一种手持式埋地管道腐蚀外检测装置的制作方法

本发明属于非开挖埋地管道腐蚀外检测领域，特别涉及一种手持式埋地管道腐蚀外检测装置。

背景技术：

国内外检测埋地管道管壁厚度的主要工作流程仍然是：开挖—剥去防腐(保温)层—超声测厚仪测量—包覆—回填。显然，这是一种破坏性检测方法，而且检测数据的代表性、评估结论的可靠性受开挖(抽样)点数及其分布范围的影响。同时，开挖检测的成本和对环境造成的破坏往往也是难以接受的。

管内检测方法虽然较直观，但它不仅对管道的建设条件以及管径大小和管路平直程度有严格要求，还需要被检测管道预先设置有发射—回收探头的装置并已经做过清管处理，而且也不可能做到“不影响管道正常运行作业”。因此，对于大多数已建成并且需要检测的地下管道，管内检测手段难易实施。

目前，各种已知的非开挖管体腐蚀检测技术都存在着各种缺陷和不足，金属管道管壁厚度tem检测方法提供了又一种非开挖管道壁厚检测的方法和途径。

国内非开挖检测埋地管道装置研究处于探索阶段。gbh管道腐蚀智能检测仪是应用金属管道管壁厚度tem检测方法设计制造的专用管道腐蚀检测系统装置。他是一套虚拟仪器，在地面检测评价埋地管道腐蚀状况，不影响管道正常运行，不需要开挖或剥覆防腐层即可检测管道平均管壁厚度，并可在现场对埋地管道进行实时评价，但是它无论是普查还是细查作业都存在检测精度不足、自动化程度不足、复杂地形检测困难等问题，因此，一直未进入工程实际阶段，仍停留在理论阶段。

手持式埋地管道腐蚀外检测装置作为一种新型的非开挖管道腐蚀外检测装置，其具有如下特点：1)“回”型设计的传感器平台，该平台采用3d打印的形式制作而成的，内环与外环仅有一侧相连接，因此近似形成镂空的“回”字型设计，极大的减轻了该装置的重量，从而体现手持式轻盈的特点；2)可更换接头设计，不同的管径需匹配不同的传感器组合，从而体现手持式便捷的特点；3)稳定性设计，传感器平台与手持杆相连的接头采用柔性联接，解决了人在行走时，传感器由于抖动产生的微小倾斜导致信号提取不稳定的问题；4)指示功能设计，设置的高度计与水平仪，可以辅助测量工具进行更加精确的测量；5)普查性，整体结构设计灵活，综合了轻盈、便捷、稳定等特点，可以实现多种复杂地形普查作业。

管道腐蚀的问题深受人们重视，因此，腐蚀检测的方法及装置也各种各样，由于瞬变电磁检测方法在非开挖检测领域具有广阔的前景，但是该检测方法没有专门的检测装置，因而每次检测都会存在一些困扰人们的问题。例如存在以下问题：1)检测设备不轻盈便捷，由于检测地形的复杂性，存在设备自重需要被承载且可移动等问题；2)传感器更换步骤繁琐，针对不同管径的管道需要采用不同参数的传感器，复杂的更换步骤耗费大量时间；3)检测信号不能稳定采集，由于检测地形的多样性，可能导致检测设备发生倾斜或者震动等现象的发生，均不利于信号的稳定采集；4)检测高度与水平性的未知问题，由于检测需要在水平情况下，而且还要根据埋深将设备置于不同高度下，不能对高度及水平性的信息及时且便捷的获取可能会导致信号采集不准确。

埋地管道腐蚀外检测具有重要意义，然而，关于管道腐蚀的瞬变电磁检测方法及装置的专利较少，专利号“200810007495.5”公布了一种管道壁厚tem检测方法和gbh管道腐蚀智能检测仪，该方法是一种非开挖外检测管道壁厚的技术，相对内检测技术来说，具有检测用时短，成本低，操作简便的特点。但是该检测仪的缺点是：(1)仪器设备沉重，不便于放置；(2)对于检测地形要求较高，需要始终保持传感器与被检测管道保持水平；(3)不能便捷的更换传感器，因为不同管道需要更换不同传感器，这些都可能导致采集信号出现极大的偏差。专利号“201710872279.6”公布了一种瞬变电磁管道缺陷扫查方法及装置，该专利同上述专利使用了相同的检测方法，但是没有针对该方法提供适应现场检测具体化的设备，偏向于理论化的工作原理创新。因此，在理论检测可行性的基础上，研究一种具体化的检测装置对于工程实际的需求显得更加迫切。

技术实现要素：

为了改善埋地管道腐蚀外检测装置的现有问题，本发明的目的：在于提供一种手持式埋地管道腐蚀外检测装置，该装置均采用优质尼龙塑胶材质制作，传感器镂空设计，整体质量较轻，携带便捷，适应多种复杂地形，防止因地形复杂而无法检测现象发生；采用了可更换式传感器，针对检测不同管径的管道可以快速更换与之相匹配的传感器，节省大量时间；传感器接头部位采用柔性联接，消除由于移动检测时震动带来的检测误差；安装水平仪与高度仪，使在普查中提高精度，杜绝由于误差而检漏大面积腐蚀现象的发生。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

1.一种手持式埋地管道腐蚀外检测装置包括肩靠(1)、手持杆(2)、上位机卡托(3)、可更换式传感器(4)，其特征在于：肩靠(1)的肩靠固定环(5)安装在手持杆(2)上部；手持杆(2)的下部设置有上位机卡托(3)；手持杆(2)底部与仪器安装槽(16)用柔性联接头(14)相连；传感器(4)用六角头螺栓(18)安装在仪器安装槽(16)一侧。

所述肩靠(1)由圆形状肩靠固定环(5)及一个半圆环(6)组成，其肩靠固定环(5)用六角头螺栓(18)与手持杆(2)上部圆柱段相连。

所述手持杆(2)呈弯曲圆柱杆状，其由上部圆柱段、中部圆柱段、下部圆柱段和底部圆柱段四部分组成，上部圆柱段与下部圆柱段各设有一螺栓孔(7)，中部圆柱段安装有防滑套(8)，底部圆柱段设有一连接孔(9)。

所述上位机卡托(3)由卡托固定环(10)和托盘(11)组成，卡托固定环(10)用六角头螺栓(18)与手持杆(2)下部圆柱段相连。

所述可更换式传感器(4)由柔性联接头(14)、仪器安装槽(16)、组合线圈(19)三部分组成。

所述柔性联接头(14)呈圆柱状，一端通过连接件(12)与手持杆(2)底部圆柱段相连，另一端与仪器安装槽(16)粘连。

所述连接件(12)呈长方体状，其两端各设置一个弹簧块(13)，一端用连接孔(9)与手持杆(2)底部圆柱段相连，另一端用连接孔(9)与柔性联结头(14)相连。

所述仪器安装槽(16)呈长方体凹槽状，一端与柔性联接头(14)连接，另一端用六角头螺栓(18)与组合线圈(19)相连；仪器安装槽(16)与组合线圈(19)相连的一侧设有一长方体状的通线孔(17)。

所述组合线圈(19)由发射线圈(20)与接收线圈(21)两部分组成，发射线圈(20)与接收线圈(21)均呈镂空正方体状，通过四个长方体粘连固定，通线孔(17)贯通接收线圈(21)、发射线圈(20)与仪器安装槽(16)相通。

附图说明

图1为本发明三维示意图

图2为肩靠三维示意图

图3为手持杆三维示意图

图4为上位机卡托三维示意图

图5为连接件三维示意图

图6为可更换式传感器三维示意图

图中，1.肩靠，2.手持杆，3.上位机卡托，4.可更换式传感器，5.肩靠固定环，6.半圆环，7.螺栓孔，8.防滑套，9.连接孔，10.卡托固定环，11.托盘，12.连接件，13.弹簧块，14.柔性联接头，15.开关，16.仪器安装槽，17.通线孔，18.六角头螺栓，19.组合线圈，20.发射线圈，21.接收线圈

具体实施方式

结合附图对本发明做进一步详细描述

参照图1，一种手持式埋地管道腐蚀外检测装置包括肩靠1、手持杆2、上位机卡托3、可更换式传感器4，其特征为：肩靠1的固定环安装在手持杆2上部；手持杆2的下部设置有上位机卡托3；手持杆2底部与仪器安装槽16用柔性联结开关14相连；可更换式传感器4用螺栓18安装在仪器安装槽16一侧。

该装置的工作原理为：先安装与被检测管径相匹配的可更换式传感器4，其通过通线孔17与置于托盘11上的上位机和检测员后背上的发射、接收装置相连，当开始检测埋地管道时，检测员右手握住防滑套8，右肩依靠肩靠1，打开发射、接收装置，发射线圈20处于稳定状态时突然切断电流，根据电磁感应原理，发射线圈20中的电流在突变过程中将在其周围产生出磁场，该磁场即为一次磁场，通过利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电流以产生一次磁场；一次场在向周围传播过程中，遇到地下带有良导电性的管道时，将在管道管体中激励起感应电流，即涡流，又称二次电流；二次电流会因良导体的欧姆损耗随时间发生衰减，衰减过程中将在管道周围产生一个与一次磁场方向相反的新的磁场以维持初始磁场稳态，称为二次磁场，二次场衰减的快慢与检测管体的电性参数、体积形态、结构等有关，包含了丰富的检测目标体信息；在地表利用接收线圈21接收向上传播的二次磁场，通过置于托盘11上的上位机采集二次磁场数据可以得到埋地管道的相应信息，对复杂地形进行普查并记录对应检测信息并存储，进而可以对复杂地形管体腐蚀情况进行粗略量化分析和评价。

参照图2，所述肩靠1由圆形状肩靠固定环5及一个半圆环6组成，其肩靠固定环5用六角头螺栓18与手持杆上部圆柱段相连；半圆环6可供检测时检测员肩膀依靠从而达到省力且稳定测量的效果。

参照图3，所述手持杆2呈弯曲圆柱杆状，其由上部圆柱段、中部圆柱段、下部圆柱段和底部圆柱段四部分组成，上部圆柱段与下部圆柱段各设有一螺栓孔7，分别用来固定肩靠1与上位机卡托3，中部圆柱段安装有防滑套8，底部圆柱段设有一连接孔9，通过连接件12与柔性联接头14相连；

参照图4，所述上位机卡托3由圆形卡托固定环10和长方形托盘11组成，其卡托固定环10通过六角头螺栓18与手持杆下部圆柱段相连，上位机置于长方形托盘11上；

参照图5，所述连接件12呈长方体，其两端各设置一个楔形弹簧块13，一端通过连接孔9与手持杆2底部圆柱段相连，另一端同样通过连接孔9与柔性联结头14相连；

参照图6，所述可更换式传感器4由柔性联接头14、仪器安装槽16、组合线圈19三部分组成；所述柔性联接头14呈圆柱状，可减小因行走检测时微小震动而导致的检测偏差，一端通过连接件12与手持杆2底部圆柱段相连，另一端与仪器安装槽16呈一整体，；所述仪器安装槽16呈长方体凹槽状，可安装高度仪与水平仪，一端与柔性联接头14粘连，另一端通过六角头螺栓18与组合线圈19相连，且与组合线圈19相连的一侧设有一长方体状的通线孔17；所述组合线圈19由发射线圈20与接收线圈21两部分组成，发射线圈20与接收线圈21均呈镂空正方体状，用四个长方体固定粘连，通线孔17贯通接收线圈21、发射线圈20与仪器安装槽16相通。