一种压力管道自漂流式超声内检测智能球的制作方法

本发明涉及特种设备领域，具体是一种压力管道自漂流式超声内检测智能球。

背景技术：

压力管道事故原因主要有腐蚀、焊接和材料缺陷、设备故障、违章操作和外力破坏等。其中腐蚀、焊接和材料缺陷破裂引起的事故占据很大的比例。因此在用的压力管道每隔一定周期应进行定期检验，以检测压力管道的腐蚀、裂纹等缺陷，将事故消除在萌芽状态。

压力管道多采用漏磁检测、超声检测、涡流检测、视觉检测等技术进行缺陷的检测与安全评估。然而，这些方法只适用于压力管道的外检测，对于深处地下的埋地管道，受其运行环境、输送介质的限制，从管道外部检测腐蚀有较大困难，即使采用不开挖、不影响正常工作的外检测方式对埋地管道进行检测，其结果也属于间接获得，需人工仔细分析和校验，同时，这类方法也不适用于检测公路、铁路或河流、海洋等区域下的管道，无法实现对管道的全面检测。针对管道外检测技术存在的这些问题，管道内检测技术应运而生。从管道内部进行检测，是实现量多面广的压力管道定期检验、保障正常运行和本质安全的有效手段和技术关键，是一种极为理想的管道检测方法。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，该装置应具有操作方便、检测精度高的特点。

本发明的技术方案是：

一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，其特征在于：该智能球包括两个平衡球以及通过牵引绳连接在两平衡球之间的检测球；所述检测球包括球形内壳、设置在内壳中的信号处理单元、若干均布在内壳上的超声波探头以及包裹住内壳的外壳；所述信号处理单元包括嵌入式pc平台以及分别连接嵌入式pc平台的多通道超声卡、加速度计、磁力计、储存器、高效能电池；所述嵌入式pc平台还通过导线连接超声波探头。

所述检测球与平衡球为椭球形，牵引绳的两端分别连接检测球与平衡球的长轴端点。

所述检测球的外壳为聚氨酯泡沫材料制成；所述检测球的内壳为铝合金材料制成。

所述牵引绳为弹簧；所述检测球与平衡球上设有用于固定弹簧的拉环。

所述内壳由两个半球壳对接而成。

本发明的有益效果是：

本发明布置在管道内并可沿着管道漂流，通过布置在检测球上的超声波探头实现对压力管道的自动检测，操作非常方便；本发明的比重与水基本一致，不仅移动平稳、检测灵敏度高，而且检测时不发生卡堵现象，最终实现对压力管道结构腐蚀等缺陷的检测和评估，保障压力管道的安全运行。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，包括检测球以及两个平衡球14。所述检测球与平衡球均为椭球形，以便于保持漂流姿态平稳。所述检测球设置在两个平衡球之间，检测球与平衡球的长轴端点之间通过弹簧12连接，并且检测球与平衡球上设有用于固定弹簧的拉环13，由于弹簧刚性偏软，可便于智能球通过管道11的弯管部位。

所述检测球包括球形内壳1、设置在内壳内的信号处理单元、若干设置在球形内壳上的超声波探头2以及包裹住内壳的椭球形外壳4。所述超声波探头均布在球形内壳上，并通过导线连接球形内壳内部的信号处理单元。所述内壳上开制有若干通孔，超声波探头一一安装在通孔中并且均沿球形内壳的径向朝外布置。

所述信号处理单元包括嵌入式pc平台8、多通道超声卡3、储存器9、高效能电池7、加速度计5和磁力计6。所述嵌入式pc平台通过导线连接多通道超声卡、加速度计和磁力计，多通道超声卡再连接超声波探头。该信号处理单元用于超声信号的收发、控制、同步和处理。所述球形内壳包括两个铝合金材料制成的半球壳，半球壳以子口对接方式并通过数个螺钉紧固而成，半球壳的对接处设有密封圈以及放置密封圈的凹槽。

所述加速度计为三轴加速度计，用于记录加速度信息，顺利得到检测球在管道中所经过的距离。所述超声波探头用于采集管道的腐蚀情况数据，结合加速度计数据计算出距离和位置信息，对管道的腐蚀点进行定位。所述磁力计可以从管道外用磁敏元件探测本发明的大概位置。所述高效能电池对多通道超声卡、加速度计、嵌入式pc平台供电。

所述外壳为聚氨酯泡沫材料制成，外壳的长度(椭球形的长轴长度，图1中的水平方向)不超过管道内径的75％，外壳的宽度(椭球形的短轴长度，图1中的竖直方向)不超过管道内径的70％。所述内壳可包裹不同尺寸的外壳，这种结构提高了智能球的互换性，避免了为不同尺寸管道设计加工制造不同核心内壳、设计不同尺寸电路板的麻烦。所述平衡球大小根据需要而定，保证整个智能球的总密度和水的密度相同。

所述检测球的内壳上还开设有螺纹通孔，并用m12螺纹塞10和密封圈实现密封，螺纹通孔的位置对应储存器的位置，检测结束时不需打开整个球形内壳，只需打开螺纹塞并取出储存器进行数据分析即可。

本发明的各部件均可直接外购获得。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，其特征在于：该智能球包括两个平衡球(14)以及通过牵引绳(12)连接在两平衡球之间的检测球；所述检测球包括球形内壳(1)、设置在内壳中的信号处理单元、若干均布在内壳上超声波探头(5)以及包裹住内壳的外壳(4)；所述信号处理单元包括嵌入式pc平台(8)以及分别嵌入式pc平台的多通道超声卡(3)、加速度计(5)、磁力计(6)、储存器(9)、高效能电池(7)；所述嵌入式pc平台还通过导线连接超声波探头。

2.根据权利要求1所述的一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，其特征在于：所述检测球与平衡球为椭球形，牵引绳的两端分别连接检测球与平衡球的长轴端点。

3.根据权利要求2所述的一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，其特征在于：所述检测球的外壳为聚氨酯泡沫材料制成；所述检测球的内壳为铝合金材料制成。

4.根据权利要求3所述的一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，其特征在于：所述牵引绳为弹簧；所述检测球与平衡球上设有用于固定弹簧的拉环(13)。

5.根据权利要求4所述的一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，其特征在于：所述内壳由两个半球壳对接而成。

技术总结
本发明涉及特种设备领域。目的是提供一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，该装置应具有操作方便、检测精度高的特点。技术方案是：一种压力管道自漂流式超声内检测智能球，其特征在于：该智能球包括两个平衡球以及通过牵引绳连接在两平衡球之间的检测球；所述检测球包括球形内壳、设置在内壳中的信号处理单元、若干均布在内壳上的超声波探头以及包裹住内壳的外壳；所述信号处理单元包括嵌入式PC平台以及分别连接嵌入式PC平台的多通道超声卡、加速度计、磁力计、储存器、高效能电池；所述嵌入式PC平台还通过导线连接超声波探头。

技术研发人员：杜兴吉;凌张伟;缪存坚;唐萍;蒋政培;陈永贵
受保护的技术使用者：浙江省特种设备科学研究院
技术研发日：2019.09.03
技术公布日：2019.11.19