一种接触式管道内径检测机构

本发明涉及接触式管道内径检测机构。

背景技术：

随着非开挖铺管铺管技术的发展，使用的管材在服役期间也逐渐出现了质量问题，如mpp管材本体就存在缺陷（管体内径变化），这就导致在铺管施工中出现钻孔内浆液渗漏到管道内壁和造成拖管阻力增大的问题，从而影响电力管线的使用。故研发一种管材验收设备来快速精确地探测出mpp管道内任一位置的内径变大或变小的量值，内径变化量精确到1mm，及时淘汰缺陷管材的使用，减少在铺管施工中的不良现象，这样才能更有效地促进非开挖铺管技术的发展，积极推进电力管道的现代化建设。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中接触式内径检测中传感器的安放与整体结构的定心问题。本发明设计一种接触式管道内径检测机构，包括前后两个扶正爪及中间的连接螺纹杆，其特征在于：在前部的扶正爪前端设置有检测装置，检测装置为一圆形基座，圆形基座上设置有传感器仓，在传感器仓内放置有位移传感器，前后两个扶正爪之间的连接螺纹杆上套装有外弹簧。圆形基座上焊有四个传感器仓，传感器仓上端开螺纹孔，在螺纹孔内拧接有螺丝，螺丝的内侧连接位于传感器仓内的位移传感器。扶正爪由支撑座、支撑臂、内弹簧、滑轮、固定臂、安装座组成，在支撑座上由轴销连接有若干根支撑臂，支撑臂的末端由轴销连接在滑轮轴上，滑轮轴由固定臂连接，固定臂的末端由轴销连接在安装座上，支撑座固定在连接螺纹杆上，安装座空套在连接螺纹杆上，支撑座和安装座之间由内弹簧连接。每个扶正爪上的支撑臂至少有三根，滑轮有三个。本发明的优点是使得扶正爪在自然状态下保持张开、同时在管道内受力后能够顶住管道内壁，使得检测过程中整体结构处于管道中心，所测得的数据更为准确。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意。

图2为本发明的圆形基座正面结构示意图。

具体实施方式

图中一种接触式管道内径检测机构，包括前后两个扶正爪1及中间的连接螺纹杆2，其特征在于：在前部的扶正爪前端设置有检测装置，检测装置为一圆形基座3，圆形基座上设置有传感器仓4，在传感器仓内放置有位移传感器5。前后两个扶正爪之间的连接螺纹杆上套装有外弹簧13。圆形基座上焊有四个传感器仓，传感器仓上端开螺纹孔，在螺纹孔内拧接有螺丝，螺丝的内侧连接位于传感器仓内的位移传感器。扶正爪由支撑座7、支撑臂8、内弹簧9、滑轮10、固定臂11、安装座12组成，在支撑座7上由轴销连接有若干根支撑臂8，支撑臂9的末端由轴销连接在滑轮10轴上，滑轮10轴由固定臂11连接，固定臂11的末端由轴销连接在安装座12上，支撑座7固定在连接螺纹杆2上，安装座12空套在连接螺纹杆2上，支撑座7和安装座12之间由内弹簧9连接。每个扶正爪上的支撑臂8至少有三根，滑轮1至少有三个。

接触式管道内径检测机构右侧装配有圆盘处为头，左侧为尾，在管道内在尾部装有牵引棒，推动仪器向管道内行进。接触式管道内径检测机构主要由支撑座、支撑臂、内弹簧、滑轮组成，内弹簧由于限位块的限制及在自身弹力作用下，使支撑臂在自然状态下始终处于张开的状态，使滑轮与管壁接触实现定心，从而避免了测量时由于偏心所导致的误差。同时滑轮可以有效减小爬行器与管壁间的摩擦阻力，避免接触式管道内径检测机构行进时产生顿挫。限位块位置可以调节，使接触式管道内径检测机构适应各种尺寸的管径。

图2圆形基座主要由直径185mm、厚度7mm的底盘和4个用于放置传感器的传感器仓组成，其中传感器仓尺寸为51x19x19mm。底盘中心为直径14mm的螺纹孔，用于螺纹杆穿过。其中每个传感器仓上方开四个直径为6mm的螺纹孔，用于螺丝6固定传感器。每个传感器仓靠近轴心侧开5mm的孔方便传感器导线穿过。底座上车有内螺纹，小径与主轴上的螺纹相匹配，大径与爬行器上的螺纹相匹配，可将底座、扶正爪、主轴连接成一个整体，提高其稳定性。

为实现变径测量，圆形基座上的传感器仓都有一个调节螺母14，当需要变径时，将调节螺母拧松，调节传感器位置，使四个传感器探头伸长至统一长度直至其可正常测量管径，传感器位置确定后再将调节螺母拧紧，实现变径。为保证所有传感器调节到同一位置，在传感器上刻上刻度，调节好一个传感器，其余传感器只需按照刻度来调节即可。

使用时，将位移传感器放置在传感器仓中，使用螺丝固定。挤压仪器的扶正爪，使其变为最小内径状态放入管道内，扶正爪进入管道后在弹簧的作用下支撑臂从自动张开，顶住管道内壁，使得测量系统的圆心位置及为管道的正中心位置，此时可以开始测量。

具体步骤如下：

（1）将位移传感器放入圆形基座的传感器仓内，调整好传感器伸出长度，使用螺丝从传感器仓上方进行固定。

（2）在连接螺纹杆的前后各旋入一个扶正爪，每个扶正爪一端用螺母定位，另外一端加一弹簧并用一个限位块定位，保证扶正爪具有一定的弹性。

（3）将固定好位移传感器的圆盘旋入连接螺纹杆前端，并使用螺母固定位置。

（4）送入管道前，将前扶正爪挤压至最小内径状态，送入待测管道。

（5）进入管道后，扶正爪在弹簧的作用下保持张开状态，支撑臂顶住管道内壁，检测系统保持定心状态。

（6）检测机构在管道内行进并采集数据、储存、上传。

基座与前扶正爪、前扶正爪与后扶正爪之间配有弹簧，使得扶正爪在自然状态下保持张开、同时在管道内受力后能够顶住管道内壁，使得检测过程中整体结构处于管道中心，所测得的数据更为准确。

技术特征：

1.一种接触式管道内径检测机构，包括前后两个扶正爪及中间的连接螺纹杆，其特征在于：在前部的扶正爪前端设置有检测装置，检测装置为一圆形基座，圆形基座上设置有传感器仓，在传感器仓内放置有位移传感器，前后两个扶正爪之间的连接螺纹杆上套装有外弹簧。

2.按权利要求1所述的一种管道内径检测机构，其特征在于：圆形基座上焊有四个传感器仓，传感器仓上端开螺纹孔，在螺纹孔内拧接有螺丝，螺丝的内侧连接位于传感器仓内的位移传感器。

3.按权利要求1所述的一种管道内径检测机构，其特征在于：扶正爪由支撑座、支撑臂、内弹簧、滑轮、固定臂、安装座组成，在支撑座上由轴销连接有若干根支撑臂，支撑臂的末端由轴销连接在滑轮轴上，滑轮轴由固定臂连接，固定臂的末端由轴销连接在安装座上，支撑座固定在连接螺纹杆上，安装座空套在连接螺纹杆上，支撑座和安装座之间由内弹簧连接。

4.按权利要求3所述的一种管道内径检测机构，其特征在于：每个扶正爪上的支撑臂至少有三根，滑轮至少有三个。

技术总结
本发明设计接触式内径检测机构，用于测量不同标准内径管道的内径变化情况，其特征在于：机构的前端为基座，基座上焊有四个四边形传感器仓，用于放置传感器，同时传感器仓上部开螺纹孔，用于固定传感器。基座的后端为两个扶正爪，中间以螺纹杆相连，基座与前扶正爪、前扶正爪与后扶正爪之间配有弹簧，使得扶正爪的支撑臂在自然状态下保持张开、同时在管道内受力后能够顶住管道内壁。本发明的优点是：1.能够自由调节位移传感器的伸长量，使检测机构能够测量不同内径的管道。2.扶正爪能够在检测机构测量时保证仪器的中心始终位于管道中心。

技术研发人员：张健;蒋子为;徐永华;乌效鸣;朱永刚;朱旭明;倪宾;邱峰;施玉林
受保护的技术使用者：上海佳友市政建筑有限公司;中国地质大学(武汉)
技术研发日：2021.03.23
技术公布日：2021.07.23