次声波管道泄漏监测及快速定位装置的制作方法

1.本发明涉及管道检测技术领域，具体为次声波管道泄漏监测及快速定位装置。


背景技术：

2.管道泄漏监测系统即管道泄漏信息管理，是对液体，原油或其他液体以及气体，输送管道全天时分秒监测，一但管线发生穿孔泄漏，则监测系统可通过其信息管理系统及时报警，并定点定位地进行工程监控系统管理，管道泄漏监测系统的核心部件为管道泄漏监测仪，管道泄漏监测仪的主要功能是二十四小时不间断的实时接收和监控管道中的音波信号转化为通信信号，并通过通信电缆将音波信号实时传递给数据采集传输终端rtu，微弱信号的捕捉、放大和噪声的抑制是音波管道泄漏监测仪的关键，现有技术中的管道泄漏监测仪在微小泄漏孔径的情况下使用时，泄漏产生的微弱次声波信号，经过长距离传输进一步衰减，使信号的捕捉变得更加困难。
3.但是，常规的管道检测，通常为采用检测结构单独放置在指定位置，进行固定安装，但此种安装方式，安装以及检测时，操作较为困难，难以对装置内部多段进行检测操作，并且会受到管道内环境限制，若管道内壁存在波纹结构时，会极大程度增加装置的连接困难程度，现有的次声波管道泄漏监测及快速定位装置。


技术实现要素：

4.本发明提供了次声波管道泄漏监测及快速定位装置，具备适应性高以及安装快捷的有益效果，解决了上述背景技术中所提到常规的管道检测，通常为采用检测结构单独放置在指定位置，进行固定安装，但此种安装方式，安装以及检测时，操作较为困难，难以对装置内部多段进行检测操作，并且会受到管道内环境限制，若管道内壁存在波纹结构时，会极大程度增加装置的连接困难程度的问题。
5.本发明提供如下技术方案：次声波管道泄漏监测及快速定位装置，包括管道壳体，所述管道壳体的内部安装有三叉支撑臂结构，所述三叉支撑臂结构包括第一支撑臂、第二支撑臂和第三支撑臂，所述第一支撑臂的一侧安装有第二支撑臂，所述第一支撑臂的另一侧安装有第三支撑臂，所述第一支撑臂的一端设有存放壳体，所述第一支撑臂、第二支撑臂和第三支撑臂之间通过存放壳体连接，所述第一支撑臂的一端安装有延伸臂，所述延伸臂的顶端对称安装有滚轮结构；
6.所述存放壳体的一端设有延伸销，所述延伸销的一端设有卡销端，所述存放壳体的内部安装有次声波传感器，所述存放壳体的内部设有支撑内架，所述次声波传感器用于安装在支撑内架内；
7.所述存放壳体的一侧还安装有配合连接轴结构，所述配合连接轴结构包括第一连接轴、第二连接轴和防尘罩，所述第一连接轴与第二连接轴的外侧均设有外槽口，所述第一连接轴与第二连接轴的一端均设有锥面。
8.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述滚
轮结构包括贴底外圈、弹性伸缩轴和伸缩轴，所述连接驱动架的一侧安装有贴底外圈，所述贴底外圈的内壁安装有弹性伸缩轴，所述连接驱动架的下端安装有支撑内轴。
9.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述伸缩轴的一端设有延长端，所述延长端的顶端设有贴合片。
10.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述贴底外圈的外侧安装有负压吸盘，所述贴底外圈两端设有压合凸面。
11.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述延伸臂的上端安装有弹性支撑轴，所述延伸臂的两侧设有限位竖槽，所述第一支撑臂的上端安装有旋转活动套，所述弹性支撑轴的外侧安装有限位弹簧。
12.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述贴底外圈的外侧安装有顶杆，所述贴底外圈的内壁对称安装有负压腔，所述负压腔的内部安装有密封活塞，所述负压吸盘设置于负压腔的上表面。
13.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述第一连接轴的一端设有伸缩轴，所述第二连接轴的一端与第一连接轴之间通过伸缩轴连接，所述伸缩轴的两端均安装有支撑轴销，所述伸缩轴与第一连接轴和第二连接轴之间通过支撑轴销连接。
14.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述伸缩轴的外侧安装有支撑弹簧，所述支撑弹簧用于为伸缩轴提供弹性效果。
15.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述第一连接轴的一端设有第一延伸轴，所述第二连接轴的一端设有第二延伸轴，所述第二延伸轴的一端设有球形外套，所述第一延伸轴的一端设有弧形顶轴，所述球形外套用于套设在弧形顶轴外侧。
16.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，其中：所述弧形顶轴的外侧安装有滚球，所述滚球用于增加弧形顶轴与球形外套之间的连接灵活程度。
17.作为本发明所述次声波管道泄漏监测及快速定位装置的可选方案，次声波传感器安装于支撑架。在装置运行过程中，不断接收管道内的次声波信号，通过分析次声波信号判断管道是否有泄漏。通过记录运行里程和时间，确定泄漏的位置。
18.本发明具备以下有益效果：
19.1、该次声波管道泄漏监测及快速定位装置，通过三叉支撑臂结构与配合连接轴结构的配合，可将若干个三叉支撑臂结构之间相互连接，并放置在管道内，而每个三叉支撑臂结构内部的次声波传感器会对当前区域进行检测，通过若干个三叉支撑臂结构内部的存放壳体同时工作，由单一区域转变成检测线路，使得检测区域进一步延长，并且延长范围可根据三叉支撑臂结构的数量改变，如有气体泄露，即可准确测出泄露的准确位置，从而使装置实现内部分段式检测功能，而通过三叉支撑臂结构三叉结构以及滚轮结构的配合，使得三叉支撑臂结构在安装时，可依次将安装后的三叉支撑臂结构推入管道壳体的内部，并且支撑稳定。
20.2、该次声波管道泄漏监测及快速定位装置，通过贴底外圈与延长端的配合，使用时，弹性伸缩轴为贴底外圈提供支撑作用，当滚轮结构在贴合滚动在波纹管道内壁时，贴底外圈的外表面会与波纹管道内壁接触，并形成支撑作用，此时贴底外圈受力，并向内侧收
缩，收缩的同时，连接驱动架的一端会向外伸出，此时连接驱动架的一端会伸入波纹管内壁凹坑之中，并形成支撑效果，同时增大滚轮结构与管道内壁的摩擦力度，便于滚轮结构带动三叉支撑臂结构整体的移动，从而使装置具备了位于波纹管道内壁时的移动支撑防滑作用，并大幅度提高了滚轮结构移动时的通过率，以及适应多种管道内壁的环境。
21.3、该次声波管道泄漏监测及快速定位装置，通过转动旋转活动套，与延伸臂形成螺纹连接状态，并带动延伸臂升起，并带动滚轮结构升起，从而增加三叉支撑臂结构的整体直径，并且延伸臂的长度可随着管道的直径进行调节，从而使装置具备了多种直径的调节效果，通过限位弹簧的作用，可对弹性支撑轴提供向外的弹性效果，使得滚轮结构在与管道内壁接触时，具备弹性活动范围，为滚轮结构提供向外扩展的弹性支撑力，使滚轮结构始终与管道内壁进行贴合连接。
附图说明
22.图1为本发明整体的结构示意图。
23.图2为本发明三叉支撑臂结构结构示意图。
24.图3为本发明滚轮结构结构示意图。
25.图4为本发明贴底外圈结构示意图。
26.图5为本发明图4的a处结构示意图。
27.图6为本发明贴底外圈内部结构示意图。
28.图7为本发明第一连接轴与第二连接轴连接结构示意图。
29.图中：1、管道壳体；2、三叉支撑臂结构；3、第一支撑臂；4、第二支撑臂；5、第三支撑臂；6、存放壳体；7、延伸臂；8、滚轮结构；9、旋转活动套；10、次声波传感器；11、延伸销；12、卡销端；13、第一连接轴；14、第二连接轴；15、防尘罩；16、支撑内架；17、锥面；18、外槽口；19、限位弹簧；20、限位竖槽；21、贴底外圈；22、延长端；23、贴合片；24、弹性伸缩轴；25、支撑内轴；26、压合凸面；27、负压吸盘；28、顶杆；29、伸缩轴；30、支撑弹簧；31、支撑轴销；32、第一延伸轴；33、第二延伸轴；34、球形外套；35、弧形顶轴；36、滚球；37、负压腔；38、密封活塞；39、连接驱动架；40、配合连接轴结构；41、弹性支撑轴。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1-7，本实施公开了一种次声波管道泄漏监测及快速定位装置，包括管道壳体1，管道壳体1的内部安装有三叉支撑臂结构2，三叉支撑臂结构2包括第一支撑臂3、第二支撑臂4和第三支撑臂5，第一支撑臂3的一侧安装有第二支撑臂4，第一支撑臂3的另一侧安装有第三支撑臂5，第一支撑臂3的一端设有存放壳体6，第一支撑臂3、第二支撑臂4和第三支撑臂5之间通过存放壳体6连接，第一支撑臂3的一端安装有延伸臂7，延伸臂7的顶端对称安装有滚轮结构8；
32.存放壳体6的一端设有延伸销11，延伸销11的一端设有卡销端12，存放壳体6的内
部安装有次声波传感器10，存放壳体6的内部设有支撑内架16，次声波传感器10用于安装在支撑内架16内；
33.存放壳体6的一侧还安装有配合连接轴结构40，配合连接轴结构40包括第一连接轴13、第二连接轴14和防尘罩15，第一连接轴13与第二连接轴14的外侧均设有外槽口18，第一连接轴13与第二连接轴14的一端均设有锥面17。
34.使用时，首先将次声波传感器10放置在存放壳体6的内部，并通过支撑内架16固定安装，并通过配合连接轴结构40对两个三叉支撑臂结构2之间进行连接安装，安装时，首先将第一连接轴13的一端与四个延伸销11的中间位置对应，并将第一连接轴13的一端插入四个延伸销11内，同时保证延伸销11一端的卡销端12卡入外槽口18的内部，而锥面17的作用，则能够保证第一连接轴13在插接时，实现第一连接轴13的一端向延伸销11中间位置导向功能，避免插接时第一连接轴13的一端方向错乱，并采用相同方式，将第二连接轴14的一端与另外一个三叉支撑臂结构2进行连接，使两个三叉支撑臂结构2之间相互连接，并且可根据管道的使用长度，将若干个三叉支撑臂结构2进行连接，并延长管道内部的检测区域，而次声波传感器10的型号为cc-1t，而此传感器，是通过将空气中的被测次声频率波动量转化成为电容量，进而实现非电量到电量的转化，在此基础上利用检测电路将电容变化量转化成电压信号，在将电信号传递至指定装置内，从而对当前检测区域做出判断，当管道内充满气体时,当其内部压强大于外部压强时,由于内外压差较大,一旦容器有漏孔,气体就会从漏孔冲出，当漏孔尺寸较小且雷诺数较高时,冲出气体就会形成湍流,湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波，并通过次声波传感器10检测到声波位置，实现检测功能，而次声波传感器10则是放在存放壳体6的内部，通过三叉支撑臂结构2与配合连接轴结构40的配合，可将若干个三叉支撑臂结构2之间相互连接，并放置在管道内，而每个三叉支撑臂结构2内部的次声波传感器10会对当前区域进行检测，通过若干个三叉支撑臂结构2内部的存放壳体6同时工作，由单一区域转变成检测线路，使得检测区域进一步延长，并且延长范围可根据三叉支撑臂结构2的数量改变，如有气体泄露，即可准确测出泄露的准确位置，从而使装置实现内部分段式检测功能，而通过三叉支撑臂结构2三叉结构以及滚轮结构8的配合，使得三叉支撑臂结构2在安装时，可依次将安装后的三叉支撑臂结构2推入管道壳体1的内部，并且支撑稳定。
35.进一步地，滚轮结构8包括贴底外圈21、弹性伸缩轴24和伸缩轴29，连接驱动架39的一侧安装有贴底外圈21，贴底外圈21的内壁安装有弹性伸缩轴24，连接驱动架39的下端安装有支撑内轴25。
36.装置检测时，需要将组合后的三叉支撑臂结构2放置在管道内部，而滚轮结构8则能够为三叉支撑臂结构2提供支撑效果，有些特殊管道内壁呈波纹结构，使得滚轮结构8在支撑或行进时，存在较大困难，通过贴底外圈21与延长端22的配合，使用时，弹性伸缩轴24为贴底外圈21提供支撑作用，当滚轮结构8在贴合滚动在波纹管道内壁时，贴底外圈21的外表面会与波纹管道内壁接触，并形成支撑作用，此时贴底外圈21受力，并向内侧收缩，收缩的同时，连接驱动架39的一端会向外伸出，此时连接驱动架39的一端会伸入波纹管内壁凹坑之中，并形成支撑效果，同时增大滚轮结构8与管道内壁的摩擦力度，便于滚轮结构8带动三叉支撑臂结构2整体的移动，从而使装置具备了位于波纹管道内壁时的移动支撑防滑作用，并大幅度提高了滚轮结构8移动时的通过率，以及适应多种管道内壁的环境。
37.进一步地，请参阅图1-7，伸缩轴29的一端设有延长端22，延长端22的顶端设有贴合片23。
38.波纹管内壁通常设有螺纹槽结构，当滚轮结构8在移动时，连接驱动架39的一端会卡入其中，但连接驱动架39与螺纹槽内壁缺少固定结构，导致连接驱动架39会横向滑动在螺纹竖槽内部，而贴合片23呈对称状态设置于延长端22的顶端，使用时，当贴底外圈21的外表面与管道内壁接触时，会使连接驱动架39向外侧伸出，使管道内壁的螺纹槽首先与贴合片23接触，通过贴合片23的结构以及其橡胶材质，当延长端22的一端延伸至波纹管内壁的螺纹竖槽中时，贴合片23的外侧会贴合在螺纹竖槽的内壁底面，并增加贴合片23与竖槽内壁的接触面积，避免连接驱动架39会横向滑动在螺纹槽内部，从而使装置具备了滚轮结构8的横向限位效果。
39.进一步地，贴底外圈21的外侧安装有负压吸盘27，贴底外圈21两端设有压合凸面26。
40.当滚轮结构8在移动在特殊管道内壁时，而有些特殊管道的内壁较为光滑，使得滚轮结构8在移动时，摩擦力较小，难以与管道内壁形成摩擦状态，当贴底外圈21的外表面与管道内壁接触时，将延长端22向贴底外圈21外表面下压，使得延长端22向两侧对称张开，并使延长端22的下表面作用在压合凸面26的上表面，增加接触面积，当滚动至贴底外圈21的外表面时，使管道内壁与负压吸盘27接触，通过负压吸盘27橡胶材料的特性以及结构，使负压吸盘27的外表面完全贴合在管道内壁，形成负压状态，并对管道的内壁形成吸附状态，增大贴底外圈21与管道内壁的接触摩擦力，从而大幅度增加了滚轮结构8与光滑表面的适应效果。
41.进一步地，延伸臂7的上端安装有弹性支撑轴41，延伸臂7的两侧设有限位竖槽20，第一支撑臂3的上端安装有旋转活动套9，弹性支撑轴41的外侧安装有限位弹簧19。
42.三叉支撑臂结构2的直径不能调节，而管道内部的直径不一，难以适应各种直径的管道内径，而旋转活动套9的内壁与延伸臂7的外表面通过螺纹啮合连接，转动旋转活动套9的同时，带动延伸臂7升降，从而增加三叉支撑臂结构2的整体直径，并且延伸臂7的长度可随着管道的直径进行调节，从而使装置具备了多种直径的调节效果，通过限位弹簧19的作用，可对弹性支撑轴41提供向外的弹性效果，使得滚轮结构8在与管道内壁接触时，具备弹性活动范围，为滚轮结构8提供向外扩展的弹性支撑力，使滚轮结构8始终与管道内壁进行贴合连接。
43.进一步地，请参阅图1-7，贴底外圈21的外侧安装有顶杆28，贴底外圈21的内壁对称安装有负压腔37，负压腔37的内部安装有密封活塞38，负压吸盘27设置于负压腔37的上表面。
44.当贴底外圈21的外表面与管道内壁接触时，贴底外圈21则为弧形结构，而负压吸盘27对称设置在贴底外圈21的两侧，当滚动至贴底外圈21的外表面时，会首先与一侧的负压吸盘27贴合，通过滚轮结构8的持续滚动，使得顶杆28与管道内壁贴合，并阿静顶杆28下压，并带动连接驱动架39下压，再由连接驱动架39带动密封活塞38向下移动，会将一侧的密封活塞38内部形成负压状态，并增加负压吸盘27与管道内壁的吸附强度，并且负压吸盘27为对称状态，使滚轮结构8前进或后退均能提高与管道内壁的摩擦效果，使得装置与存在镜面的管道内壁贴合时，也能具备高效的摩擦效果，并大幅度增加装置摩擦功能，避免贴底外
圈21与管道内壁接触时，造成打滑状况，并间接的提高了装置的稳定性。
45.进一步地，请参阅图1-7，第一连接轴13的一端设有伸缩轴29，第二连接轴14的一端与第一连接轴13之间通过伸缩轴29连接，伸缩轴29的两端均安装有支撑轴销31，伸缩轴29与第一连接轴13和第二连接轴14之间通过支撑轴销31连接。
46.三叉支撑臂结构2与配合连接轴结构40安装后，需要循序渐进的放置在管道壳体1的内部，而当管道壳体1存在弯曲或不规则状态时，使三叉支撑臂结构2在放入管道壳体1内部时，较为麻烦，容易造成卡滞状况，通过四个伸缩轴29的伸缩以及支撑轴销31的活动效果，使第一连接轴13与第二连接轴14之间形成活动，使两个三叉支撑臂结构2之间形成多角度滑动，以及方向调节功能，使三叉支撑臂结构2能够自行行驶在管道内部。
47.进一步地，伸缩轴29的外侧安装有支撑弹簧30，支撑弹簧30用于为伸缩轴29提供弹性效果。
48.当配合连接轴结构40在连接两个三叉支撑臂结构2，并经过弯折管道内后，两个三叉支撑臂结构2之间会始终保持在弯折状态下，缺少弯折复位功能，而在伸缩轴29的外侧加装支撑弹簧30后，支撑弹簧30会始终对伸缩轴29提供展开的力，通过四个伸缩轴29同时实现弹性作用力，形成对峙状态，并相互拉扯，使得第二连接轴14与第一连接轴13之间，始终保持在直线状态下，两个三叉支撑臂结构2实现了角度复位功能。
49.进一步地，第一连接轴13的一端设有第一延伸轴32，第二连接轴14的一端设有第二延伸轴33，第二延伸轴33的一端设有球形外套34，第一延伸轴32的一端设有弧形顶轴35，球形外套34用于套设在弧形顶轴35外侧。
50.单独依靠伸缩轴29连接第一连接轴13与第二连接轴14，支撑力较弱，难以实现多种转向效果，通过弧形顶轴35与球形外套34的配合，弧形顶轴35的外表面与球形外套34的内壁均呈弧形状态，通过两者连接，可实现第一连接轴13与第二连接轴14之间的灵活连接状态，并增加第二连接轴14与第一连接轴13之间的连接强度，同时也不会影响第一连接轴13与第二连接轴14之间的连接灵活性。
51.进一步地，弧形顶轴35的外侧安装有滚球36，滚球36用于增加弧形顶轴35与球形外套34之间的连接灵活程度。
52.当弧形顶轴35的外表面贴合在球形外套34的内壁时，接触面积加大，则会导致摩擦面积大幅度增加，通过滚球36的作用，减少两者之间的摩擦力度，并且通过弧形顶轴35滚动式连接方式，可大幅度减少装置的摩擦状况，从而减弱球形外套34与球形外套34之间的摩擦情况。
53.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
54.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。