專利名稱：用于管道內檢測裝置的探頭支架的制作方法
技術領域：
本發明涉及管道內檢測裝置，用于檢測油氣長輸管道內的缺陷，例如裂 紋、腐蝕、變徑等。更具體地說，本發明涉及用于管道內檢測裝置的探頭用 的支架，以及使用該支架的探頭結構。
背景技術：
油氣管道輸送已成為國內外能源輸送的主要手段，管道內檢測已成為公 認的管道檢測手段。現有大、中管道內檢測裝置的探頭支架多采用以下幾種
方式①浮動盤方式，在浮動盤上安裝單緩沖探頭支架；②、金屬絞鏈結構； ③激磁浮動結構。第一種方式安裝性和緩沖性差，結構不穩定，不能有效保 護探頭正常工作， 一旦浮動盤發生故障將造成整個探頭結構損壞，且結構復 雜。第二種方式結構復雜、故障率高，主要是沒有側向浮動功能，導致檢測 工作的可靠性差。第三種方式不適用于輸油管道。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種用于管道內檢測裝置的探頭支架，該支架 不僅具有簡單、穩固的結構，而且還具有更好的彈性變形能力和緩沖性能， 能有效保護探頭。
本發明的另一個目的是提供一種使用上述探頭支架的探頭結構，其不僅 結構簡單、穩固，而且使用過程中安全可靠，能提高探頭的工作可靠性。
本發明的再一個目的是提供一種使用上述探頭結構的管道內檢測裝置， 該裝置的結構簡單、穩固，且檢測精度高，工作可靠。
根據本發明的一個方面，提供一種用于管道內檢測裝置的探頭支架，該探頭支架包括底座和位于底座上的支承環。底座包括下空腔，支撐環包括上 空腔，且下空腔和上空腔均為受壓下可彈性變形的空腔。
根據本發明的另一個方面，提供一種用于管道內檢測裝置的探頭結構， 該探頭結構包括本發明的上述探頭支架，以及固定在探頭支架的所述支承環 上的探頭。
根據本發明的再一個方面，提供一種管道內檢測裝置，該裝置包括本發 明的探頭結構，另外還包括發射機、支撐皮碗、勵磁剛刷、驅動皮碗、計算 機、萬向節、電池艙和里程輪。
在本發明的探頭支架中，由于下空腔和上空腔均能彈性變形且共同形成 雙腔結構，因此其具有更好的緩沖性能和結構穩定性。
在本發明的探頭結構中，通過將探頭安裝在本發明的探頭支架上，能夠 更好地保護探頭。
在本發明的管道內檢測裝置中，由于使用了上述的探頭結構，因此該裝 置不僅結構簡單、穩固，而且檢測精度高，工作可靠。
具體而言，當安裝有上述探頭結構的管道內檢測裝置在管道內行進時， 當管道內徑變小或者遇到管道彎頭而使得探頭受到壓迫時，所述探頭支架由 于存在雙腔結構而能夠很好地進行彈性變形和提供緩沖，從而充分保護探 頭，避免其由于受到壓迫而損壞。
本發明的其它特征和優點將在下面結合附圖進行詳細說明。
圖1是根據本發明一種實施方式的探頭支架的立體示意圖； 圖2是圖1中所示探頭支架的側面示意圖3是在圖1中所示的探頭支架上安裝有探頭的探頭結構的立體示意
圖；圖4是根據本發明一種實施方式的管道內檢測裝置的側面示意圖。
具體實施例方式
下面將根據具體實施方式
對本發明進行詳細說明。為了描述的方便，下 文中所述的"左側、右側、上側和下側"分別指的是紙面上的方向，除非另 有說明。
如圖1和圖2所示，根據本發明的一種實施方式，提供一種用于管道內 檢測裝置的探頭支架，該探頭支架主要包括形成有下空腔3的底座1和位于 底座1上的形成有上空腔4的支承環2。在受到壓迫或者擠壓時，所述下空 腔3和上空腔4能夠發生彈性變形，從而為探頭支架上安裝的探頭提供緩沖 保護。
管道內檢測裝置通常用于在管道內運行，用以檢測管道內的缺陷如裂 紋、腐蝕、變形等。管道內檢測裝置通常包括安裝在探頭支架上的探頭5 (見 圖3，也可稱之為傳感器)，在工作過程中，該探頭5與管道內壁相接觸以對 其進行檢測，對檢測的信號進行處理和發送，以確定管道內的缺陷。在管道 內檢測裝置的工作過程中，在管道內徑變小時，安裝在探頭支架上的探頭5 將被壓縮，此時需要探頭支架具有變形和緩沖能力，以防止探頭5由于被壓 縮而損壞。
在本發明中，探頭支架由彈性材料制成，優選為彈性材料整體形成，例 如通過一體注塑的方式整體形成，并且包括形成有下空腔3的底座1和形成 有上空腔4的支承環2，所述下空腔3和上空腔4構成所謂的雙腔結構，因 此能夠提供更好的彈性變形能力和緩沖能力，從而有效保護探頭5，防止其 由于受到壓縮而損壞。彈性材料優選選用但不限于聚氨酯橡膠材料，因為其 不僅具有較好的強度和彈性性能，而且具有優異的耐磨性和良好的耐油、耐 老化的特性。作為選擇，彈性材料也可以選用其他材料例如彈簧鋼。作為一種實施方式，所述上空腔4的彈性變形能力優選大于所述下空腔 3的彈性變形能力，即上空腔4比下空腔3更容易發生彈性變形，底座l比 支承環2具有更高的穩定性和剛度。這可以通過多種手段來實現，例如采用 不同的彈性材料、上空腔4和下空腔3采用不同的幾何形狀、使上空腔4大 于下空腔3、在下空腔3中設置支撐板15等。在工作過程中，當管道內徑縮 小量較小時，所述上空腔4發生彈性變形為探頭5提供緩沖，所述下空腔3 基本上不發生變形，為探頭5提供穩固的支撐。當管道內徑縮小量較大時， 例如管道由于被擠壓而產生嚴重變形時，所述上空腔4本身的變形不足以讓 探頭5順利通過，此時下空腔3由于受到更大的壓力而發生彈性變形，從而 保證探頭5能夠順利通過管道。
根據本發明的一種實施方式，所述底座1可以包括相互平行的底板11 和頂板12，以及連接底板11和頂板12的左側板13和右側板14。所述底板 11、頂板12、左側板13和右側板14構成封閉的四邊形結構，共同圍成所述 下空腔3。由于底板11和頂板12相互平行，從而能夠保證安裝在支承環2 上的探頭5相對于管道內壁基本上保持平行，得到最好的檢測效果。另外， 當其受到壓縮時，相互平行的底板11和頂板12還能防止探頭5發生旋轉或 扭轉而損壞或者影響檢測效果。
作為一種實施方式，所述左側板13相對于所述底板11傾斜，二者之間 的夾角a優選為15-50度。所述右側板14則相對于所述底板11大致垂直。 這種結構的穩定性較高，提高了整個探頭支架和探頭結構的工作可靠性。
作為一種實施方式，所述底座1還可以包括連接在所述底板11和頂板 12之間的支撐板15，該支撐板15相對于所述底板11傾斜，且傾斜方向與 所述左側板13的傾斜方向相反。優選地，所述左側板13與所述底板11之 間的夾角《與所述支撐板15與所述底板11之間的夾角/ 相等。所述支撐板 15能夠為底座11提供更穩固的結構，并且提高其剛度，即與支承環2相比相對較難變形。
作為一種實施方式，所述支承環2包括與所述底座1的頂板12平行的 安裝板21 、連接該安裝板21和所述頂板12的左連接板22和右連接板23。 安裝板21、頂板12、左連接板22和右連接板23構成封閉的四邊形結構， 共同圍成所述上空腔4。安裝板21與頂板12相互平行，能夠保證安裝在安 裝板21上的探頭5平行于管道內壁，防止探頭5由于旋轉或扭轉而損壞或 者影響檢測性能。
作為一種實施方式，所述左連接板22為圓弧形，右連接板23相對于所 述頂板12傾斜。這種結構有利于支承環2發生彈性變形，并且能提供穩定 的結構，防止在變形過程中導致探頭5發生扭轉。所述右連接板23與所述 頂板12之間的夾角y優選為30-60度。
所述安裝板21與所述頂板12之間的距離大于所述頂板12與所述底板 ll之間的距離，即所述上空腔4大于下空腔3，這能在一定程度上使得上空 腔4比下空腔3更容易變形。
作為一種實施方式，所述安裝板21的右側具有向上延伸的保護板24。 參考圖3，當探頭5安裝在所述支承環2上時，具體是安裝在支承環2的安 裝板21上時，所述保護板24能夠為探頭5提供保護。也就是說，當管道內 檢測裝置在管道中行進時(朝圖中的右側行進)，若管道內壁具有突出物， 所述保護板24將與所述突出物接觸，從而避免探頭5直接與突出物撞擊而 損壞。如圖所示，所述保護板24的右側外表面優選向左上側傾斜，從而在 與管道內壁上的突出物接觸或者撞擊時，能夠使支承環2容易發生彈性變形， 即支承環2的安裝板21向下移動。
如圖1所示，所述支承環2可以包括沿支撐環2的軸線方向(即垂直于 圖2的紙面方向)相互分開設置的多個支撐環，優選為二個支撐環。這種結 構能夠為探頭5提供更穩固的支撐，尤其是在軸線方向上。如圖3所示，根據本發明的一種實施方式，提供一種用于管道內檢測裝 置的探頭結構，該探頭結構包括上述的探頭支架，以及安裝在所述探頭支架 的所述支承環2上的探頭5。更具體地說，所述探頭5安裝在所述支承環2 的所述安裝板21上，并在其行進方向的前側通過保護板24保護。在這種探 頭支架中， 一方面探頭支架容易發生彈性變形，避免探頭5受到擠壓而損壞， 另一方面結構穩固，不會導致探頭5在行進過程中由于扭轉而損壞或者影響 其檢測效果。在工作過程中，探頭5通常需要與管道內壁保持接觸，因此為 了保護探頭5以免磨損，可以在探頭5與管道內壁相接觸的表面上涂覆耐磨 層或者設置耐磨片。
如圖4所示，根據本發明的一種實施方式，提供一種管道內檢測裝置， 該裝置使用了本發明的探頭結構，即將探頭5安裝在本發明的探頭支架上。 管道內檢測裝置通常包括發射機6、支撐皮碗7、勵磁剛刷8、探頭結構、驅 動皮碗9、計算機IO、萬向節ll、電池艙12和里程輪13，它們優選依次布 置，如圖4所示。發射機6用于向外發射信號。支撐皮碗7主要起到支撐作 用。驅動皮碗9主要用于通過管道內的液體或者氣體的壓力差而驅動管道內 檢測裝置在管道內行進。勵磁剛刷8用于發出磁場，當管道存在裂紋或者腐 蝕凹陷等缺陷時，磁場將產生漏磁，該漏磁由本發明的探頭5檢測到，并將 該漏磁信號輸送到計算機8內進行處理，然后可以選擇地存儲到該裝置自帶 的存儲器中或者通過發射機6發出。電池艙12內置有電池，為整個裝置提 供能源。里程輪13用于記錄該裝置在管道內行進的距離。萬向節11連接在 該裝置的中部位置，便于該裝置能夠順利地通過管道的彎曲部分。
本發明所提供的探頭支架和探頭結構優選適用于大、中型管道檢測裝 置，例如d)720輸油管道。使用本發明的結構，能夠保證探頭以及使用該探 頭的管道內檢測裝置具有良好的通過能力和工作可靠性。
上面通過具體實施方式
對本發明進行了詳細說明，但本發明并不局限于所列舉的實施方式。例如，在附圖中所示的探頭支架具有二個支承環，但本
發明也可以具有一個或者二個以上的支承環；所述角度a、 P、 Y可以不局 限于上述給出的角度范圍；所述探頭支架的材料不局限于聚氨酯橡膠材料， 等等。此外需要說明的是，在不存在相互抵觸的情況下，本發明中所述的各 個特征可以單獨適用，也可以相互之間進行任意的組合，本發明對此不作任 何限制。
權利要求
1、一種用于管道內檢測裝置的探頭支架，其特征在于，該探頭支架包括底座(1)和位于底座(1)上的支承環(2)，所述底座(1)包括下空腔(3)，所述支承環(2)包括上空腔(4)，且所述下空腔(3)和上空腔(4)均為受壓下可彈性變形的空腔。
2、 根據權利要求1所述的探頭支架，其特征在于，所述底座(1)包括 相互平行的底板(11)和頂板(12)，以及連接底板(11)和頂板(12)的 左側板(13)和右側板(14)，所述底板(11)、頂板(12)、左側板(13) 和右側板(14)圍成所述下空腔(3)。
3、 根據權利要求1所述的探頭支架，其特征在于，所述支承環(2)包 括與所述底座(1)的頂板(12)相平行的安裝板(21)、連接該安裝板(21) 和所述頂板(12)的左連接板(22)和右連接板(23)，所述安裝板(21)、 頂板(12)、左連接板(22)和右連接板(23)圍成所述上空腔(4)。
4、 根據權利要求1所述的探頭支架，其特征在于，所述底座(1)包括相互平行的底板(11)和頂板(12)，以及連接底板(11) 和頂板(12)的左側板(13)和右側板(14)，所述底板(11)、頂板(12) 、左側板(13)和右側板(14)圍成所述下空腔(3); 所述支承環(2)包括與所述底座(1)的頂板(12)相平行的安裝板(21 )、連接該安裝板(21)和所述頂板(12)的左連接板(22)和右連接板(23)， 所述安裝板(21)、頂板(12)、左連接板(22)和右連接板(23)圍成所述 上空腔(4)。
5、 根據權利要求2或4所述的探頭支架，其特征在于，所述左側板(13)相對于所述底板(11)傾斜，所述右側板(14)相對于所述底板(11)垂直。
6、 根據權利要求5所述的探頭支架，其特征在于，所述左側板(13) 與所述底板(11)之間的夾角(a)為15-50度。
7、 根據權利要求5所述的探頭支架，其特征在于，所述底座(1)還包 括連接在所述底板(11)和頂板(12)之間的支撐板(15)，該支撐板(15) 相對于所述底板(11)傾斜，且傾斜方向與所述左側板(13)的傾斜方向相 反。
8、 根據權利要求7所述的探頭支架，其特征在于，所述左側板(13) 與所述底板(11)之間的夾角(a)與所述支撐板(15)與所述底板(11) 之間的夾角(")相等。
9、 根據權利要求3或4所述的探頭支架，其特征在于，所述支承環(2) 的左連接板(22)為圓弧形。
10、 根據權利要求9所述的探頭支架，其特征在于，所述支承環(2) 的右連接板(23)相對于所述頂板(12)傾斜。
11、 根據權利要求IO所述的探頭支架，其特征在于，所述右連接板(23) 與所述頂板(12)之間的夾角為30-60度。
12、 根據權利要求4所述的探頭支架，其特征在于，所述支承環(2) 的安裝板(21)與所述底座(1)的頂板(12)之間的距離大于所述頂板(12) 與所述底板(11)之間的距離。
13、 根據權利要求4所述的探頭支架，其特征在于，所述安裝板(21) 的右側具有向上延伸的保護板(24)，用于保護探頭(5)。
14、 根據權利要求1或4所述的探頭支架，其特征在于，所述上空腔(4) 的彈性變形能力大于所述下空腔(3)的彈性變形能力。
15、 根據權利要求1或4所述的探頭支架，其特征在于，所述支承環(2) 包括沿支撐環(2)的軸線方向相互分開設置的多個。
16、 根據權利要求1或4所述的探頭支架，其特征在于，所述支承環(2) 包括沿支撐環(2)的軸線方向相互分開設置的2個。
17、 根據權利要求1所述的探頭支架，其特征在于，該探頭支架由彈性 材料制成。
18、 根據權利要求17所述的探頭支架，其特征在于，該探頭支架由聚 氨酯橡膠材料整體形成。
19、 一種用于管道內檢測裝置的探頭結構，其特征在于，該探頭結構包 括如權利要求1-18中任意一項所述的探頭支架，以及安裝在所述探頭支架 的所述支承環(2)上的探頭(5)。
20、 根據權利要求19所述的探頭結構，其特征在于，所述探頭(5)安 裝在所述支承環(2)的安裝板(21)上。
21、 一種管道內檢測裝置，該裝置包括探頭結構、發射機(6)、支撐皮碗(7)、勵磁剛刷(8)、驅動皮碗(9)、計算機(10)、萬向節(11)、電池 艙(12)和里程輪(13)，其特征在于，所述探頭結構為根據權利要求19或 20所述的探頭結構。
22、根據權利要求21所述的管道內檢測裝置，其特征在于，所述發射 機(6)、支撐皮碗(7)、勵磁剛刷(8)、探頭結構、驅動皮碗(9)、計算機 (10)、萬向節(11)、電池艙(12)和里程輪(13)沿軸向依次布置。
全文摘要
本發明提供一種用于管道內檢測裝置的探頭支架，該探頭支架包括底座和位于底座上的支承環。底座包括下空腔，支撐環包括上空腔，且下空腔和上空腔均為受壓下可彈性變形的空腔。由于上空腔和下空腔均可變形且共同形成雙腔結構，因此其具有更好的緩沖性能和結構穩定性。本發明還提供一種用于管道內檢測裝置的探頭結構和管道內檢測裝置，所述探頭結構包括上述探頭支架，以及固定在探頭支架的所述支承環上的探頭。通過將探頭安裝在本發明的探頭支架上，能夠更好地保護探頭，并提高其工作可靠性。
文檔編號G01D11/00GK101685099SQ200810166878
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月27日 優先權日2008年9月27日
發明者侯世俊, 劉保余, 旭 孫, 楊占品, 楊理踐, 許志軍, 趙慶華, 錢建華, 陳建民, 高安東, 高松魏 申請人:中國石油化工股份有限公司