于三个里程轮上。

4. 上述方案中，所述位置传感器为光电位置传感器。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型智能速度均衡器，其安装于管道的内检设备上，解决了现有检测器速度均衡器需要人工手动调节、容易预判和调节不准的问题，通过实时调整对管道内流体的泄流面积进行智能调速，使得设备在管道内始终保持适中恒定的运行速度，从而保证得到最完整的缺陷、焊缝等管道特征信息，还可以有效地对内检测器进行保护，避免内检测器发生停滞或冲撞；另外，其还包括一位置传感器，此位置传感器的发射端随电机的输出轴转动，所述位置传感器的接收端固定安装于速度均衡器上，该位置传感器用于采集调速板随电机的输出轴转过的角度数据，位置传感器的设置，可以更加精准的调整调速板的位置，保证电机控制板在控制电机转动过程中能够转到合适的位置，将速度控制在合适的范围内，避免因为过气量调整的不准确，导致检测器运行速度过快或过慢，进一步提高对检测器运行速度控制的精度。

2、本实用新型智能速度均衡器，其转动轴上间隔套装有至少两个轴承，此轴承的内圈、外圈分别与转动轴外表面、内筒体内表面相对固定，通过两个轴承的设置，保证了转动轴转动的稳定性和流畅性，进一步提高对设备速度调节的灵敏度，从而提高检测数据的准确性。

附图说明

附图1为本实用新型智能速度均衡器的电气结构原理框图；

附图2为本实用新型智能速度均衡器的机械结构剖视图；

附图3为本实用新型智能速度均衡器的局部结构示意图；

附图4为本实用新型智能速度均衡器的局部结构剖视图。

以上附图中：1、筒体；2、固定板；3、转动板；4、转动轴；5、电机；6、第一通孔；7、第二通孔；9、皮碗；10、内筒体；11、轴承；12、卡块；13、圆螺母；16、里程轮；1a、传感器；2a、模拟量采集板；4a、电机控制板；5a、电源模块6a、位置传感器。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例1：一种智能速度均衡器，包括筒体1、固定安装于筒体1内的固定板2、可旋转地设置于固定板2一侧的转动板3、连接于固定板2另一侧端面上的内筒体10和至少两个安装于筒体1上的里程轮16，所述固定板2的周向端面与筒体1内壁接触连接，所述转动板3中央设置有一转动轴4，此转动轴4向背于转动板3的一端穿过固定板2、伸入内筒体10内；

所述内筒体10中安装有一电机5，此电机5的输出轴与转动轴4连接，用于驱动转动轴4带动转动板3旋转，所述转动轴4上间隔套装有至少两个轴承11，此轴承11的内圈、外圈分别与转动轴4外表面、内筒体10内表面相对固定；

所述固定板2与转动板3贴近设置，此固定板2上沿周向间隔开有至少两个第一通孔6，所述转动板3上开有至少两个与第一通孔6对应的第二通孔7，当第一通孔6与第二通孔7完全重合时，泄流通道的面积最大，当第一通孔6与第二通孔7完全不重合时，泄流通道的面积为零；

还具有一控制组件，此控制组件包括至少两个传感器1a、与传感器1a分别连接的模拟量采集板2a、与模拟量采集板2a连接，并用于控制电机5旋转的电机控制板4a和用于供电的电源模块5a；

所述传感器1a分别安装于里程轮16上，用于采集里程轮16转过的角度数据，并传输至模拟量采集板2a；

所述模拟量采集板2a根据来自传感器1a的里程轮16转过的角度数据，计算获得速度均衡器在管道内行进的里程数；

所述控制组件还包括一位置传感器6a，此位置传感器6a的发射端随电机5的输出轴转动，所述位置传感器6a的接收端固定安装于筒体1上，该位置传感器6a用于采集转动板3随电机5的输出轴转过的角度数据；

所述电机控制板4a根据来自模拟量采集板2a的速度均衡器在管道内行进的里程数计算获得速度均衡器在管道内行进的速度，再根据来自位置传感器6a的转动板3随电机5的输出轴转过的角度数据，计算获得电机5旋转的方向和角度；

所述电机5用于根据来自电机控制板4a的指令，驱动转动板3旋转一定角度，以改变泄流通道的面积。

相邻轴承11之间的内筒体10内壁上具有一沿径向向内凸起的卡块12；上述转动轴4相背于转动板3的一端上叠置套装有两个圆螺母13；

上述模拟量采集板2a对来自三个传感器1a的数据进行比较、筛选和计算，获得速度均衡器在管道内行进的里程数；上述轴承11为圆锥滚子轴承。

实施例2：一种智能速度均衡器，包括筒体1、固定安装于筒体1内的固定板2、可旋转地设置于固定板2一侧的转动板3、连接于固定板2另一侧端面上的内筒体10和至少两个安装于筒体1上的里程轮16，所述固定板2的周向端面与筒体1内壁接触连接，所述转动板3中央设置有一转动轴4，此转动轴4向背于转动板3的一端穿过固定板2、伸入内筒体10内；

所述内筒体10中安装有一电机5，此电机5的输出轴与转动轴4连接，用于驱动转动轴4带动转动板3旋转，所述转动轴4上间隔套装有至少两个轴承11，此轴承11的内圈、外圈分别与转动轴4外表面、内筒体10内表面相对固定；

所述固定板2与转动板3贴近设置，此固定板2上沿周向间隔开有至少两个第一通孔6，所述转动板3上开有至少两个与第一通孔6对应的第二通孔7，当第一通孔6与第二通孔7完全重合时，泄流通道的面积最大，当第一通孔6与第二通孔7完全不重合时，泄流通道的面积为零；

还具有一控制组件，此控制组件包括至少两个传感器1a、与传感器1a分别连接的模拟量采集板2a、与模拟量采集板2a连接，并用于控制电机5旋转的电机控制板4a和用于供电的电源模块5a；

所述传感器1a分别安装于里程轮16上，用于采集里程轮16转过的角度数据，并传输至模拟量采集板2a；

所述模拟量采集板2a根据来自传感器1a的里程轮16转过的角度数据，计算获得速度均衡器在管道内行进的里程数；

所述控制组件还包括一位置传感器6a，此位置传感器6a的发射端随电机5的输出轴转动，所述位置传感器6a的接收端固定安装于筒体1上，该位置传感器6a用于采集转动板3随电机5的输出轴转过的角度数据；

所述电机控制板4a根据来自模拟量采集板2a的速度均衡器在管道内行进的里程数计算获得速度均衡器在管道内行进的速度，再根据来自位置传感器6a的转动板3随电机5的输出轴转过的角度数据，计算获得电机5旋转的方向和角度；

所述电机5用于根据来自电机控制板4a的指令，驱动转动板3旋转一定角度，以改变泄流通道的面积。

三个上述传感器1a均为霍尔传感器，分别安装于三个里程轮上；上述位置传感器6a为光电位置传感器，光电位置传感器，可以精准的调整固定板与转动板的绝对位置，保证电机控制板在控制电机转动过程中能够转到合适的位置，将速度控制在合适的范围内，避免因为过气量调整的不准确，导致检测器运行速度过快或过慢，提高对检测器运行速度控制的精度；

上述第一通孔6与第二通孔7的数目均为6个，分别沿固定板2、转动板3周向等间隔设置；上述第一通孔6、第二通孔7的形状为圆心角为30°的扇形。

采用上述智能速度均衡器，其安装于管道的内检设备上，解决了现有检测器速度均衡器需要人工手动调节、容易预判和调节不准的问题，通过实时调整对管道内流体的泄流面积进行智能调速，使得设备在管道内始终保持适中恒定的运行速度，从而保证得到最完整的缺陷、焊缝等管道特征信息，还可以有效地对内检测器进行保护，避免内检测器发生停滞或冲撞；

另外，位置传感器的设置，可以更加精准的调整调速板的位置，保证电机控制板在控制电机转动过程中能够转到合适的位置，将速度控制在合适的范围内，避免因为过气量调整的不准确，导致检测器运行速度过快或过慢，进一步提高对检测器运行速度控制的精度；

另外，两个轴承的设置，保证了转动轴转动的稳定性和流畅性，进一步提高对设备速度调节的灵敏度，从而提高检测数据的准确性。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能速度均衡器，其特征在于：包括筒体（1）、固定安装于筒体（1）内的固定板（2）、可旋转地设置于固定板（2）一侧的转动板（3）、连接于固定板（2）另一侧端面上的内筒体（10）和至少两个安装于筒体（1）上的里程轮（16），所述固定板（2）的周向端面与筒体（1）内壁接触连接，所述转动板（3）中央设置有一转动轴（4），此转动轴（4）向背于转动板（3）的一端穿过固定板（2）、伸入内筒体（10）内；

所述内筒体（10）中安装有一电机（5），此电机（5）的输出轴与转动轴（4）连接，用于驱动转动轴（4）带动转动板（3）旋转，所述转动轴（4）上间隔套装有至少两个轴承（11），此轴承（11）的内圈、外圈分别与转动轴（4）外表面、内筒体（10）内表面相对固定；

所述固定板（2）与转动板（3）贴近设置，此固定板（2）上沿周向间隔开有至少两个第一通孔（6），所述转动板（3）上开有至少两个与第一通孔（6）对应的第二通孔（7），当第一通孔（6）与第二通孔（7）完全重合时，泄流通道的面积最大，当第一通孔（6）与第二通孔（7）完全不重合时，泄流通道的面积为零；

还具有一控制组件，此控制组件包括至少两个传感器（1a）、与传感器（1a）分别连接的模拟量采集板（2a）、与模拟量采集板（2a）连接，并用于控制电机（5）旋转的电机控制板（4a）和用于供电的电源模块（5a）；

所述传感器（1a）分别安装于里程轮（16）上，用于采集里程轮（16）转过的角度数据，并传输至模拟量采集板（2a）；

所述模拟量采集板（2a）根据来自传感器（1a）的里程轮（16）转过的角度数据，计算获得速度均衡器在管道内行进的里程数；

所述控制组件还包括一位置传感器（6a），此位置传感器（6a）的发射端随电机（5）的输出轴转动，所述位置传感器（6a）的接收端固定安装于筒体（1）上，该位置传感器（6a）用于采集转动板（3）随电机（5）的输出轴转过的角度数据；

所述电机控制板（4a）根据来自模拟量采集板（2a）的速度均衡器在管道内行进的里程数计算获得速度均衡器在管道内行进的速度，再根据来自位置传感器（6a）的转动板（3）随电机（5）的输出轴转过的角度数据，计算获得电机（5）旋转的方向和角度；

所述电机（5）用于根据来自电机控制板（4a）的指令，驱动转动板（3）旋转一定角度，以改变泄流通道的面积。

2.根据权利要求1所述的智能速度均衡器，其特征在于：相邻轴承（11）之间的内筒体（10）内壁上具有一沿径向向内凸起的卡块（12）。

3.根据权利要求1所述的智能速度均衡器，其特征在于：所述转动轴（4）相背于转动板（3）的一端上叠置套装有两个圆螺母（13）。

4.根据权利要求1所述的智能速度均衡器，其特征在于：三个所述传感器（1a）均为霍尔传感器，分别安装于三个里程轮上。

5.根据权利要求1所述的智能速度均衡器，其特征在于：所述位置传感器（6a）为光电位置传感器。

Images