一種適于在用工業管道的管外漏磁檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種適于在用工業管道的管外漏磁檢測裝置，包括爬行單元、漏磁檢測單元、遠端信號處理與控制單元以及本地控制單元，其中爬行單元包括主動模塊和從動模塊，主動和從動模塊通過磁化模塊相連且通過鏈傳動實現動力傳動；漏磁檢測單元通過調節板與爬行單元連接；遠端信號處理與控制單元包括信號預處理模塊、第一無線模塊和第二無線模塊，并通過把手與爬行模塊連接在一起；本地控制單元包括無線路由器模塊和遙控模塊，并與遠端信號處理與控制單元構成雙路控制。通過本發明，能夠很好地適應工業現場情況，同時具備無需搭架、便于操控、檢測效率高等特點，因而尤其適用于在用工業管道的高精度檢測用途。
【專利說明】—種適于在用工業管道的管外漏磁檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于電磁無損檢測【技術領域】，更具體地，涉及一種適于在用工業管道的管外漏磁檢測裝置。
【背景技術】
[0002]工業管道往往處于惡劣的工作環境中，在長期運行過程中容易受到輸送介質、溫度和應力等多種因素的影響，并產生腐蝕和材料退化等缺陷；由此引發的管道泄漏或爆炸事故會給企業帶來嚴重經濟損失，并造成極惡劣的環境污染。因此，必須定期對工業管道進行檢測維護。
[0003]與其他常規管道檢測方法相比，漏磁檢測法速度快，穿透力強、不受油水影響，對管道內部缺陷具有較高靈敏度，由此在工業管道檢測方面應用廣泛。例如，CN102323331A中公開了一種在役纜索缺陷檢測裝置，其中通過采用檢測爬行器且其具有對稱分別在待檢測纜索周向上的多個檢測模塊，由此在沿著纜索表面的爬升運動中來獲得纜索內部檢測信號。此外，程順峰等在“工業管道漏磁無損檢測傳感器的研制”一文(參見《無損檢測》，2002年12月，第24卷第12期)中提出一種工業管道漏磁無損檢測儀器，其中將檢測部件由相互獨立的檢測單元鉸接而成，由此可適應工業管道的各類規格和工況，提高了應用靈活性和可擴展性。
[0004]然而，進一步的研究表明，上述現有技術仍然存在以下的缺陷或不足:首先，現有的磁漏檢測裝置均采用有線信號傳輸方式，但在工業現場管道的走向非常復雜，導致了使用不方便甚至無法檢測的問題；其次，盡管能夠實現在待測管道表面上的行走，但探頭未能實現靈活調節，相應對探測精度和適用性產生約束；其三，現有的檢測裝置整體結構復雜，體積龐大，有必要對其整體結構布局進一步優化。相應地，在本領域亟需尋找更為完善地適于在用工業管道的檢測方案，以便克服現有技術中的以上缺陷。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種適于在用工業管道的管外漏磁檢測裝置，其中通過結合工業管道以及漏磁檢測工藝自身的特點和應用需求，構建特定的檢測裝置并對其執行沿管爬行、漏磁檢測和雙路控制等功能的關鍵組件的設置方式進行設計，測試表明能夠很好地適應工業現場情況，同時具備無需搭架、便于操控、檢測效率高等特點，因而尤其適用于在用工業管道的高精度檢測用途。
[0006]為實現上述目的，按照本發明，提供了一種適于在用工業管道的管外漏磁檢測裝置，其特征在于，該裝置包括爬行單元、漏磁檢測單元、遠端信號處理與控制單元，以及本地控制單元，其中:
[0007]所述爬行單元包括主動V型輪、減速器、從動V型輪、銜鐵和永磁鐵，其中主動V型輪通過主動輪軸連接在主動輪支架的下方，并且該主動輪軸端同軸安裝有第一鏈輪隨其同步轉動；減速器直接固定在主動V型輪支架的上方且由電機予以驅動，該減速器的輸出軸端安裝有第二鏈輪，由此使得減速器與主動V型輪之間通過所述第一、第二鏈輪的鏈傳動連接；所述主動輪支架的水平側還設置有從動輪支架，從動V型輪通過從動輪軸連接在從動輪支架的下方，從動輪支架的上方安裝有從動拉手；此外，在主動V型輪與從動V型輪之間還設置有銜鐵，該銜鐵的兩端分別通過螺釘固定在主動輪支架和從動輪支架的下側，并且所述銜鐵的下部兩側左右對稱地安裝有極性相反的兩個永磁鐵；
[0008]所述漏磁檢測單元包括調節板和安裝在調節板下側的探頭，該調節板具備腰形槽，并通過可沿著腰形槽上下滑動的螺釘設置在銜鐵的下部中央位置且處于兩個永磁體之間，由此可執行上下移動以適應不同管徑的待測管道；
[0009]所述遠端信號處理與控制單元包括信號預處理模塊、第一無線模塊、第二無線模塊和電池模塊，其中信號預處理模塊通過信號線接收來自漏磁檢測單元的漏磁檢測信號，并對其執行放大濾波處理；第一無線模塊采集預處理之后的信號，然后通過無線方式將其輸送至本地控制單元，與此同時，該第一無線模塊還用于接收來自本地控制單元的無線控制指令，并依照此指令來相應控制所述電機的轉動；該第二無線模塊同樣用于接收來自本地控制單元的無線控制指令，并依照此指令來相應控制所述電機的轉動；電池模塊則用于對所述爬行單元、遠端信號處理與控制單元分別提供工作電能；
[0010]所述本地控制單元包括無線路由模塊和遙控模塊，其中遙控模塊所發出的控制指令經由無線路由模塊轉換后，彼此互不干擾地分別傳輸至所述第一、第二無線模塊，相應執行對電機轉動的控制操作，以此方式，為整個漏磁檢測裝置提供雙路控制功能。
[0011]作為進一步優選地，所述電機通過電機連接板橫向布置在主動輪支架的上方，且處于所述減速器的水平一側，然后通過聯軸器來驅動減速器。
[0012]作為進一步優選地，所述遠端信號處理與控制單元優選整體封裝在儀器箱內并安放在所述從動拉手之上。
[0013]作為進一步優選地，所述遠端信號處理與控制單元優選還包括電池模塊，并用于對所述爬行單元、遠端信號處理與控制單元分別提供工作電能。
[0014]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點:
[0015]1、通過對管外漏磁檢測裝置中用于執行沿管爬行、磁化和驅動等關鍵功能的組成部件如主從動輪、主動輪支架、從動輪支架、電機、電機支架等在其具體設置方式進行改進，同時在全局結構上予以布局設計，相應能夠以結構緊湊、便于操控的方式沿著待測管道的表面靈活執行爬行動作，同時便于漏磁檢測的高精度執行和探頭的高度可調；
[0016]2、通過對漏磁檢測單元以及主動輪和從動輪的結構及設置方式進行改進，相應可以在盡可能小的空間內實現高度可調和探頭的上下移動，且便于適應不同管徑的待測管道;
[0017]3、通過采用無線方式來執行對在用工業管道的漏磁檢測過程并對其遠程信號處理與控制單元的設置方式進行研究，能夠在各類復雜作業現場方便地執行漏磁檢測，同時極大提高管道檢測的效率；此外，由于具備雙路硬件控制模式，即便在發生故障或意外時，也能保證漏磁檢測的順利進行，同時便于檢測裝置的收回；
[0018]4、通過直接采用電池模塊來為爬行單元、遠端信號處理與控制單元提供工作電能，能夠適應各類檢測場合，進一步提高管道檢測效率。【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是按照本發明優選實施例所構建的的管外漏磁檢測裝置的總體構造示意圖；
[0020]圖2是圖1中所示漏磁檢測單元的結構剖視圖；
[0021]在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中:
[0022]1-爬行單元I1-漏磁檢測單元II1-遠程信號處理與控制單元IV-本地控制單元1-主動輪支架2-減速器3-第二鏈輪4-聯軸器5-電機支架6-銜鐵拉手7-電機連接板8-電機9-銜鐵10-從動輪支架11-從動拉手12-儀器箱13-編碼器盒14-從動V型輪15-永磁鐵15-永磁鐵16-調節板17-探頭18-第一鏈輪19-主動V型輪20-主動輪軸21-減速器輸出軸
【具體實施方式】
[0023]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0024]圖1是按照本發明優選實施例所構建的的管外漏磁檢測裝置的總體構造示意圖，圖2是圖1中所示漏磁檢測單元的結構剖視圖。如圖1和圖2中所示，該管外漏磁檢測裝置主要包括爬行單元1、漏磁檢測單元I1、遠端信號處理與控制單元III，以及本地控制單元IV，其中通過對其關鍵組成部分的結構布局改進及無線控制設計，相應能夠很好地適應工業現場情況，同時具備無需搭架、便于操控、檢測效率高等特點，因而尤其適用于在用工業管道的高精度檢測用途。
[0025]具體而言，所述爬行單元I包括主動V型輪19、減速器2、從動V型輪14、銜鐵9和永磁鐵15、15丨，其中主動V型輪19通過主動輪軸20連接在主動輪支架I的下方，并且該主動輪軸端同軸安裝有第一鏈輪18隨其同步轉動；減速器2直接固定在主動輪支架I的上方且由電機8予以驅動，該減速器的輸出軸端安裝有第二鏈輪3，由此使得減速器2與主動V型輪19之間通過所述第一、第二鏈輪18、3的鏈傳動連接；主動輪支架I的水平側還設置有從動輪支架10，從動V型輪14通過從動輪軸連接在從動輪支架10的下方，從動輪支架10的上方安裝有從動拉手11，以便在磁引力較大時仍然能夠方便地予以調節；此外，在主動V型輪19與從動V型輪14之間還設置有銜鐵9，該銜鐵9的兩端分別通過螺釘固定在主動輪支架11)和從動輪支架10的下側，并且所述銜鐵9的下部兩側左右對稱地安裝有極性相反的兩個永磁體15，15'。在使用時，永磁鐵15、15 '可直接吸附在待測管道上，主動模塊和從動模塊通過銜鐵9固定并連接。此外，在從動輪支架10的側面，還可安裝有編碼器盒13，該編碼器盒用于記錄漏磁檢測單元在執行檢測過程中的爬行距離。
[0026]所述漏磁檢測單元II包括調節板16和安裝在調節板下側的探頭17，該調節板16具備腰形槽，并通過可沿著腰形槽上下滑動的螺釘設置在銜鐵9的下部中央位置且處于兩個永磁鐵15，15'之間，由此可執行上下移動以適應不同管徑的待測管道。以此方式，能夠在盡可能小的空間內實現高度可調和探頭的上下移動，且便于適應不同管徑的待測管道。
[0027]所述遠端信號處理與控制單元III譬如可整體封裝在儀器箱內并安放在所述從動拉手11之上，包括信號預處理模塊、第一無線模塊和第二無線模塊，其中信號預處理模塊通過信號線接收來自漏磁檢測單元的漏磁檢測信號，并對其執行放大濾波處理；第一無線模塊采集預處理之后的信號，然后通過無線方式將其輸送至本地控制單元，與此同時，該第一無線模塊還用于接收來自本地控制單元的無線控制指令，并依照此指令來相應控制所述電機的轉動；該第二無線模塊同樣用于接收來自本地控制單元的無線控制指令，并依照此指令來相應控制所述電機的轉動。此外，按照本發明的一個優選實施方式，所述遠端信號處理與控制單元III還可以包括電池模塊，用于對所述爬行單元、遠端信號處理與控制單元分別提供工作電能，這樣能夠適應各類檢測場合，進一步提高管道檢測效率。
[0028]所述本地控制單元包括無線路由模塊和遙控模塊，其中遙控模塊所發出的控制指令經由無線路由模塊轉換后，彼此互不干擾地分別傳輸至所述第一、第二無線模塊，相應執行對電機轉動的控制操作。
[0029]通過以上設置，能夠為整個漏磁檢測裝置提供雙路控制功能，這樣即便在發生故障或意外時，也能保證漏磁檢測的順利進行，同時便于檢測裝置的收回。具體而言，一方面，本地單元的遙控模塊可操控遠端信號處理與控制單元的控制模塊，通過電路直接控制電機的轉動；另一方面，利用無線采集模塊如無線采集卡的兩個I/o 口接驅動器，可以用無線協議控制無線采集卡，進而通過驅動器控制電機的轉動；信號經信號預處理模塊放大濾波后，通過無線網協議，由無線采集模塊將信號傳輸到本地單元。
[0030]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種適于在用工業管道的管外漏磁檢測裝置，其特征在于，該裝置包括爬行單元、漏磁檢測單元、遠端信號處理與控制單元，以及本地控制單元，其中: 所述爬行單元包括主動V型輪(19)、減速器(2)、從動V型輪(14)、銜鐵(9)和永磁鐵(15，15丨)，其中主動V型輪(19)通過主動輪軸(20)連接在主動輪支架(I)的下方，并且該主動輪軸端同軸安裝有第一鏈輪(18)隨其同步轉動；減速器(2)直接固定在主動輪支架(O的上方且由電機(8)予以驅動，該減速器的輸出軸端安裝有第二鏈輪(3)，由此使得減速器(2)與主動V型輪(19)之間通過所述第一、第二鏈輪(18，3)的鏈傳動連接；所述主動輪支架(I)的水平側還設置有從動輪支架(10)，從動V型輪(14)通過從動輪軸連接在從動輪支架(10)的下方，從動輪支架(10)的上方安裝有從動拉手(11);此外，在主動V型輪(19)與從動V型輪(14)之間還設置有銜鐵(9)，該銜鐵(9)的兩端分別通過螺釘固定在主動輪支架(I)和從動輪支架(10)的下側，并且所述銜鐵(9)的下部兩側左右對稱地安裝有極性相反的兩個永磁體(15，15 ’ )； 所述漏磁檢測單元包括調節板(16)和安裝在調節板下側的探頭(17)，該調節板(16)優選具備腰形槽，并通過可沿著腰形槽上下滑動的螺釘設置在銜鐵(9)的下部中央位置且處于兩個永磁體(15，15 ’ )之間，由此可執行上下移動以適應不同管徑的待測管道； 所述遠端信號處理與控制單元包括信號預處理模塊、第一無線模塊和第二無線模塊，其中信號預處理模塊通過信號線接收來自漏磁檢測單元的漏磁檢測信號，并對其執行放大濾波處理；第一無線模塊采集預處理之后的信號，然后通過無線方式將其輸送至本地控制單元，與此同時，該第一無線模塊還用于接收來自本地控制單元的無線控制指令，并依照此指令來相應控制所述電機的轉動；該第二無線模塊同樣用于接收來自本地控制單元的無線控制指令，并依照此指令來相應控制所述電機的轉動； 所述本地控制單元包括無線路由模塊和遙控模塊，其中遙控模塊所發出的控制指令經由無線路由模塊轉換后，彼此互不干擾地分別傳輸至所述第一、第二無線模塊，相應執行對電機轉動的控制操作，以此方式，為整個漏磁檢測裝置提供雙路控制功能。
2.如權利要求1所述的管外漏磁檢測裝置，其特征在于，所述電機(8)優選通過電機連接板(7)橫向布置在主動輪支架(I)的上方，且處于所述減速器(2)的水平一側，然后通過聯軸器(4)來驅動減速器。
3.如權利要求1或2所述的管外漏磁檢測裝置，其特征在于，所述遠端信號處理與控制單元優選整體封裝在儀器箱內并安放在所述從動拉手(11)之上。
4.如權利要求1-3任意一項所述的管外漏磁檢測裝置，其特征在于，所述遠端信號處理與控制單元優選還包括電池模塊，并用于對所述爬行單元、遠端信號處理與控制單元分別提供工作電能。
【文檔編號】F17D5/02GK103712066SQ201310710735
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】武新軍, 程世奇, 沈功田, 鄧東閣, 徐江 申請人:華中科技大學