CN215000216U - 能标记管道内壁残留附着物的管道检测清管器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了能标记管道内壁残留附着物的管道检测清管器，检测清管段的外表面上均匀排列有若干条检测探针，能通过弹簧件收缩或展开，且在检测探针上安装有带微动接触传感器，当微动接触传感器接触附着在管道内壁上的顽固附着物时能受到挤压力发出接触信号至控制器，检测清管段内还设置有连接至控制器的里程编码器，控制器用于接收并存储来自里程编码器发送的计时信息，当控制器接收到接触信号后，能提取当前计时信息形成接触记录。基于该时间信息和清管器的运行速度，并根据进行作业的管道的分布位置和长度信息，能够计算到该时间信息对应在管道的具体位置上，能够精准的识别和定位出来，为后续工作提供丰富技术信息。

Description

能标记管道内壁残留附着物的管道检测清管器

技术领域

本实用新型涉及管道用清管器设备技术领域，具体为一种自发电管道检测清管器。

背景技术

管道清管器是用气体、液体或管道输送介质推动，以管线清理作业的配套设备，可携带其它辅助设备完成各种复杂管道作业。管道清管器应用于管道作业，按作业的要求配置相关配件。运行中的原油、天然气管线，管线内部会产生结蜡、结垢、积水等影响管道输送能力物质。管线进行管道清管器清管作业，可降低各物质对管道内壁的腐蚀，减小运行阻力。运行中的化工物料及油品管线，管线内会有聚合性物料沉积，用管道清管器进行不停线清管作业，可避免重新铺设管线，减低生产成本。

新建未投产管线采用管道清管器配合钢丝刷清管，可清除管道内杂质、浮锈，防止介质污染。管道清管器随着应用范围的的扩大，材质、结构形式、配套设备也在发生着日新月异的变化。管道清管器在生产、生活的日常活动中得到广泛应用，在未来社会发展中将会发挥越来越大的作用。

目前在管道清理的过程中，经常还会遇到清理不完全的情况，有些局部管道壁上会附着有顽固的附着物，传统的清管器难以清除，时间一长，是造成堵塞清管器的罪魁祸首，因此，如何针对这些局部存在的顽固附着物进行针对性清理是非常有必要性的，因为一旦堵塞清管器，造成的麻烦和解决成本是相当巨大的。而目前缺乏一种能够有效发现并标注这些顽固附着物的方法，导致无法针对性的处理。

实用新型内容

为解决上述现有技术存在的不足，发明人经过研发设计，现提供了一种安装在传统清管器上使用的设备，能够有效完成对存在附着物的区域进行标识，从而有效获取这些顽固附着物的信息和所在位置。具体的，本实用新型是这样实现的：

能标记管道内壁残留附着物的管道检测清管器，包括钢丝刷管道清管段、测径管道清管段、电子跟踪管道清管段和刮蜡管道清管段中的一种或多种相互转动连接组合，在尾部还包括一个检测清管段，检测清管段的外表面上均匀排列有若干条检测探针，检测探针沿检测清管段的管壁向后延伸，整体呈撑开状，所述检测探针的前端通过弹簧件固定安装在检测清管段的外壁上，能通过弹簧件收缩或展开，且在检测探针上安装有带微动接触传感器，微动接触传感器的活动端朝外设置，并通过沿检测探针背部分布固定的导线连接至设置于检测清管段内的控制器上，导线进入检测清管段的部位设有水密插件进行密封防水，微动接触传感器在常态下与管道壁相互无受力式接触；当微动接触传感器接触附着在管道内壁上的顽固附着物时能受到挤压力发出接触信号至控制器，检测清管段内还设置有连接至控制器的里程编码器，控制器用于接收并存储来自里程编码器发送的计时信息，当控制器接收到接触信号后，能提取当前计时信息形成接触记录。

进一步的，微动接触传感器的活动端还包括一颗放置在滚球座内的滚珠，滚球座安装在检测探针的外表面上，内部安装有弹簧，滚珠的一部分外露在外侧，当滚珠遇到外部压力时能下沉位移并通过接触件触发微动接触传感器发出一个接触信号。

进一步的，接触信号能记录触发的时间长短信息。

进一步的，检测清管段内还安装有内置蓄电池，用于为微动接触传感器、控制器、里程编码器供电。

进一步的，检测清管段内还安装有微型发电机，微型发电机连接至动力机构，微型发电机通过连接内置的整流器后连接至内置蓄电池，内置蓄电池通过电路传输系统连接至各功能段，所述动力机构为螺旋桨或叶轮。

进一步的，螺旋桨通过传动转轴连接至微型发电机，所述螺旋桨叶片数量不超过3片；

进一步的，传动转轴垂直于移动方向安装的叶轮，叶轮的旋转方向与移动方向相平行，所述微型发电机安装于转轴的两端与转轴相连接，微型发电机的输电线从发电功能段的内部连接至内置蓄电池，所述叶轮的上方安装有与发电功能段尾部连接的遮罩，所述遮罩的底部下方开口，罩盖于叶轮上半部分的上方，使叶轮的下半部外露，所述微型发电机安装于遮罩内侧与转轴连接处。

本实用新型的工作原理介绍：按照管道壁的内径大小在检测清管段的外表面设置有周向环绕的若干根向外撑开的检测探针，检测探针带有弹性，遇到外力作用会被挤压，利用这一原理，在检测探针的外部设置有微动接触传感器，检测清管段随整个清管器运行前进，检测探针与管道壁轻微接触或无受力接触或有较小缝隙均可，当清管器经过后仍然无法清理去除的管壁附着物时，附着物在管壁上形成凸块，凸块经过检测探针时，因其凸起的特性，与之接触的探针会受到阻力使探针下压，并与微动接触传感器产生受力接触，这种受力会触发微动接触传感器里的微动开关产生接触信号，而检测清管段内还设置有里程编码器，用于计时作用，当产生接触信号后，控制器提取接触信号的同时也提取产生信号时的时间信息，基于该时间信息和清管器的运行速度，并根据进行作业的管道的分布位置和长度信息，能够计算到该时间信息对应在管道的具体位置上，从而实现对具有附着物的位置标记。

本实用新型的有益效果：能检测出管道壁上是否附着有难以被清除顽固物，能够精准的识别和标识出来，并根据时间和速度信息精确的算出附着物所对应于管道的实际位置，并能够根据接触信号的长短判断附着物的长度和规模，为后续工作提供丰富技术信息。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为检测清管段的结构立体图；

图3为检测探针的结构立体图；

图4为实施例2中管道检测清管器的结构立体图；

图5为图4中的结构示意图；

图6为检测清管段在管道内运行的状态示意图；

图7为检测清管段在管道内检测附着物的原理示意图；

其中：1检测清管段、2检测探针、3弹簧件、21滚珠、22滚球座、23弹簧、4微型发电机、5螺旋桨、6叶轮、7遮罩、8转轴、9管道、10附着物。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例1：能标记管道内壁残留附着物的管道检测清管器，包括钢丝刷管道9清管段、测径管道9清管段、电子跟踪管道9清管段和刮蜡管道9清管段中的一种或多种相互转动连接组合，在尾部还包括一个检测清管段1，检测清管段1的外表面上均匀排列有若干条检测探针2，检测探针2沿检测清管段1的管壁向后延伸，整体呈撑开状，所述检测探针2的前端通过弹簧件3固定安装在检测清管段1的外壁上，能通过弹簧件3收缩或展开，且在检测探针2上安装有带微动接触传感器，微动接触传感器的活动端朝外设置，并通过沿检测探针2背部分布固定的导线连接至设置于检测清管段1内的控制器上，导线进入检测清管段1的部位设有水密插件进行密封防水，微动接触传感器在常态下与管道9壁相互无受力式接触；当微动接触传感器接触附着在管道9内壁上的顽固附着物10时能受到挤压力发出接触信号至控制器，检测清管段1内还设置有连接至控制器的里程编码器，控制器用于接收并存储来自里程编码器发送的计时信息，当控制器接收到接触信号后，能提取当前计时信息形成接触记录。

使用时，按照管道9壁的内径大小在检测清管段1的外表面设置有周向环绕的若干根向外撑开的检测探针2，检测探针2带有弹性，遇到外力作用会被挤压，利用这一原理，在检测探针2的外部设置有微动接触传感器，检测清管段1随整个清管器运行前进，检测探针2与管道9壁轻微接触或无受力接触或有较小缝隙均可，当清管器经过后仍然无法清理去除的管壁附着物10时，附着物10在管壁上形成凸块，凸块经过检测探针2时，因其凸起的特性，与之接触的探针会受到阻力使探针下压，并与微动接触传感器产生受力接触，这种受力会触发微动接触传感器里的微动开关产生接触信号，而检测清管段1内还设置有里程编码器，用于计时作用，当产生接触信号后，控制器提取接触信号的同时也提取产生信号时的时间信息，基于该时间信息和清管器的运行速度，并根据进行作业的管道9的分布位置和长度信息，能够计算到该时间信息对应在管道9的具体位置上，从而实现对具有附着物10的位置标记。

优选地，微动接触传感器的活动端还包括一颗放置在滚球座22内的滚珠21，滚球座22安装在检测探针2的外表面上，内部安装有弹簧23，滚珠21的一部分外露在外侧，当滚珠21遇到外部压力时能下沉位移并通过接触件触发微动接触传感器发出一个接触信号。滚珠21能在滚球座22内滚动，其底部设有一个接触件，接触件置于滚球座22内承接住滚球，其尾部长杆穿过弹簧23向下延伸连接至微动开关，当滚珠21遇到外部压力时下压，接触件传递受力至微动开关，从而产生接触信号，外部压力失去后，在弹簧23的恢复力下复位，停止发送接触信号。接触信号能记录触发的时间长短信息，即能够持续性发出信号，则可以获取附着物10的规模和长度的信息。

实施例2：

在实施例1的基础上，检测清管段1内还安装有内置蓄电池，用于为微动接触传感器、控制器、里程编码器供电。检测清管段1内还安装有微型发电机4，微型发电机4连接至动力机构，微型发电机4通过连接内置的整流器后连接至内置蓄电池，内置蓄电池通过电路传输系统连接至各功能段，所述动力机构为螺旋桨5或叶轮6。使用时，管道9内的液体推动着清管器前行，螺旋桨5或叶轮6在液体的作用下随运动方向产生转动，从而带动微型发电机4运行，从而产生电流，电流通过整流器等相关电器元件进行转换后对内置蓄电池进行充电，存储电能，内置蓄电池对本清管器的各个需要电能的功能段进行供电，从而形成持续型的供电输出，保障各功能段的用电需求。

进一步的，螺旋桨5通过传动转轴8连接至微型发电机4，所述螺旋桨5叶片数量不超过3片；螺旋桨5在清管器前进的过程中，与液体产生相互作用，从而产生转动，带动传动转轴8转动，传动转轴8传动至微型发电机4，从而在微型发电机4内产生电流，螺旋桨5叶片数量不超过3片，是为了防止在管道9内受到粘稠状物体的缠绕而降低自身转动效率；

进一步的，传动转轴8垂直于移动方向安装的叶轮6，叶轮6的旋转方向与移动方向相平行，所述微型发电机4安装于转轴8的两端与转轴8相连接，微型发电机4的输电线从发电功能段的内部连接至内置蓄电池，所述叶轮6的上方安装有与发电功能段尾部连接的遮罩7，所述遮罩7的底部下方开口，罩盖于叶轮6上半部分的上方，使叶轮6的下半部外露，所述微型发电机4安装于遮罩7内侧与转轴8连接处。转轴8垂直于移动方向安装的叶轮6，叶轮6的旋转方向与移动方向相平行，所述微型发电机4安装于转轴8的两端与转轴8相连接，微型发电机4的输电线从发电功能段的内部连接至内置蓄电池。这样的结构设计，使得叶轮6能够随清管器的移动方向下直接与液体产生接触，顺势带动叶轮6翻转，这样的结构形式能够直接将动能转换成高效的电能，能达到最大效率化的发电效率。遮罩7能够形成对叶轮6的保护，避免来自上方管壁的清理残渣等的直接撞击影响，避免了粘稠状、丝状的附着物10对叶轮6的影响，起到保护作用，同时，遮罩7能够形成外壳，提供固定安装的载体，以及和发电功能段的稳固连接，微型发电机4为两个，分别安装于转轴8的两端，能够进一步提高动能的转换效率；所述遮罩7与叶轮6、微型发电机4组合成一个单独的动力功能段与发电功能段之间转动连接，这样的设计避免了发电功能段的长度过长，分为两段功能段，能降低转弯过长中的卡管率，更好的保障清管器的整体运行。

实施例3：

能标记管道内壁残留附着物的管道检测方法，包括以下步骤：

S1、在清管段的外表面上布置若干条均匀排列安装的检测探针2，检测探针2围绕清管段的外表面布置，且整体呈具有复位弹性的撑开状，撑开的幅度与管道9的腔体内径相适配，能在运行过程中与管道9内壁轻微接触或不接触但接近管道9壁；

S2、获取清管段在进入管道9开始工作时的初始时间信息t0，获取清管段在管道9内的运行速度v，获取清管段内的计时器件，通过计时器件反馈的时间信息t，结合运行速度v，能够推算出在某一时间点时清管段所处管道9的位置；过请管段上设置的计速器获取当前时间下的运行速度；

S3、每当检测探针2接触到附着在管壁上的顽固附着物10时，检测探针2上的微动接触传感器能受压触发，产生接触信号，并提取产生接触信号时的时间信息t，进行数据整合得附着物10信息，并存储或发送；

S4、提取附着物10信息，并依次全部解算每条接触信号所对应的时间信息，并换算成相对于管道9起始点在整段管道9上所处的相应位置点。接触信号能记录触发的时间长短信息，触发的持续时间结合当前清管段的运行速度，即可获得附着物10的长度信息。

通过请管段上设置的计速器获取当前时间下的运行速度。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.能标记管道内壁残留附着物的管道检测清管器，包括钢丝刷管道(9)清管段、测径管道(9)清管段、电子跟踪管道(9)清管段和刮蜡管道(9)清管段中的一种或多种相互转动连接组合，其特征在于，在尾部还包括一个检测清管段(1)，检测清管段(1)的外表面上均匀排列有若干条检测探针(2)，检测探针(2)沿检测清管段(1)的管壁向后延伸，整体呈撑开状，所述检测探针(2)的前端通过弹簧件(3)固定安装在检测清管段(1)的外壁上，能通过弹簧件(3)收缩或展开，且在检测探针(2)上安装有带微动接触传感器，微动接触传感器的活动端朝外设置，并通过沿检测探针(2)背部分布固定的导线连接至设置于检测清管段(1)内的控制器上，导线进入检测清管段(1)的部位设有水密插件进行密封防水，微动接触传感器在常态下与管道(9)壁相互无受力式接触；当微动接触传感器接触附着在管道(9)内壁上的顽固附着物(10)时能受到挤压力发出接触信号至控制器，检测清管段(1)内还设置有连接至控制器的里程编码器，控制器用于接收并存储来自里程编码器发送的计时信息，当控制器接收到接触信号后，能提取当前计时信息形成接触记录。

2.根据权利要求1所述的管道检测清管器，其特征在于，所述微动接触传感器的活动端还包括一颗放置在滚球座(22)内的滚珠(21)，滚球座(22)安装在检测探针(2)的外表面上，内部安装有弹簧(23)，滚珠(21)的一部分外露在外侧，当滚珠(21)遇到外部压力时能下沉位移并通过接触件触发微动接触传感器发出一个接触信号。

3.根据权利要求2所述的管道检测清管器，其特征在于，所述接触信号能记录触发的时间长短信息。

4.根据权利要求1所述的管道检测清管器，其特征在于，所述检测清管段(1)内还安装有内置蓄电池，用于为微动接触传感器、控制器、里程编码器供电。

5.根据权利要求4所述的管道检测清管器，其特征在于，所述检测清管段(1)内还安装有微型发电机(4)，微型发电机(4)连接至动力机构，微型发电机(4)通过连接内置的整流器后连接至内置蓄电池，内置蓄电池通过电路传输系统连接至各功能段，所述动力机构为螺旋桨(5)或叶轮(6)。

6.根据权利要求5所述的管道检测清管器，其特征在于，螺旋桨(5)通过传动转轴(8)连接至微型发电机(4)，所述螺旋桨(5)叶片数量不超过3片。

7.根据权利要求6所述的管道检测清管器，其特征在于，传动转轴(8)垂直于移动方向安装的叶轮(6)，叶轮(6)的旋转方向与移动方向相平行，所述微型发电机(4)安装于转轴(8)的两端与转轴(8)相连接，微型发电机(4)的输电线从发电功能段的内部连接至内置蓄电池，所述叶轮(6)的上方安装有与发电功能段尾部连接的遮罩(7)，所述遮罩(7)的底部下方开口，罩盖于叶轮(6)上半部分的上方，使叶轮(6)的下半部外露，所述微型发电机(4)安装于遮罩(7)内侧与转轴(8)连接处。

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