专利名称：管道变径检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管道变径检测装置，更具体地说，涉及一种对流体的长 输管道进行变径检测的装置。
背景技术：
通过管道对石油、天然气等流体进行输送己成为国内外能源输送的主要 方式。管道一旦发生事故，不仅会造成巨大的经济损失，对周边环境等也会 产生严重的后果。因此，准确、有效的管道检测装置对确保管道的正常运行 具有重要作用。管道内的检测装置包括磁漏检测装置和变径检测装置等。磁 漏检测装置主要用于检测管道内壁上因腐蚀等而产生的缺陷，变径检测装置 则主要用于检测因为管道壁因疲劳、碰撞等而产生凹凸、机械变形等径向变 化。管道变径检测装置通常包括腔体、数据处理装置、与该数据处理装置电 连接并通常设置在所述腔体的后端的多个变径检测器和沿着该腔体的轴向 固定在该腔体的外圆周上的多个皮碗。所述皮碗用于将管道变径检测装置支 撑在管道内，并在管道内流动的流体的推动下使得管道变径检测装置在管道 内流动。在该流动过程中，多个变径检测器对管道内壁各点的直径进行测量， 并将该测量结果存储到数据处理装置内。每个该变径检测器通常包括沿腔体 的径向延伸的测臂，该测臂一端枢轴连接在该腔体上，另一端与管道内壁接 触，从而当管道某部位的直径发生变化时，与该部位接触的测臂发生枢转。 通过检测测臂在各部位的枢转的角度便可得到各个部位相应的管道直径，从 而能够检测出管道的变径缺陷。本发明的发明人在实践中发现，现有的这种 管道变径检测装置的检测结果不够准确，尤其是对管道的弯道部分的测量结 果不准确。当管道变径检测装置通过弯道部分时，管道变径检测装置的所述腔体的两端会受到较大的压力，从而通常设置在该腔体的后端的变径检测器 在该压力的影响下会产生较大的变形，使得变径检测器的测臂的枢转情况无 法正确地反映出管道的变径缺陷。例如，即使在管道不存在变径缺陷的情况 下，变径检测器的测臂也有可能会发生枢转，从而错误地报告变径缺陷，反 之亦然。
发明内容
本发明针对现有技术中的管道变径检测装置在对管道的弯道部分的测 量结果不准确的缺点，提供一种能够较准确地对管道的弯道部分的变径缺陷 进行检测的管道变径检测装置。
本发明提供的管道变径检测装置包括腔体、数据处理装置、与该数据处 理装置电连接的多个变径检测器和沿着该腔体的轴向固定在该腔体的外圆 周上的多个皮碗，所述数据处理装置用于存储所述变径检测器所检测的信 息，其中，所述多个变径检测器设置在所述腔体外圆周上并位于任意两个皮 碗之间。
根据本发明提供的管道变径检测装置，由于变径检测器位于任意两个皮 碗之间，即位于该腔体的轴向两端之间的位置，因此即使在检测管道的弯道 部分时，该变径检测器也仅受到较小的压力，因而检测结果比较准确。
图1是根据本发明的管道变径检测装置的结构示意图2是图1所示的管道变径检测装置的变径检测器的立体结构示意图3是图2所示的变径检测器的正视图4是图3所示的变径检测器的左侧视图5是图3所示的变径检测器的一部分的局部剖视图。
具体实施例方式
下面将参考附图来详细说明本发明的具体实施方式
。
如图1所示，本发明提供的管道变径检测装置包括腔体l、数据处理装 置3、与该数据处理装置3电连接的多个变径检测器4和沿着该腔体1的轴
向固定在该腔体l的外圆周上的多个皮碗5，所述数据处理装置3用于存储 所述变径检测器4所检测的信息，其中，所述多个变径检测器4设置在所述 腔体1外圆周上并位于任意两个皮碗5之间。
所述皮碗5用于将管道变径检测装置支撑在管道内，并在管道内流动的 流体的推动下使得管道变径检测装置在管道内流动。在该流动过程中，多个 变径检测器4对管道内壁各点的直径进行测量，并将该测量结果存储到数据 处理装置3内。由于所述变径检测器4位于任意两个皮碗5之间，因此位于 所述腔体l的轴向两端之间的位置，因此即使在检测管道的弯道部分时，该 变径检测器4也仅受到较小的压力，因而检测结果比较准确。
所述腔体1的轴向两端之间的位置包括但不限于所述腔体1的轴向的正 中间及其附近的位置。
可以根据需要设置所述皮碗5的个数和位置。例如，所述皮碗5为2-4 个，其中两个所述皮碗5分别设置在所述腔体1轴向的两端，所述变径检测 器4设置在该两个皮碗5之间。如图1所示，所述皮碗5为4个，变径检测 器4的两侧分别设置两个皮碗5。
优选地，所述变径检测器4与设置在所述腔体1轴向的两端的两个皮碗 5之间的距离之比为0.8-1.2。 g口，所述变径检测器4位于该两端的两个皮碗 5的正中间附近的位置。例如，当该所述变径检测器4与设置在所述腔体1 轴向的两端的两个皮碗5之间的距离之比为1时，所述变径检测器4位于该 两端的两个皮碗5的正中间。
所述变径检测器4可以为本领域公知的各种变径检测器。例如平行四边形变径检测器、伞状支架变径检测器等。优选地，如图2至图5所示，所述
变径检测器4包括底座4K测臂42和角度传感器43，所述测臂42包括 臂部421、固定部422和安装部(图中未显示)，所述安装部位于所述臂部 421和所述固定部422之间，所述安装部与所述底座41枢轴连接，所述角度 传感器43用于检测所述臂部421相对于所述底座41枢轴转动的角度。
使用时，由于所述测臂42的固定部422与所述腔体1固定连接，因此 臂部421的末端始终与管道内壁接触。当管道直径发生变化时，该测臂42 便相对于所述底座41枢轴转动，所述角度传感器43检测该枢轴转动的角度， 从而可以通过该角度计算出该位置管道直径的变化。该变径检测器4通过角 度传感器43直接测量测臂42相对于底座41枢轴转动的角度，因此其检测 结果比较准确。而且，该变径检测器4无需积算盘等结构，因此结构比较简 单。此外，多个变径检测器4沿周向设置在所述腔体1的外圆周上，而无需 占用腔体l所在的中间位置，从而特别适用于上述管道变径检测装置，即该 变径检测器4特别适用于设置在腔体1的轴向两端的中间位置。
所述角度传感器43可以采用本领域公知的各种测量角度变化的传感器。
并且可以根据所述角度传感器的类型来选择其安装位置，例如，所述角度传 感器可以安装在所述底座4K安装部、臂部421或固定部422上。优选情况 下，所述角度传感器43为旋转差动变压器，这种类型的角度传感器的测量 精度比较高。此时，将该旋转差动变压器类型的角度传感器43与所述测臂 42固定连接，例如，可以所述角度传感器43与所述安装部、臂部421或固 定部422固定连接。从而所述角度传感器43随着所述测臂42相对于所述底 座41转动，该转动的角度便是测臂42相对于底座41枢轴转动的角度。
可以采用本领域公知的各种枢轴连接方式使测臂42与底座41枢轴连 接，例如采用轴承、轴套等。作为一种具体的实施方式，该变径检测器4还 包括轴45和轴套46，其中所述轴45与所述安装部和底座41中的一者固定连接，所述轴套46与安装部和底座41中的另外一者固定连接，所述安装部
通过所述轴45和轴套46与所述底座41枢轴连接。此时，所述角度传感器 43可以固定在所述安装部、与安装部固定连接的轴45或者与安装部固定连 接的轴套46上。例如如图5所示，所述轴45固定在所述测臂42上，所述 轴套46固定在所述底座41上，并设置在所述轴45与所述底座41之间。此 时，如图5所示，所述角度传感器43可以固定在所述轴45上。例如如图5 所示，将所述角度传感器43插设在所述轴45内，并通过螺钉进行紧固。如 图2、图3和图5所示，所述变径检测器4还可以包括固定套44，该固定套 44大致呈环状，套在所述角度传感器43与轴45连接部分的外周，且一端形 成有凸缘，该凸缘固定在所述底座41上。从而该固定套44可以起到固定、 保护的作用。
所述测臂42的臂部421与固定部422可以成一条直线，如图4所示， 所述臂部421与所述固定部422之间形成角度a，从而可以使该变径检测器 4的结构更加紧凑。可以理解的是，例如，当所述臂部421和固定部422为 杆状时，所述角度a为所述臂部421轴线与固定部422的轴线所形成的角度， 当所述臂部421和固定部422为板状时，所述角度a为所述臂部421所在的 平面与固定部422所在的平面所形成的角度。该角度a可以根据实际情况进 行设置，例如，该角度a可以为20。 -150° ，例如12(T 。
所述臂部421与所述固定部422的长度可以根据具体情况而设置，通常 所述臂部421与所述固定部422的长度比例例如可以为2-20: 1。
可以将所述多个变径检测器4以任何形式排列在所述腔体1的外圆周 上，只要将所述多个变径检测器4以适当的密度分布在腔体1的外圆周的径 向即可。优选情况下，如图1所示，所述多个变径检测器4相对于所述腔体 1的轴向位置相同，即所述多个变径检测器4在所述腔体1的外圆周上环绕 形成一周。可以根据需要设置所述变径检测器4的个数，例如所述变径检测器4为
2-100个，优选为10-50个，更优选为15-30个。
可以采用本领域公知的方式将所述固定部422与所述腔体1弹性连接， 作为一种具体的实施方式，所述固定部422通过弹簧(图中未显示)与所述 腔体1连接。
所述数据处理装置3用于存储所述变径检测器4所检测的信息，所述信 息可以包括所述角度传感器43记录的角度大小、测量该角度的时刻等信息。 所述数据处理装置3还可以用于对所述变径检测器4所检测的信息进行压縮 处理，从而降低该数据处理装置3的容量要求。所述数据处理装置3还可以 用于记录管道变径检测装置行走的速度，从而可以得出发生变径的具体位 置。所述数据处理装置3可以是本领域公知的各种能够存储数据并具有根据 用户需要对数据进行压縮和/或分析的装置，例如计算机单元、单片机等。
所述数据处理装置3可以容纳在所述腔体1内。所述管道变径检测装置 还可以包括电源，该电源也可以容纳在所述腔体l内。
所述管道变径检测装置还可以包括连接在所述腔体1上的发射机6，如 图1所示，该发射机可以连接在腔体1的前端。该发射机6用于发射低频信 号，该低频信号由地面上的接收装置进行接收，从而对该管道变径检测装置 进行定位。
所述管道变径检测装置还可以包括连接在所述腔体1上的里程轮7，如 图1所示，所述里程轮7连接在腔体1的后端。该里程轮7记录所述管道变 径检测装置行走的里程，并将该里程信息存储在该数据处理装置3内，以便 能够较精确地定位管道上出现变径缺陷的具体位置。所述发射机6和里程轮 7的具体结构为本领域公知的技术，在此不再赘述。
权利要求
1、一种管道变径检测装置，该装置包括腔体(1)、数据处理装置(3)、与该数据处理装置(3)电连接的多个变径检测器(4)和沿着该腔体(1)的轴向固定在该腔体(1)的外圆周上的多个皮碗(5)，所述数据处理装置(3)用于存储所述变径检测器(4)所检测的信息，其特征在于，所述多个变径检测器(4)设置在所述腔体(1)的外圆周上并位于任意两个皮碗(5)之间。
2、 根据权利要求1所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述皮碗(5)为2-4个，其中的两个皮碗(5)分别设置在所述腔体(1)轴向的两端，所述变径检测器(4)设置在该两个皮碗(5)之间。
3、 根据权利要求2所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述变径检测器(4)与设置在所述腔体(1)轴向的两端的两个皮碗(5)的距离之比为0.8-1.2。
4、 根据权利要求1所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述测臂(42)包括臂部(421)、固定部(422)和安装部，所述安装部位于所述臂部(421)和所述固定部(422)之间，所述安装部与所述底座(41)枢轴连接，所述角度传感器(43)用于检测所述测臂(42)相对于所述底座(41)枢轴转动的角度，其中所述底座(41)固定在所述腔体(1)上，所述固定部(422)与所述腔体(1)弹性连接。
5、 根据权利要求4所述的变径检测器，其特征在于，所述角度传感器安装在所述底座(41)、安装部、臂部(421)或固定部(422)上。
6、 根据权利要求4所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述角度传感器(43)为旋转差动变压器。
7、 根据权利要求4所述的变径检测器，其特征在于，所述角度传感器 (43)与所述安装部、臂部(421)或固定部(422)固定连接。
8、 根据权利要求4或6所述的变径检测器，其特征在于，该变径检测 器(4)还包括轴(45)和轴套(46)，其中所述轴(45)与所述安装部和底 座(41)中的一者固定连接，所述轴套(46)与安装部和底座(41)中的另 外一者固定连接，所述安装部通过所述轴(45)和轴套(46)与所述底座(41) 枢轴连接。
9、 根据权利要求8所述的变径检测器，其特征在于，所述角度传感器 (43)固定在所述安装部、与安装部固定连接的轴(45)或者与安装部固定连接的轴套(46)上。
10、 根据权利要求4所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述臂部 (421)与所述固定部(422)之间形成角度(a)。
11、 根据权利要10所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述臂部 (421)与所述固定部(422)之间形成的角度(a)为20° -150° 。
12、 根据权利要求1所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述多个 变径检测器(4)相对于所述腔体(1)的轴向位置相同。
13、 根据权利要求1或12所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述变径检测器(4)为2-100个。
14、 根据权利要求1所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述固定 部(422)通过弹簧与所述腔体(1)连接。
15、 根据权利要求1所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述数据 处理装置(3)还用于对所述变径检测器(4)所检测的信息进行压縮处理。
16、 根据权利要求l所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述管道 变径检测装置还包括连接在所述腔体(1)上的发射机(6)。
17、 根据权利要求l所述的管道变径检测装置，其特征在于，所述管道 变径检测装置还包括连接在所述腔体(1)上的里程轮(7)。
全文摘要
一种管道变径检测装置，该装置包括腔体(1)、数据处理装置(3)、与该数据处理装置(3)电连接的多个变径检测器(4)和沿着该腔体(1)的轴向固定在该腔体(1)的外圆周上的多个皮碗(5)，所述数据处理装置(3)用于存储所述变径检测器(4)所检测的信息，其中，所述多个变径检测器(4)设置在所述腔体(1)外圆周上并位于任意两个皮碗(5)之间。由于变径检测器(4)位于任意两个皮碗(5)之间，即位于该腔体(1)的轴向两端之间的位置，因此即使在检测管道的弯道部分时，该变径检测器(4)也仅受到较小的压力，因而检测结果比较准确。
文档编号G01N19/00GK101685064SQ20081016883
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者冯伟章, 刘先东, 刘建国, 旭 孙, 宋天博, 张惠民, 杨理践, 许志军, 钱建华, 高安东, 高松魏 申请人:中国石油化工股份有限公司