CN214745031U

CN214745031U - 一种可检测输液管道微泄漏的球型内检测器

Info

Publication number: CN214745031U
Application number: CN202120567349.9U
Authority: CN
Inventors: 兰惠清; 吕荣斌; 刘同兴
Original assignee: Beijing Jiaotong University
Current assignee: Beijing Jiaotong University
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2031-03-19

Abstract

球型内检测器是在管道内部随输送液体介质一起运动，并采集沿途管道内泄漏声信号，进而检测管道是否存在微泄漏的一种检测器。本实用新型专利是一种可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，主要由减震外球壳、承压内球壳、内部硬件以及遥控器四部分组成。该球型内检测器可实现在水平、倾斜、甚至垂直管路内顺利通过，进行输液管道微泄漏的检测和泄漏声信号的采集记录，以及检测器运动状态的实时记录与存储，解决现有管道内检测器极易卡堵、难以检测微泄漏且检测精度低、以及检测过程复杂、检测成本高的问题，为管道泄漏定位提供了重要方法和思路。本实用新型专利精简了检测操作，简化了设备，适用于不同管径输液管道的微泄漏检测。

Description

一种可检测输液管道微泄漏的球型内检测器

技术领域

本实用新型涉及石油、输水行业中输液管道泄漏检测仪器，特别是球型管道泄漏内检测器，属于工程安全检测技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展，社会上对石油、水等液体资源的需求日益增多，管道因其在输送液体方面的便利、高效率和安全等独特优势而迅猛发展，并在工业中被广泛应用。随着输液管道运输应用的增加，由于钢制管道的腐蚀、磨损和第三方损坏等因素，输液管道的泄漏时有发生。因此，运用先进的检测技术和设备，进行管道泄漏检测已成为该领域的重要课题。管道内检测是各种管道检测方法之一，利用管输介质驱动检测器在管道内运行，实时检测和记录管道的泄漏、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业。管道大多埋地敷设，通过管道内检测可事先发现各种缺陷和损伤，了解各管段的危险程度，可预防和有效减少事故并节约管道维修资金，是保证管道运输安全的重要措施。

现今常用的内检测方法都存在不同的问题，主要体现在灵敏度不够、效率低、维修成本高、对微泄漏不敏感、误报率高、体积庞大易发生卡死等方面，在微泄漏检测方面均存在一定缺陷，因此是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，将常规的管道内检测器设计为球型，以解决现有非球型管道内检测器不能顺利在管道中通过、进而产生卡堵的问题；通过宽频带、高灵敏度的水听器采集沿途声信号，由于泄漏处的声信号与无损管段的声信号存在频率上存在明显差异，利用后续的声信号处理方法，可准确提取泄漏信号，以解决现有内检测器对微泄漏不敏感且灵敏度不高的问题；通过球型检测器内部搭载姿态传感器，可以实时记录并存储检测器的运动状态，以解决现有内检测器定位不准确的问题；在内部组件中加入二合一USB以及防水USB，可以将水听器采集到的声信号和姿态传感器记录到的数据直接通过USB接口连接计算机并读出，以解决数据不易读取的问题；在内部硬件中加入电磁继电器与遥控器配合使用，可以控制检测器的开启和关闭，简化使用方法，提高使用普及率。

为了达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可检测输液管道微泄漏的球型内检测器包括：减震外球壳、承压内球壳、可同时采集泄漏声信号和检测器运动状态的内部硬件组、控制检测器的遥控器。

所述的减震外球壳是由聚氨酯材料的上球壳和下球壳构成，聚氨酯材料外球壳对检测器起到减震和保护的作用，进而减小检测器在运动过程中与管壁碰撞所产生的噪声、保护金属内球壳不与管道内壁直接碰撞，为后续的泄漏信号提取的识别提供条件。

所述的承压内球壳主要由上球壳和下球壳构成，其材料为铝合金，既能满足在管道中运行的强度要求，又能保证检测器总体质量不至于过大。在承压球壳内部还设计有固定各硬件的固定台，有助于合理布局，有效减小球型检测器的尺寸，起到稳固各部分硬件的作用。

所述的承压内球壳，其上下半球连接处、防水USB堵头处、水听器处密封采用以下方式：其中，对于防水USB堵头处和水听器处小尺寸密封，采用防水密封胶密封。对于其上下半球的连接采用法兰式密封连接，法兰密封面采用矩形槽密封面配以O型密封圈，能达到较好的密封效果。法兰盘上均布加工若干个孔，通过螺栓连接紧固上下半球，增强上下半球处的密封效果。

所述的内部硬件组由采集泄漏声信号的水听器、记录检测器运动状态的姿态传感器、录音笔、电池、电源模块、电磁继电器、二合一USB以及防水USB组成，可以实现管道泄漏信号和检测器运动状态信号的记录和存储。其中，水听器可以采集管道内的声信号，并通过数据线将采集的声信号输入并存储到带有内录功能的录音笔，进而可通过数据线在PC端读取。姿态传感器用来实时记录检测器的运动状态，其内部自带电池和存储卡，可通过数据线在PC端读取存储在存储卡中的数据。内部带保护片的可充电锂电池电池为水听器、电源模块以及电磁继电器供电，提供稳定可靠的电源。电磁继电器与所述的遥控器配合，控制检测器的工作状态。

所述的遥控器由天线、显示屏以及控制检测器硬件状态的控制按键组成，与内部硬件中的电磁继电器配合使用，控制检测器的工作状态。

本实用新型的优点在于：

(1)内检测器为球型，以解决现有非球型管道内检测器不能顺利在管道中通过、进而产生卡堵的问题；

(2)通过宽频带、高灵敏度的水听器采集沿途声信号，由于泄漏处的声信号与无损管段的声信号存在频率上存在明显差异，利用后续的声信号处理方法，可准确将泄漏信号提取出来，以解决现有内检测器难以检测到微泄漏、灵敏度不高的问题；

(3)在内部硬件中加入电磁继电器与遥控器配合使用，可以在管道外部控制检测器的开启和关闭，使用简单方便，提高检测效率。

(4)本内检测器适用于多种规格的管道检测，可大大降低管道内检测成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型外球壳结构剖视图；

图3是本实用新型外球壳剖视图；

图4是本实用新型内部结构示意图；

图5是本实用新型遥控器结构示意图；

附图中：1-减震外球壳，2-承压内球壳，3-内部硬件组，4-遥控器，5-外球壳螺栓孔，6-外上球壳，7-外球壳防水USB通孔，8-外下球壳，9-外球壳水听器通孔，10-内球壳螺栓孔，11-内上球壳，12-电池固定台，13-内球壳防水USB通孔，14-录音笔固定台，15-密封槽，16-内下球壳，17-姿态传感器固定台，18-内球壳水听器通孔，19-电源模块固定台，20-电磁继电器固定台，21-密封圈，22- 录音笔，23-配重块，24-防水USB帽，25-防水USB，26-二合一USB，27-电池，28-电磁继电器，29-姿态传感器，30-水听器，31-电源模块，32-遥控器机身，33- 显示屏，34-天线，35-姿态传感器启动按钮B，36-停止按钮D，37-录音笔启动按钮C，38-姿态传感器&录音笔同时启动按钮A。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。实施例如图1所示，本实用新型提供一种可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，其特征在于：由减震外球壳1、承压内球壳2、内部硬件组3和遥控器4四部分组成。

所述的减震外球壳1如图2所示，在外上球壳6与外下球壳8上分别均布加工若干个螺栓孔5，并通过外球壳螺栓孔对齐的方式安装。在外上球壳与外下球壳上分别开有外球壳防水USB通孔7和外球壳水听器通孔9。

所述的承压内球壳2如图3所示，内上球壳11与内下球壳16由若干组螺栓紧固装置通过二者上均布的内球壳螺栓孔10紧固连接在一起，并在内上球壳上一周开有端面为矩形的密封槽15，用于安装密封圈21，以实现内上下球壳的密封。电池固定台12与录音笔固定台14和内上球壳为一个整体。姿态传感器固定台17、电源模块固定台19、电磁继电器固定台20和内下球壳为一个整体。在内上球壳与内下球壳上分别开有内球壳防水USB通孔13和内球壳水听器通孔18。

所述的内部硬件组3如图4所示，外球壳通过聚氨酯材料的弹性属性紧固在一起，上下内球壳通过螺栓螺母紧固在一起。密封圈21放置在密封槽中，以保证上下球壳连接处良好的密封性。水听器30放置在水听器通孔里，二者以防水密封胶进行连接和固定，防水密封胶既起到了固定作用，又起到了密封作用。紧固有防水USB帽24的防水USB 25放置在防水USB通孔中，二者以防水密封胶固定连接。水听器可以采集管道内的声信号，并通过数据线将采集的声信号输入并存储到带有内录功能的录音笔22，进而可通过数据线连接到二合一USB 26和防水USB在PC端读取数据。姿态传感器29用来实时记录检测器的运动状态，其内部自带电池和存储卡，通过数据线连接到二合一USB 26和防水USB在PC 端读取存储在存储卡中的数据。内部带保护片的可充电锂电池27为水听器、电源模块31、电磁继电器28供电，提供稳定可靠的电源。电磁继电器与所述的遥控器配合，控制检测器不同的工作状态。在上、下内球壳的两端固定有若干个金属配重块23，以调整整个球型检测器的转动惯量，进而使检测器在运行时尽量沿着某一条轴线平稳滚动。

所述的遥控器4如图5所示，在遥控器机身32上，显示屏33用来显示电量和连接信号强度，天线34用来增强连接信号。4个按键用来控制球型检测器不同的工作状态，其中：按下姿态传感器&录音笔同时启动按钮A 38，姿态传感器和录音笔同时开始工作，按下停止按钮D 36，此时二者同时停止工作并保存数据；按下姿态传感器启动按钮B 35，仅姿态传感器开始工作，按下停止按钮D，此时姿态传感器停止工作并保存数据；按下录音笔启动按钮C37，仅录音笔开始工作，按下停止按钮D，此时，录音笔停止工作并保存数据。

本实用新型在使用时，测试者需提前检查好硬件电池与遥控器电池电量是否充足、各硬件之间的连接线是否坚实可靠、3个密封处的密封性能是否良好、上下球壳连接处是否紧固可靠，满足以上基本条件后方可使用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，利用上述揭示的技术内容作出的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，其特征在于包括：由减震外球壳、承压内球壳、可同时采集微泄漏声信号和检测器运动状态的内部硬件组、以及控制检测器的遥控器组成。

2.如权利要求1所述的可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，其特征在于，所述的减震外球壳由聚氨酯材料的上球壳和下球壳构成。

3.如权利要求1所述的可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，其特征在于，所述的承压内球壳由铝合金材料的上球壳和下球壳组成。

4.如权利要求1所述的可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，其特征在于，所述的承压内球壳，其上下半球连接处、防水USB堵头处、水听器处密封采用以下方式：其中，对于防水USB堵头处和水听器处小尺寸密封，采用防水密封胶密封；球型检测器属于压力容器，对于其上下半球的连接采用法兰式密封连接，法兰密封面采用矩形槽密封面配以O型密封圈；法兰盘上均布加工若干个孔，通过螺栓连接紧固上下半球。

5.如权利要求1所述的可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，其特征在于，所述的内部硬件组由水听器、姿态传感器、录音笔、电池、电源模块、电磁继电器、防水USB组成；通过可以采集管道内的声信号的水听器、存储声信号的录音笔以及实时记录并存储检测器的运动状态姿态传感器三种主要硬件，再辅以电池、电源模块、电磁继电器、USB以及相应的连接线，可以实现管道泄漏信号和检测器运动状态信号的记录和存储，待检测结束后可以用数据线将检测器与计算机连接起来，直接在计算机上读取检测数据；可以实现数据采集、存储与读取一体化。

6.如权利要求1所述的可检测输液管道微泄漏的球型内检测器，其特征在于，所述的遥控器由天线、显示屏、以及控制检测器硬件状态的控制按键组成，在内部硬件中加入电磁继电器与遥控器配合使用，控制检测器的工作状态。