高精度管道变形测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种高精度管道变形测量装置，属于管道检测技术领域。

背景技术：

管道是运输液体和气体的重要设施，被广泛应用于给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中，管道经过长时间使用后容易产生不同程度的损伤变形，导致油气运输的效率降低，运输过程中产生泄露导致损耗增大，同时也造成了严重的安全隐患，因此有必要对管道进行定期检测，保障管道的完好和周边的安全，降低管道运营管理风险，减少运营生产事故的发生。

现有技术中常采用漏磁检测法来检测管道内外壁及管道特征、长度等，漏磁检测法利用铁磁性钢管充分磁化时，管壁中的磁力线被其表面或近表面处的缺陷阻隔，缺陷处的磁力线发生畸变，一部分磁力线泄漏出钢管的内、外表面形成漏磁场的原理进行检测，然而漏磁检测装需要与管壁良好接触，当管道变形量过大，漏磁检测装置会由于管道内凹下陷而卡在管道中无法前进，或由于接触不充分而无法正确检测出变形量大小。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高精度管道变形测量装置，该高精度管道变形测量装置在漏磁检测装置既可以在装置转弯时保证足够的转弯半径，又可以避免转弯时产生侧向的反弹作用力或者内应力而影响装置运动的稳定性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高精度管道变形测量装置，包括第一筒体、第二筒体、若干个安装于第二筒体外表面上的测臂、若干个数控盒和若干个里程轮，所述第二筒体与第一筒体连接并位于第一筒体后方，所述第一筒体和第二筒体各自均安装有一前皮碗和一后皮碗，所述前皮碗通过一前法兰安装于第一筒体、第二筒体各自的前端，所述后皮碗通过一后法兰安装于第一筒体、第二筒体各自的后端，若干个所述里程轮安装于第二筒体的后法兰上，每个所述前皮碗、后皮碗在周向上均与管道的内壁过盈配合，所述测臂和里程轮均与管道的内壁接触连接；

所述第一筒体内安装若干电池节，此若干电池节用于给第二筒体上的数控盒供电；

所述前皮碗通过一前压板与第一筒体、第二筒体各自的前法兰固定连接，所述后皮碗通过一后压板与第一筒体、第二筒体各自的后法兰固定连接，若干个前螺栓依次穿过前压板、前皮碗、前法兰和第一筒体、第二筒体各自的前端面，将前压板、前皮碗、前法兰与第一筒体、第二筒体固定连接，若干个后螺栓依次穿过后压板、后皮碗、后法兰和第一筒体、第二筒体各自的后端面，将后压板、后皮碗、后法兰与第一筒体、第二筒体固定连接；

所述若干个里程轮沿周向等间隔安装于第二筒体的后压板相背于后皮碗的表面上，所述测臂沿第二筒体周向等间隔设置，所述数控盒沿周向等间隔安装于第二筒体外表面，所述数控盒与测臂的数量比值为1：2~8使得每个数控盒与2~8个测臂电连接；

所述第一筒体、第二筒体之间通过一链条连接，此链条由至少两个金属环连接而成，与第一筒体连接的后法兰上具有一第一安装头，与所述第二筒体连接的前法兰上具有一第二安装头，所述第一安装头和第二安装头分别穿过第一筒体上的后压板和第二筒体上的前压板，并与所述链条的两端连接，所述链条一端的金属环嵌入第一安装头，并通过一第一销钉与第一安装头连接，所述链条另一端的金属环嵌入第二安装头内，并通过一第二销钉与第二安装头连接；

所述测臂进一步包括安装座、转动臂、磁铁和角度感应器，所述安装座一端与第二筒体固定连接，此安装座的另一端上可转动的安装有转动臂，所述转动臂的一端与管道的内壁接触连接，另一端可转动的嵌入安装座内，位于安装座内的转动臂一端连接有所述磁铁，此磁铁随转动臂转动，所述角度感应器固定安装于安装座上，并与磁铁面对面平行设置，用于感应磁铁的转动角度，所述安装座与第二筒体连接的一端和转动臂之间连接有一弹簧；

所述里程轮进一步包括与后法兰连接的安装板、轮座和轮体，所述轮座的一端与安装板可转动连接，轮座的另一端安装有所述轮体，所述安装板上并位于轮座两侧分别设置有一柱体，此两个柱体各自与轮座之间通过一拉簧连接。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1.上述方案中，所述前皮碗和后皮碗均为聚氨酯皮碗。

2.上述方案中，所述链条上包覆有一柔性套。

3.上述方案中，所述柔性套为圆柱形聚氨酯套。

4.上述方案中，所述柔性套的两端分别嵌入第一安装头和第二安装头内。

5.上述方案中，位于安装座内的转动臂一端具有一仓体，所述磁铁粘接连接于此仓体内。

6.上述方案中，所述角度感应器为霍尔元件。

7.上述方案中，所述轮座包括平行设置的两个侧板，此两个侧板中部通过一销钉连接。

8.上述方案中，所述安装板上固定有一凹形座，此凹形座嵌入两个侧板之间，并通过一销钉与两个侧板转动连接。

9.上述方案中，所述两个侧板各自相背的表面均设置有一与所述拉簧的一端连接的第一拉簧孔。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型高精度管道变形测量装置，其可以在具有15%变形量的管道内运动，并通过对经过的管道内径的检测，有效识别出管道的变形部位、特别是凹陷部位和变形量，为后续设备对管道的进一步检测提供前期数据，为后续设备对管道的检测提供指导；另外，其第一筒体、第二筒体之间通过一链条连接，此链条由至少两个金属环连接而成，与第一筒体连接的后法兰上具有一第一安装头，与所述第二筒体连接的前法兰上具有一第二安装头，所述第一安装头和第二安装头分别穿过第一筒体上的后压板和第二筒体上的前压板，并与所述链条的两端连接，所述链条一端的金属环嵌入第一安装头，并通过一第一销钉与第一安装头连接，所述链条另一端的金属环嵌入第二安装头内，并通过一第二销钉与第二安装头连接，通过链条连接两个筒体，既实现了对筒体的连接，便于筒体之间驱动力的传导，又具有较大的折弯空间，使得装置可以顺利的通过弯道且在经过弯道时仍然保持相互之间的拉动力，进一步的，采用多个金属环连接而成的链条，既可以在装置转弯时保证足够的转弯半径，又可以避免转弯时产生侧向的反弹作用力或者内应力而影响装置运动的稳定性，更进一步的，其具有很好的力学稳定性，不会因为反复弯曲导致过屈服而无法恢复或失效。

2、本实用新型高精度管道变形测量装置，其测臂进一步包括安装座、转动臂、磁铁和角度感应器，所述安装座一端与第二筒体固定连接，此安装座的另一端上可转动的安装有转动臂，所述转动臂的一端与管道的内壁接触连接，另一端可转动的嵌入安装座内，位于安装座内的转动臂一端连接有所述磁铁，此磁铁随转动臂转动，所述角度感应器固定安装于安装座上，并与磁铁面对面平行设置，用于感应磁铁的转动角度，所述安装座与第二筒体连接的一端和转动臂之间连接有一弹簧，通过角度感应器配合转动臂上磁铁的转动，实现了对管道凹陷的检测，结构简单、精度高，而转动臂与安装座之间弹簧的设置，保证了装置在管道内运动过程中，旋转臂的一端始终与管道内壁保持紧密的接触，从而保证了对管道内径测量的精度，同时延长测臂的使用寿命。

3、本实用新型高精度管道变形测量装置，其里程轮进一步包括与后法兰连接的安装板、轮座和轮体，所述轮座的一端与安装板可转动连接，轮座的另一端安装有所述轮体，所述安装板上并位于轮座两侧分别设置有一柱体，此两个柱体各自与轮座之间通过一拉簧连接，里程轮的设置，既可以对装置起到良好的支撑作用，同时可以记录装置在管道内的行进里程，可配合其他定位装置，提供精确的装置在管道内的运动轨迹，配合测臂的测量数据，既可以获得每个管道内径值所对应的管道位置，而拉簧的设置，则可以保证轮体与管道内壁之间接触的压力，使得轮体始终保持适中的力度与管道内壁贴合，既保证了对装置在管内行进里程的精确测量，又减小轮体与管壁接触产生的摩擦损害，延长里程轮的使用寿命。

附图说明

附图1为本实用新型高精度管道变形测量装置结构剖视图；

附图2为本实用新型高精度管道变形测量装置的测臂局部结构剖视图；

附图3为本实用新型高精度管道变形测量装置的测臂结构示意图；

附图4为本实用新型高精度管道变形测量装置的里程轮结构示意图一；

附图5为本实用新型高精度管道变形测量装置的里程轮局部结构剖视图；

附图6为本实用新型高精度管道变形测量装置的里程轮结构示意图二；

附图7为本实用新型高精度管道变形测量装置结构示意图；

附图8为本实用新型高精度管道变形测量装置的局部结构剖视图；

附图9为本实用新型高精度管道变形测量装置的局部结构示意图。

以上附图中：1a、第一筒体；1b、第二筒体；2、前皮碗；3、后皮碗；4、测臂；5、数控盒；6、里程轮；7、前法兰；8、后法兰；9、前压板；10、后压板；11、前螺栓；12、后螺栓；14、安装座；15、转动臂；16、磁铁；17、角度感应器；18、仓体；21、弹簧；22、安装板；23、轮座；24、轮体；25、柱体；26、拉簧；29、侧板；30、凹形座；311、第一拉簧孔；35、链条；351、金属环；36、第一安装头；37、第二安装头；38、第一销钉；39、第二销钉；40、柔性套。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例1：一种高精度管道变形测量装置，包括第一筒体1a、第二筒体1b、若干个安装于第二筒体1b外表面上的测臂4、若干个数控盒5和若干个里程轮6，所述第二筒体1b与第一筒体1a连接并位于第一筒体1a后方，所述第一筒体1a和第二筒体1b各自均安装有一前皮碗2和一后皮碗3，所述前皮碗2通过一前法兰7安装于第一筒体1a、第二筒体1b各自的前端，所述后皮碗3通过一后法兰8安装于第一筒体1a、第二筒体1b各自的后端，若干个所述里程轮6安装于第二筒体1b的后法兰8上，每个所述前皮碗2、后皮碗3在周向上均与管道的内壁过盈配合，所述测臂4和里程轮6均与管道的内壁接触连接；

所述第一筒体1a内安装若干电池节，此若干电池节用于给第二筒体1b上的数控盒5供电；

所述前皮碗2通过一前压板9与第一筒体1a、第二筒体1b各自的前法兰7固定连接，所述后皮碗3通过一后压板10与第一筒体1a、第二筒体1b各自的后法兰8固定连接，若干个前螺栓11依次穿过前压板9、前皮碗2、前法兰7和第一筒体1a、第二筒体1b各自的前端面，将前压板9、前皮碗2、前法兰7与第一筒体1a、第二筒体1b固定连接，若干个后螺栓12依次穿过后压板10、后皮碗3、后法兰8和第一筒体1a、第二筒体1b各自的后端面，将后压板10、后皮碗3、后法兰8与第一筒体1a、第二筒体1b固定连接；

所述若干个里程轮6沿周向等间隔安装于第二筒体1b的后压板10相背于后皮碗3的表面上，所述测臂4沿第二筒体1b周向等间隔设置，所述数控盒5沿周向等间隔安装于第二筒体1b外表面，所述数控盒5与测臂4的数量比值为1：2~8使得每个数控盒5与2~8个测臂4电连接；

所述第一筒体1a、第二筒体1b之间通过一链条35连接，此链条35由至少两个金属环351连接而成，与第一筒体1a连接的后法兰8上具有一第一安装头36，与所述第二筒体1b连接的前法兰7上具有一第二安装头37，所述第一安装头36和第二安装头37分别穿过第一筒体1a上的后压板10和第二筒体1b上的前压板9，并与所述链条35的两端连接，所述链条35一端的金属环351嵌入第一安装头36，并通过一第一销钉38与第一安装头36连接，所述链条35另一端的金属环351嵌入第二安装头37内，并通过一第二销钉39与第二安装头37连接；

所述测臂4进一步包括安装座14、转动臂15、磁铁16和角度感应器17，所述安装座14一端与第二筒体1b固定连接，此安装座14的另一端上可转动的安装有转动臂15，所述转动臂15的一端与管道的内壁接触连接，另一端可转动的嵌入安装座14内，位于安装座14内的转动臂15一端连接有所述磁铁16，此磁铁16随转动臂15转动，所述角度感应器17固定安装于安装座14上，并与磁铁16面对面平行设置，用于感应磁铁16的转动角度，所述安装座14与第二筒体1b连接的一端和转动臂15之间连接有一弹簧21；

所述里程轮6进一步包括与后法兰8连接的安装板22、轮座23和轮体24，所述轮座23的一端与安装板22可转动连接，轮座23的另一端安装有所述轮体24，所述安装板22上并位于轮座23两侧分别设置有一柱体25，此两个柱体25各自与轮座23之间通过一拉簧26连接。

上述前皮碗2和后皮碗3均为聚氨酯皮碗；上述链条35上包覆有一柔性套40；上述柔性套40为圆柱形聚氨酯套；上述柔性套40的两端分别嵌入第一安装头36和第二安装头37内；位于安装座14内的转动臂15一端具有一仓体18，上述磁铁16粘接连接于此仓体18内。

实施例2：一种高精度管道变形测量装置，包括第一筒体1a、第二筒体1b、若干个安装于第二筒体1b外表面上的测臂4、若干个数控盒5和若干个里程轮6，所述第二筒体1b与第一筒体1a连接并位于第一筒体1a后方，所述第一筒体1a和第二筒体1b各自均安装有一前皮碗2和一后皮碗3，所述前皮碗2通过一前法兰7安装于第一筒体1a、第二筒体1b各自的前端，所述后皮碗3通过一后法兰8安装于第一筒体1a、第二筒体1b各自的后端，若干个所述里程轮6安装于第二筒体1b的后法兰8上，每个所述前皮碗2、后皮碗3在周向上均与管道的内壁过盈配合，所述测臂4和里程轮6均与管道的内壁接触连接；

所述第一筒体1a内安装若干电池节，此若干电池节用于给第二筒体1b上的数控盒5供电；

所述前皮碗2通过一前压板9与第一筒体1a、第二筒体1b各自的前法兰7固定连接，所述后皮碗3通过一后压板10与第一筒体1a、第二筒体1b各自的后法兰8固定连接，若干个前螺栓11依次穿过前压板9、前皮碗2、前法兰7和第一筒体1a、第二筒体1b各自的前端面，将前压板9、前皮碗2、前法兰7与第一筒体1a、第二筒体1b固定连接，若干个后螺栓12依次穿过后压板10、后皮碗3、后法兰8和第一筒体1a、第二筒体1b各自的后端面，将后压板10、后皮碗3、后法兰8与第一筒体1a、第二筒体1b固定连接；

所述若干个里程轮6沿周向等间隔安装于第二筒体1b的后压板10相背于后皮碗3的表面上，所述测臂4沿第二筒体1b周向等间隔设置，所述数控盒5沿周向等间隔安装于第二筒体1b外表面，所述数控盒5与测臂4的数量比值为1：2~8使得每个数控盒5与2~8个测臂4电连接；

所述第一筒体1a、第二筒体1b之间通过一链条35连接，此链条35由至少两个金属环351连接而成，与第一筒体1a连接的后法兰8上具有一第一安装头36，与所述第二筒体1b连接的前法兰7上具有一第二安装头37，所述第一安装头36和第二安装头37分别穿过第一筒体1a上的后压板10和第二筒体1b上的前压板9，并与所述链条35的两端连接，所述链条35一端的金属环351嵌入第一安装头36，并通过一第一销钉38与第一安装头36连接，所述链条35另一端的金属环351嵌入第二安装头37内，并通过一第二销钉39与第二安装头37连接；

所述测臂4进一步包括安装座14、转动臂15、磁铁16和角度感应器17，所述安装座14一端与第二筒体1b固定连接，此安装座14的另一端上可转动的安装有转动臂15，所述转动臂15的一端与管道的内壁接触连接，另一端可转动的嵌入安装座14内，位于安装座14内的转动臂15一端连接有所述磁铁16，此磁铁16随转动臂15转动，所述角度感应器17固定安装于安装座14上，并与磁铁16面对面平行设置，用于感应磁铁16的转动角度，所述安装座14与第二筒体1b连接的一端和转动臂15之间连接有一弹簧21；

所述里程轮6进一步包括与后法兰8连接的安装板22、轮座23和轮体24，所述轮座23的一端与安装板22可转动连接，轮座23的另一端安装有所述轮体24，所述安装板22上并位于轮座23两侧分别设置有一柱体25，此两个柱体25各自与轮座23之间通过一拉簧26连接。

上述角度感应器17为霍尔元件；上述轮座23包括平行设置的两个侧板29，此两个侧板29中部通过一销钉连接；上述安装板22上固定有一凹形座30，此凹形座30嵌入两个侧板29之间，并通过一销钉与两个侧板29转动连接；上述两个侧板29各自相背的表面均设置有一与上述拉簧26的一端连接的第一拉簧孔311。

采用上述高精度管道变形测量装置，其可以在具有15%变形量的管道内运动，并通过对经过的管道内径的检测，有效识别出管道的变形部位、特别是凹陷部位和变形量，为后续设备对管道的进一步检测提供前期数据，为后续设备对管道的检测提供指导；

另外，其里程轮的设置，既可以对装置起到良好的支撑作用，同时可以记录装置在管道内的行进里程，可配合其他定位装置，提供精确的装置在管道内的运动轨迹，配合测臂的测量数据，既可以获得每个管道内径值所对应的管道位置，而拉簧的设置，则可以保证轮体与管道内壁之间接触的压力，使得轮体始终保持适中的力度与管道内壁贴合，既保证了对装置在管内行进里程的精确测量，又减小轮体与管壁接触产生的摩擦损害，延长里程轮的使用寿命；

另外，其通过链条连接两个筒体，既实现了对筒体的连接，便于筒体之间驱动力的传导，又具有较大的折弯空间，使得装置可以顺利的通过弯道且在经过弯道时仍然保持相互之间的拉动力，进一步的，采用多个金属环连接而成的链条，既可以在装置转弯时保证足够的转弯半径，又可以避免转弯时产生侧向的反弹作用力或者内应力而影响装置运动的稳定性，更进一步的，其具有很好的力学稳定性，不会因为反复弯曲导致过屈服而无法恢复或失效；

另外，其通过角度感应器配合转动臂上磁铁的转动，实现了对管道凹陷的检测，结构简单、精度高，而转动臂与安装座之间弹簧的设置，保证了装置在管道内运动过程中，旋转臂的一端始终与管道内壁保持紧密的接触，从而保证了对管道内径测量的精度，同时延长测臂的使用寿命。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。