CN219657541U - 压力管道红外检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种压力管道红外检测装置，涉及管道红外无损检测技术领域，用于解决现有的红外热成像装置检测精度差、检测稳定性弱、检测效率低，且无法进行微小损伤的检测的技术问题。所述压力管道红外检测装置中，探头支撑架用于带动红外检测探头和编码器在被检测管道的外表面滑动，以保证在检测过程中使红外检测探头与被检测管道表面的距离恒定。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道红外无损检测技术领域，尤其涉及一种压力管道红外检测装置。
背景技术
管道作为输送气体、液体或固体颗粒的媒介，在工业领域、市政工程、长距离输送石油和天然气等领域获得了广泛应用。随着使用时间的延长，管道由于受到内外部介质的腐蚀，内部流体的冲蚀，基础沉降造成的开裂等因素影响，会出现管道壁穿孔、裂纹、局部减薄等损伤。如果不能及时发现管道损伤，继续使用过程中可能造成内部介质泄漏进而引发严重事故。红外检测具有非接触、快速、实时测温成像等优点，在管道损伤检测中具有很好的应用前景。
红外检测原理：处于热力学温度零度以上的物体，都能向外界发射热辐射，辐射的强度和波长与该物体的表面状况和所处温度有关。当采用光照、加热等方式加热被检测管道，管道温度升高并达到相对稳定状态，管道外表面温度的分布呈现一定的规律性。当被检测管道存在穿孔、裂纹等损伤时，其温度分布与正常情况下存在明显差异，此时，利用红外探头配合信号采集系统，通过检测该种温度分布的异常，即可实现管道损伤的检测。
然而，现有红外热成像装置应用于管道无损检测时存在诸多限制，例如：对于背对镜头管道部位无法有效检测；红外成像仪与被检测管道之间的距离无法固定，检测结果容易受到干扰；红外成像仪对于微小缺陷的分辨率较低，仅能够发现较大缺陷，不利于管道损伤的早期发现。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种压力管道红外检测装置，用于解决现有的红外热成像装置检测精度差、检测稳定性弱、检测效率低，且无法进行微小损伤的检测的技术问题。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种压力管道红外检测装置，包括：红外检测探头，探头支撑架，编码器，信号采集器，以及结果显示器；
所述红外检测探头采用数字红外温度传感器，用于测量被检测管道的表面温度，并将温度值转化为模拟电压值输出；
所述探头支撑架用于带动所述红外检测探头和所述编码器在被检测管道的外表面滑动，以保证在检测过程中使所述红外检测探头与被检测管道表面的距离恒定；
所述编码器用于记录所述红外检测探头的直线移动距离，并将该距离转换为计数脉冲输出至所述信号采集器，同时在所述结果显示器中标记出所检测到管道温度的对应位置；
所述信号采集器采用多通道数据采集卡，用于实时采集多个所述红外检测探头输出的与被检测管道温度相关的电压信号，同时采集所述编码器输出的脉冲信号，并将采集到的信号输出至所述结果显示器以显示检测结果；
所述结果显示器由上位机软件组成，用于实时显示被检测管道的红外检测结果，并将检测结果以数据和图片的形式展示和保存。
实际应用时，所述压力管道红外检测装置还包括：电加热带；所述电加热带缠绕至被检测管道的表面，用于对被检测管道进行加热，以采用电加热的方式为管道提供热源。
其中，所述探头支撑架包括：第一卡箍，所述第一卡箍沿轴向连接有第二卡箍，所述第二卡箍沿轴向连接有第三卡箍；所述第一卡箍和所述第二卡箍的内侧沿周向分别设置有支撑轮，所述第二卡箍沿周向连接有多个所述红外检测探头；
所述第一卡箍设置有支撑架，且所述支撑架固定有同轴连接的滚轮及所述编码器；所述滚轮的下表面与被检测管道的外表面接触，并随着所述探头支撑架在被检测管道的表面移动而转动，同时所述滚轮的转动带动所述编码器的中心轴转动，以用于实现所述编码器的信号输出。
具体地，所述第一卡箍、所述第二卡箍和所述第三卡箍均采用铝合金材质制成，且所述第一卡箍和所述第三卡箍分别通过螺栓及螺母进行紧固。
具体地，所述第一卡箍和所述第二卡箍的内侧沿周向分别设置有多个支撑轮；多个所述支撑轮沿所述第一卡箍和所述第二卡箍的周向等间距分布，且位于所述第一卡箍的所述支撑轮与位于所述第二卡箍的所述支撑轮沿轴向的对应位置呈直线分布。
进一步地，所述支撑轮采用铝合金材质制成，且所述支撑轮通过螺栓与所述第一卡箍和所述第二卡箍固定连接。
具体地，多个所述红外检测探头沿所述第二卡箍的周向等间距分布，且通过螺纹连接。
具体地，所述支撑架和所述滚轮均采用铝合金材质制成，且所述编码器与所述支撑架之间通过紧固螺钉进行固定连接；
所述滚轮的主轴穿设过所述支撑架的中心孔，并套设于所述编码器的所述中心轴的外侧，同时通过定位销插设入所述滚轮的所述主轴及所述编码器的所述中心轴的定位孔中，以实现所述编码器与所述滚轮的同轴固定。
具体地，所述第一卡箍、所述第二卡箍和所述第三卡箍分别具有同轴设置的固定孔，所述固定孔用于穿设连接螺杆并采用螺母进行固定。
进一步地，所述连接螺杆的外侧套设有硅橡胶材质的定位块，且所述定位块分别与所述第一卡箍、所述第二卡箍及所述第三卡箍接触，以依靠所述定位块与所述连接螺杆之间的摩擦力实现所述第一卡箍、所述第二卡箍和所述第三卡箍的位置固定。
相对于现有技术，本实用新型所述的压力管道红外检测装置具有以下优势：
本实用新型提供的压力管道红外检测装置中，整套装置能够在被检测管道外表面快速滑动，检测并记录管道温度分布，从而对于管道的温度分布具有很高的检测精度，进而对于管道的初始穿孔、裂纹等微小损伤具有很高的检测精度；同时该装置能够灵活调整红外检测探头与被检测管道表面之间的距离，多个探头能够同时检测管道外表面多个部位，从而具有很好地检测稳定性和很高地检测效率；此外，能够避免由于检测探头与被检测管道表面之间的距离不同导致的温度检测差异，从而多个检测探头之间的对比更加有利于微小损伤的发现。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的压力管道红外检测装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的压力管道红外检测装置中编码器的装配示意图。
附图标记：
1-红外检测探头；2-探头支撑架；3-编码器；31-中心轴；30-紧固螺钉；A-被检测管道；
21-第一卡箍；22-第二卡箍；23-第三卡箍；24-支撑轮；25-支撑架；26-滚轮；261-主轴；27-定位销；28-连接螺杆；29-定位块。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合说明书附图，对本实用新型实施例提供的压力管道红外检测装置进行详细描述。
本实用新型实施例提供一种压力管道红外检测装置，如图1所示，包括：红外检测探头1，探头支撑架2，编码器3，信号采集器，以及结果显示器；
红外检测探头1采用数字红外温度传感器，用于测量被检测管道A的表面温度，并将温度值转化为模拟电压值输出；
探头支撑架2用于带动红外检测探头1和编码器3在被检测管道A的外表面滑动，以保证在检测过程中使红外检测探头1与被检测管道A表面的距离恒定；
编码器3用于记录红外检测探头1的直线移动距离，并将该距离转换为计数脉冲输出至信号采集器，同时在结果显示器中标记出所检测到管道温度的对应位置；
信号采集器采用多通道数据采集卡，用于实时采集多个红外检测探头1输出的与被检测管道A温度相关的电压信号，同时采集编码器3输出的脉冲信号，并将采集到的信号输出至结果显示器以显示检测结果；
结果显示器由上位机软件组成，用于实时显示被检测管道A的红外检测结果，并将检测结果以数据和图片的形式展示和保存。
相对于现有技术，本实用新型实施例所述的压力管道红外检测装置具有以下优势：
本实用新型实施例提供的压力管道红外检测装置中，整套装置能够在被检测管道外表面快速滑动，检测并记录管道温度分布，从而对于管道的温度分布具有很高的检测精度，进而对于管道的初始穿孔、裂纹等微小损伤具有很高的检测精度；同时该装置能够灵活调整红外检测探头与被检测管道表面之间的距离，多个探头能够同时检测管道外表面多个部位，从而具有很好地检测稳定性和很高地检测效率；此外，能够避免由于检测探头与被检测管道表面之间的距离不同导致的温度检测差异，从而多个检测探头之间的对比更加有利于微小损伤的发现。
实际应用时，本实用新型实施例提供的压力管道红外检测装置还可以包括：电加热带；使用时，该电加热带可以缠绕至被检测管道A的表面，用于对被检测管道A进行加热，以采用电加热的方式为管道提供热源；如果被检测管道A的内部介质本身处于高温状态，例如热力管道、运输高温介质的化工管道，则检测时可以不使用电加热带。
其中，如图2结合图1所示，上述探头支撑架2可以包括：第一卡箍21，第一卡箍21沿轴向可以连接有第二卡箍22，第二卡箍22沿轴向可以连接有第三卡箍23；该第一卡箍21和第二卡箍22的内侧沿周向可以分别设置有支撑轮24，该第二卡箍22沿周向可以连接有多个红外检测探头1；
上述第一卡箍21可以设置有支撑架25，且该支撑架25可以固定有同轴连接的滚轮26及编码器3；该滚轮26的下表面与被检测管道A的外表面接触，并随着探头支撑架2在被检测管道A的表面移动而转动，同时该滚轮26的转动能够带动编码器3的中心轴31转动，以用于实现编码器3的信号输出；此外，编码器3与信号采集器之间可以通过导线连接。
具体地，如图1所示，上述第一卡箍21、第二卡箍22和第三卡箍23可以均采用铝合金材质制成，且第一卡箍21和第三卡箍23可以分别通过螺栓及螺母进行紧固。
具体地，如图1所示，上述第一卡箍21和第二卡箍22的内侧沿周向可以分别设置有多个支撑轮24；多个支撑轮24沿第一卡箍21和第二卡箍22的周向等间距分布，且位于第一卡箍21的支撑轮24与位于第二卡箍22的支撑轮24沿轴向的对应位置呈直线分布。
进一步地，如图1所示，上述支撑轮24可以采用铝合金材质制成，且该支撑轮24可以通过螺栓与第一卡箍21和第二卡箍22固定连接；支撑轮24的作用是能够承载探头支撑架2，并带动探头支撑架2在被检测管道A的表面滑动。
具体地，如图1所示，多个红外检测探头1沿第二卡箍22的周向等间距分布，且可以通过螺纹连接。
具体地，如图2所示，上述支撑架25和滚轮26可以均采用铝合金材质制成，且编码器3与支撑架25之间可以通过紧固螺钉30进行固定连接；
上述滚轮26的主轴261可以穿设过支撑架25的中心孔，并套设于编码器3的中心轴31的外侧，同时通过定位销27插设入滚轮26的主轴261及编码器3的中心轴31的定位孔中，以实现编码器3与滚轮26的同轴固定。
具体地，如图1所示，上述第一卡箍21、第二卡箍22和第三卡箍23可以分别具有同轴设置的固定孔，且该固定孔能够用于穿设连接螺杆28并采用螺母进行固定；同时，连接螺杆28可以采用不锈钢材质制成。
进一步地，如图1所示，上述连接螺杆28的外侧可以套设有硅橡胶材质的定位块29，且该定位块29可以分别与第一卡箍21、第二卡箍22及第三卡箍23接触，以依靠定位块29与连接螺杆28之间的摩擦力实现第一卡箍21、第二卡箍22和第三卡箍23的位置固定；
上述定位块29的中心孔的直径小于连接螺杆28的外径，且定位块29的侧面开设有槽；实际装配时，可以将定位块29通过侧面的槽挤入到连接螺杆29上。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种压力管道红外检测装置，其特征在于，包括：红外检测探头，探头支撑架，编码器，信号采集器，以及结果显示器；
所述红外检测探头采用数字红外温度传感器，用于测量被检测管道的表面温度，并将温度值转化为模拟电压值输出；
所述探头支撑架用于带动所述红外检测探头和所述编码器在被检测管道的外表面滑动，以保证在检测过程中使所述红外检测探头与被检测管道表面的距离恒定；
所述编码器用于记录所述红外检测探头的直线移动距离，并将该距离转换为计数脉冲输出至所述信号采集器，同时在所述结果显示器中标记出所检测到管道温度的对应位置；
所述信号采集器采用多通道数据采集卡，用于实时采集多个所述红外检测探头输出的与被检测管道温度相关的电压信号，同时采集所述编码器输出的脉冲信号，并将采集到的信号输出至所述结果显示器以显示检测结果；
所述结果显示器由上位机软件组成，用于实时显示被检测管道的红外检测结果，并将检测结果以数据和图片的形式展示和保存。
2.根据权利要求1所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，还包括：电加热带；所述电加热带缠绕至被检测管道的表面，用于对被检测管道进行加热，以采用电加热的方式为管道提供热源。
3.根据权利要求1或2所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，所述探头支撑架包括：第一卡箍，所述第一卡箍沿轴向连接有第二卡箍，所述第二卡箍沿轴向连接有第三卡箍；所述第一卡箍和所述第二卡箍的内侧沿周向分别设置有支撑轮，所述第二卡箍沿周向连接有多个所述红外检测探头；
所述第一卡箍设置有支撑架，且所述支撑架固定有同轴连接的滚轮及所述编码器；所述滚轮的下表面与被检测管道的外表面接触，并随着所述探头支撑架在被检测管道的表面移动而转动，同时所述滚轮的转动带动所述编码器的中心轴转动，以用于实现所述编码器的信号输出。
4.根据权利要求3所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，所述第一卡箍、所述第二卡箍和所述第三卡箍均采用铝合金材质制成，且所述第一卡箍和所述第三卡箍分别通过螺栓及螺母进行紧固。
5.根据权利要求3所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，所述第一卡箍和所述第二卡箍的内侧沿周向分别设置有多个支撑轮；多个所述支撑轮沿所述第一卡箍和所述第二卡箍的周向等间距分布，且位于所述第一卡箍的所述支撑轮与位于所述第二卡箍的所述支撑轮沿轴向的对应位置呈直线分布。
6.根据权利要求5所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，所述支撑轮采用铝合金材质制成，且所述支撑轮通过螺栓与所述第一卡箍和所述第二卡箍固定连接。
7.根据权利要求3所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，多个所述红外检测探头沿所述第二卡箍的周向等间距分布，且通过螺纹连接。
8.根据权利要求3所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，所述支撑架和所述滚轮均采用铝合金材质制成，且所述编码器与所述支撑架之间通过紧固螺钉进行固定连接；
所述滚轮的主轴穿设过所述支撑架的中心孔，并套设于所述编码器的所述中心轴的外侧，同时通过定位销插设入所述滚轮的所述主轴及所述编码器的所述中心轴的定位孔中，以实现所述编码器与所述滚轮的同轴固定。
9.根据权利要求3所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，所述第一卡箍、所述第二卡箍和所述第三卡箍分别具有同轴设置的固定孔，所述固定孔用于穿设连接螺杆并采用螺母进行固定。
10.根据权利要求9所述的压力管道红外检测装置，其特征在于，所述连接螺杆的外侧套设有硅橡胶材质的定位块，且所述定位块分别与所述第一卡箍、所述第二卡箍及所述第三卡箍接触，以依靠所述定位块与所述连接螺杆之间的摩擦力实现所述第一卡箍、所述第二卡箍和所述第三卡箍的位置固定。
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