一种基于无线传输的清管器探测仪的制作方法

本实用新型涉及清管器探测设备技术领域，具体为一种基于无线传输的清管器探测仪。

背景技术：

燃气管道企业是一种特殊的运输企业，其运输安全除自身的运行管理之外还与上游供应的气质密切相关。如果燃气中含超标的水、烃和机械杂质将会给压缩机、管道和过滤器等带来重大伤害。由于各种原因，气质超标的问题不能完全避免，不可避免的存在许多杂质，这些杂质极易在管道内形成结腊、结垢和积液等，易造成管道堵塞，减少管道流量。这些集结物长期与管道壁接触就会对管道壁造成腐蚀，这种腐蚀作用会增加管壁粗糙度，降低输送效率。管道被污染腐蚀往往是造成管道运输经济上、安全上重大危害的主要原因。迄今为止，已经发生了许多管道爆炸的安全事故。

针对上面的问题，对管道内部堵塞物进行清理显得尤为重要，清管扫线工艺是提高管道输送效率、延长管道使用寿命和提高工艺管理水平的重要手段。管道清理已经有了许多比较成熟的技术和仪器，清管器(pig)正是一种最为流行的清管技术，它是在1962年，由美国的knapp公司和girard公司开发的。传统的清管器主要只是用来作为清理工具使用，在新需求的提出和新技术的发展相互作用下，清管器已经在向多功能化方向发展，如检测管道内部环境的各种参数。清管器在管道中前进时，其前面的堵塞物越积越多，使得其前进受到很大的阻碍，甚至被卡住不能前进，这种情况下不但不能有效清理管道，反而会进一步堵塞管道，所以就需要进行人工技术处理，此时就必须准确找出被卡住位置。目前，现有由磁传感器组成的探测系统对单一方向进行磁信号探测时，存在磁传感器探测范围和探测方向固定，易受环境干扰，探测信号分辨率低，不利于采用信号处理技术提高数据识别质量的问题。

因此，亟需一种基于无线传输的清管器探测仪，能够调节磁传感器的探测范围和方向，抵抗外界环境干扰。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于无线传输的清管器探测仪，能够调节磁传感器的探测范围和方向，抵抗外界环境干扰，解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于无线传输的清管器探测仪，包括水平延展机构、定位机构及液压机构，其中，所述水平延展机构由若干个铰接的x型支架首尾铰接组合而成；

所述定位机构包括连接杆及定位框架，所述连接杆的底部固定套接固定套，所述连接杆的上部滑动套接有滑动套，所述固定套和滑动套分别与两相邻x型支架的两铰接点连接，所述定位框架与连接杆连接，定位框架上安装有一维磁传感器；

所述液压机构的固定端和活动端分别与连接杆上的固定套和滑动套连接。

优选的，所述水平延展机构至少由3个铰接的x型支架首尾铰接组合而成，所述定位机构至少为2组。

优选的，所述铰接的连接部件为螺栓、螺杆、转动钉或双外圈轴承。

优选的，所述定位框架为阶梯型框架，包括水平框架和竖直框架，所述水平框架固定安装在连接杆底部，水平框架底部固定安装一维磁传感器。

优选的，所述液压机构包括液压缸、油缸座、活塞杆及电磁阀，所述油缸座固定液压缸的缸体为液压机构的固定端，所述活塞杆为液压机构的活动端，电磁阀设置在液压缸的进出油路上。

优选的，所述液压机构的油缸座和活塞杆分别与连接杆上的固定套和滑动套连接。

优选的，所述液压机构的油缸座和活塞杆分别通过下转接杆、上转接杆与连接杆上的固定套和滑动套连接，所述下转接杆、上转接杆贯穿两相邻x型支架的两铰接点,下转接杆的两端分别与固定套、油缸座固定连接，上转接杆两端分别与滑动套、活塞杆固定连接。

优选的，所述下转接杆、上转接杆贯穿两相邻x型支架的两铰接点，通过轴承与两相邻x型支架的两铰接点滑动连接。

优选的，所述活塞杆的顶部设置顶部连接件，所述活塞杆通过顶部连接件与上转接杆固定连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的基于无线传输的清管器探测仪，具备以下有益效果：

1、通过水平延展机构及定位框架实现一维磁信号传感器的按需动态布设，通过控制液压机构的活塞杆运动带动x形支架伸缩及定位框架的滑动套按需移动，改变各定位框架间距，进而实现各组一维传感器的间距调整，进而调节一维传感器的探测方向和密度、宽度，以采集较密集的信号或较宽范围的信号。

2、通过定位框架使得一组一维传感器的方向性统一且存在探测距离上存在固定间距，形成传感器测量矩阵中的空间衰减信息，x形支架的可控结构形成传感器测量矩阵在水平方向的离散度调节，适应管道投影面积中普遍性信号特征和特异特征的区别，形成的传感器测量矩阵探测方向灵活，信号分辨率高，有利于后续信号处理提高数据识别质量，提高清管器的跟踪定位效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的一种基于无线传输的清管器探测仪主视结构示意图；

图2为本申请的一种基于无线传输的清管器探测仪的定位框架侧视结构示意图；

图3为本申请的一种基于无线传输的清管器探测仪a-a方向剖视结构示意图。

图中，1、x形支架，2、连接杆，3、定位框架，4、一维磁传感器，5、固定套，6、滑动套，7、液压缸，8、油缸座，9、活塞杆，10、电磁阀，11、下转接杆，12、上转接杆，13、顶部连接件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，如图1所示，一种基于无线传输的清管器探测仪，包括：

包括水平延展机构、定位机构及液压机构，其中，

所述水平延展机构由若干个铰接的x型支架1首尾铰接组合而成；

所述定位机构包括连接杆2及定位框架3，所述连接杆2的底部固定套接固定套5，所述连接杆2的上部滑动套接有滑动套6，所述固定套5和滑动套6分别与两相邻x型支架1的两铰接点连接，所述定位框架3与连接杆2连接，定位框架3上安装有一维磁传感器4；

所述液压机构的固定端8和活动端9分别与连接杆2上的固定套5和滑动套6连接。

具体的，若干个x形支架1在中心位置相交并通过连接部件形成铰接，保证x形支架的两个连杆相对转动，使得两个连杆的相邻端部间距发生变化，即在竖直一侧两个连杆端部接近的同时在水平一侧两个连杆端部远离，反之亦然。在竖直一侧将若干个x形支架1通过上部和下部的相邻端部铰接形成水平延展机构，保证各x形支架1的两个连杆同步相对转动，即每个x形支架1的端部间距同步变化，当一个x形支架1竖直一侧的相邻端部靠近时，x形支架1的整体在水平方向上延伸使得水平一侧的相邻端部远离，当一个x形支架1水平一侧的相邻端部靠近时，x形支架1的整体在水平方向上收缩使得竖直一侧的相邻端部远离。由于连接杆2的底部固定套接固定套5，上部滑动套接有滑动套6，固定套5和滑动套6分别与两相邻x型支架1的两铰接点连接，且所述液压机构的固定端8和活动端9分别与连接杆2上的固定套5和滑动套6直接或间接连接，当液压机构的活动端9(通常是活塞杆端部)运动时，带动连接杆2上的滑动套6滑动，与滑动套6连接的x型支架1的铰接点竖直运动，带动x形支架1的整体在水平方向上伸缩，改变各定位框架3间距，进而实现各组一维传感器4的间距调整，进而调节一维传感器4的探测方向和密度、宽度。

基于上述实施例，作为优选的实施例，如图1所示，所述水平延展机构至少由3个铰接的x型支架1首尾铰接组合而成，所述定位机构至少为2组。

具体的，在竖直一侧将3个x形支架1通过上部和下部的相邻端部铰接形成水平延展结构1，相邻两x形支架1设置一组定位机构，每组定位机构包括连杆2和定位框架3，连接杆2的底部固定套接固定套5，上部滑动套接有滑动套6，固定套5和滑动套6分别与两相邻x型支架1的两铰接点连接，所述定位框架3与连接杆2连接，定位框架3上安装有一维磁传感器4，通过控制液压机构带动x形支架1的整体在水平方向上伸缩，改变各两定位框架3间距，进而实现2组一维传感器4的间距调整，进而调节一维传感器4的探测方向和密度、宽度。

基于上述实施例，作为优选的实施例，所述铰接的连接部件为螺栓、螺杆、转动钉或双外圈轴承。

具体的，x形支架1的两个连杆铰接的连接部件及相邻两x形支架1相邻端部铰接的连接部件可为螺栓、螺杆、转动钉或双外圈轴承。

基于上述实施例，作为优选的实施例，如图2所示，所述定位框架3为阶梯型框架，包括水平框架和竖直框架，所述水平框架固定安装在连接杆2底部，水平框架底部固定安装一维磁传感器4。

具体的，定位框架3为阶梯型框架，包括若干个竖直设置的竖直框架和水平设置的水平框架，竖直框架和水平框架交错设置首尾顺序固定，相邻的竖直框架和水平框架的延展方向垂直且各竖直框架和水平框架连接表面形成的交线平行；水平框架的底部固定一维磁传感器4，定位框架3的顶部与连接杆2底部，即和固定套5的底部固定连接。

基于上述实施例，作为优选的实施例，如图3所示，液压机构包括液压缸7、油缸座8、活塞杆9及电磁阀10，所述油缸座8固定液压缸7缸体为液压机构的固定端，所述活塞杆9为液压机构的活动端，电磁阀10设置在液压缸7的进出油路上。

具体的，油缸座8作为液压机构的固定端，液压缸7的活塞杆9为液压机构的活动端，电磁阀10设置在液压缸7的进出油路上，控制液压机构的运动。

基于上述实施例，作为优选的实施例，所述液压机构的油缸座8和活塞杆9分别与连接杆2上的固定套5和滑动套6连接。

具体的，液压机构的固定端即油缸座8与固定套5连接，液压机构的活动端即活塞杆9与滑动套6连接，通过电磁阀10控制油路改变活塞杆9的运动方向，带动滑动套6滑动及与滑动套6连接的x形支架1铰接点的运动，带动x形支架1的整体在水平方向上伸缩。

基于上述实施例，作为优选的实施例，如图3所示，所述液压机构的油缸座8和活塞杆9分别通过下转接杆11、上转接杆12与连接杆2上的固定套5和滑动套6连接，所述下转接杆11、上转接杆12贯穿两相邻x型支架1的两铰接点,下转接杆11的两端分别与固定套5、油缸座8固定连接，上转接杆两端分别与滑动套6、活塞杆9固定连接。

具体的，所述下转接杆11、上转接杆12贯穿两相邻x型支架1的两铰接点，分别作为两铰接点的轴，下转接杆11的两端分别与固定套5、油缸座8固定连接，上转接杆两端分别与滑动套6、活塞杆9固定连接，保证了液压机构的活塞杆9、x型支架1活动铰接点及滑动套6的同步运动。

基于上述实施例，作为优选的实施例，所述下转接杆11、上转接杆12贯穿两相邻x型支架1的两铰接点，通过轴承与两相邻x型支架1的两铰接点滑动连接。

具体的，所述轴承包括一个内圈和两个并列的外圈，下转接杆11和上转接杆12分别固定在对应轴承内圈中，相邻x型支架1铰接点两侧的连杆分别固定在对应轴承外圈中，所述下转接杆11和上转接杆12均通过轴承与x形支架1转动连接，轴承可以大幅减小执行阻力和提高活塞杆9方向的变换精度。

基于上述实施例，作为优选的实施例，如图3所示，所述活塞杆9的顶部设置顶部连接件13，所述活塞杆9通过顶部连接件13与上转接杆12固定连接。

本实用新型的清管器探测仪的工作原理：

本实用新型通过控制电磁阀10从而控制液压缸7，液压缸7启动时，其活动端9向外伸出，带动与其相连的上转接杆12和滑动套6向上移动，此时下转接杆11和固定套5不动，滑动套6带动x形支架1纵向拉伸，此时滑动套6在连接杆2上滑动，所以与固定套5相连的定位框架3高度不变，由于x形支架纵向拉伸使铰接点产生水平位移，固定在连接杆2上的定位框架3的水平间距发生改变，固定安装在定位框架3底部的一维传感器4水平间距变小，可以采集较密集的信号。反之一维传感器4可以采集较宽范围的信号。

本申请通过定位框架使得一组一维传感器的方向性统一且存在探测距离上存在固定间距，形成传感器测量矩阵中的空间衰减信息，x形支架的可控结构形成传感器测量矩阵在水平方向的离散度调节，适应管道投影面积中普遍性信号特征和特异特征的区别，形成的传感器测量矩阵探测方向灵活，信号分辨率高，有利于后续信号处理提高数据识别质量，提高清管器的跟踪定位效率。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。