CN116519788B - 用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统 - Google Patents
用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,包括焊接管段、闸板阀、检测仓体、卷线盘、柔性推杆和远场涡流探头,焊接管段竖向焊接在燃气管道上,闸板阀密封固定在焊接管段上,检测仓体密封固定在闸板阀上,卷线盘设置在检测仓体一侧,柔性推杆绕在卷线盘上,柔性推杆的自由端穿过检测仓体的顶壁,远场涡流探头处于检测仓体中,远场涡流探头包括由前至后依次连接的接收单元、柔性弹簧和激励单元,接收单元设有沿周向分布的接收线圈,接收线圈的轴线垂直于管壁,激励单元设有激励线圈并与柔性推杆的自由端连接,其具有结构简单、操控方便、适应性强、可靠性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及管道内检测技术,具体涉及一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统。
背景技术
随着经济和社会的发展,我国天然气管道规模不断扩大,城市埋地管网也越来越密集。近年来,随着埋地燃气管网服役时间的延长及地下环境的复杂性,腐蚀风险逐渐增大,一旦因泄漏引发火灾、爆炸等事故,将会造成严重的人员伤亡和财产损失。因此,需对燃气管网进行定期检测,以便尽早发现并解除隐患。远场涡流检测技术作为一种无损检测方式在管道内检测领域得到了广泛应用。现有的远场涡流探头通常采用单接收线圈的结构形式,通过激励线圈发出信号并利用接收线圈在远场接收涡流信号,根据涡流信号的变化即可分析判断管壁是否存在缺陷。因涡流信号本身较弱,单接收线圈的远场涡流探头只适用于小管径的管道内检测,对于管径较大的燃气管道接收线圈需随之增大,而较大的接收线圈很难接收到较弱的远场涡流信号,且现有的远场涡流探头无法进行转向,只适应于直管道,更无法满足存在较多弯头的城市燃气管道内检测需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其具有结构简单、操控方便、适应性强、可靠性高的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,包括焊接管段、闸板阀、检测仓体、卷线盘、柔性推杆和远场涡流探头,焊接管段竖向焊接在燃气管道上并使两者等径连通,闸板阀密封固定在焊接管段上,检测仓体呈上端封闭且与焊接管段等径的管状结构,检测仓体的下端密封固定在闸板阀上,卷线盘设置在检测仓体一侧,柔性推杆绕在卷线盘上,柔性推杆的自由端穿过检测仓体的顶壁并使两者动密封配合,所述远场涡流探头处于检测仓体中,远场涡流探头包括接收单元、柔性弹簧和激励单元,接收单元包括后端与柔性弹簧前端同轴固定的支撑管,支撑管的前后端对应固定有支撑在管壁上的第一滚轮组件和第二滚轮组件,第一滚轮组件的前侧固定有倾斜的导向杆,导向杆的前端安装有转向轮,第一滚轮组件和第二滚轮组件之间的支撑管上由前至后套设有自适应弹簧、第一支座、限位套和第二支座,第一支座与支撑管滑动配合,第一支座上铰接有沿周向分布的长连杆,长连杆远离第一支座的端部固定有弧形的线圈架,线圈架上设有沿周向分布的接收线圈,接收线圈的轴线垂直于管壁,第二支座固定在支撑管上,第二支座上铰接有沿周向分布且与长连杆一一对应的短连杆,短连杆远离第二支座的端部与对应的长连杆中部铰接,激励单元包括前侧与柔性弹簧后端同轴固定的线盘以及绕在线盘上的激励线圈,线盘的后侧与柔性推杆的自由端连接,线盘沿轴线设有穿线孔,线盘的前后侧对应固定有支撑在管壁上的第三滚轮组件和第四滚轮组件。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述柔性弹簧分为两段并包括第一柔性弹簧和第二柔性弹簧,第一柔性弹簧和第二柔性弹簧之间固定有支撑在管壁上的第五滚轮组件。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述线圈架包括通过螺栓与长连杆固定的安装座,安装座连接有弧形侧板,弧形侧板的内缘和外缘对应连接有弧形托板和弧形护板,所述接收线圈设置在弧形托板和弧形护板之间。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述所述接收线圈通过螺纹孔及配套的螺栓固定在弧形托板上,所述弧形护板与接收线圈对应的位置设有通孔,相邻通孔之间的弧形护板上设有槽口,槽口贯通远离弧形侧板的一侧。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述第一滚轮组件包括通过内螺纹旋装在支撑管前端的第一连接环,第一连接环通过沿周向布的第一支撑杆固定有第一支撑环,第一支撑环上设有沿周向分布的第一连接座,第一连接座设有第一阶梯孔,第一阶梯孔中设有第一阶梯轴,第一阶梯轴的台阶与第一阶梯孔的台阶之间设有第一缓冲弹簧,第一阶梯轴的小头端旋装有第一限位螺母,第一阶梯轴的大头端通过第一轮架安装有第一滚轮,第一阶梯轴上还设有与第一阶梯孔内壁配合的第一防旋转平面。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述第二滚轮组件包括通过法兰固定在支撑管和柔性弹簧之间的第二连接环,第二连接环通过沿周向布的第二支撑杆固定有第二支撑环,第二支撑环上设有沿周向分布的第二连接座,第二连接座设有第二阶梯孔,第二阶梯孔中设有第二阶梯轴,第二阶梯轴的台阶与第二阶梯孔的台阶之间设有第二缓冲弹簧,第二阶梯轴的小头端旋装有第二限位螺母,第二阶梯轴的大头端通过第二轮架安装有第二滚轮,第二阶梯轴上还设有与第二阶梯孔内壁配合的第二防旋转平面。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述第三滚轮组件、第四滚轮组件和第五滚轮组件的结构与第二滚轮组件相同;所述导向杆通过其后端的螺帽旋装在支撑管上,所述线盘在穿线孔的外围设有前后贯通的过气孔,所述第四滚轮组件的后侧通过法兰固定有利用销轴与柔性推杆连接的铰接座。.
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述检测仓体的内腔通过隔板分隔为气密仓和检测仓,气密仓和检测仓分别连接有抽真空管,抽真空管上设有控制阀,气密仓还通过充氮管连接有氮气罐,充氮管上设有调压阀,所述柔性推杆由上至下依次穿过检测仓体的顶壁和隔板,顶壁和隔板中分别设有与柔性推杆配合的密封圈,所述远场涡流探头设置在检测仓中。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述检测仓体的顶壁上侧通过支架安装有两个夹持柔性推杆的推拉驱动轮,推拉驱动轮的周壁上分别设有与柔性推杆配合的环形卡槽,一推拉驱动轮连接有驱动电机,驱动电机连接有电机控制器。
进一步的,本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其中,所述焊接管段的上端和检测仓体的下端分别通过法兰与闸板阀固定连接;所述柔性推杆为玻璃纤维杆。
本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统与现有技术相比,具有以下优点:本发明通过设置焊接管段、闸板阀、检测仓体、卷线盘、柔性推杆和远场涡流探头,将焊接管段竖向焊接在燃气管道上并使两者等径连通,将闸板阀密封固定在焊接管段上,使检测仓体采用上端封闭且与焊接管段等径的管状结构,将检测仓体的下端密封固定在闸板阀上,将卷线盘设置在检测仓体一侧,将柔性推杆绕在卷线盘上,并让柔性推杆的自由端穿过检测仓体的顶壁且使两者动密封配合,将远场涡流探头设置在检测仓体中,使远场涡流探头设置接收单元、柔性弹簧和激励单元,其中,接收单元包括后端与柔性弹簧前端同轴固定的支撑管,支撑管的前后端对应固定有支撑在管壁上的第一滚轮组件和第二滚轮组件,第一滚轮组件的前侧固定有倾斜的导向杆,导向杆的前端安装有转向轮,第一滚轮组件和第二滚轮组件之间的支撑管上由前至后套设有自适应弹簧、第一支座、限位套和第二支座,第一支座与支撑管滑动配合,第一支座上铰接有沿周向分布的长连杆,长连杆远离第一支座的端部固定有弧形的线圈架,线圈架上设有沿周向分布的接收线圈,接收线圈的轴线垂直于管壁,第二支座固定在支撑管上,第二支座上铰接有沿周向分布且与长连杆一一对应的短连杆,短连杆远离第二支座的端部与对应的长连杆中部铰接,激励单元包括前侧与柔性弹簧后端同轴固定的线盘以及绕在线盘上的激励线圈,线盘的后侧与柔性推杆的自由端连接,线盘沿轴线设有穿线孔,线盘的前后侧对应固定有支撑在管壁上的第三滚轮组件和第四滚轮组件。由此就构成了一种结构简单、操控方便、适应性强、可靠性高的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,在实际应用中,推送柔性推杆使远场涡流探头从检测仓体中依次通过闸板阀、焊接管段进入燃气管道,在远场涡流探头沿着燃气管道移动的过程中,通过激励线圈发出信号并利用各接收线圈在远场接收涡流信号,根据各接收线圈的涡流信号变化即可分析判断管壁是否存在缺陷,从而实现燃气管道内检测目的;检测完成后,拉拽柔性推杆使远场涡流探头沿着燃气管道返回,并依次通过焊接管段、闸板阀进入检测仓体中,即可完成远场涡流探头的回收。本发明无需提前设置收发桶,通过带压开孔+闸板阀+可移动检测仓体实现了在役燃气管道内检测,应用范围较广;通过采用柔性弹簧连接接收单元和激励单元,在推送远场涡流探头的过程中利用柔性弹簧的弯曲变形能力可很好地适应由三通、弯头引起的管道变向,通过设置倾斜的导向杆及转向轮,因转向轮偏离中心轴,远场涡流探头由竖向管道进入横向管道的过程中转向轮会先接触横管道,在推力的作用下就会向转向轮一侧转向,在以上结构的配合下可使远场涡流探头很好地适应城市燃气管道的应用场景;通过设置由自适应弹簧、第一支座、限位套、第二支座、长连杆和短连杆构成的弹性缓冲架,在保证线圈架及接收线圈贴近管壁的基础上,可使线圈架适应管径及转向变化,通过设置沿周向分布的接收线圈,相比于单接收线圈可有效减小线圈大小,提高了接收远场涡流信号的可靠性,且每个接收线圈均与燃气管道的周向位置对应,更容易直观判断燃气管道出现缺陷的位置,经实验证明远场涡流信号是由外至内垂直穿过管壁的,通过使各接收线圈的轴线垂直于管壁,配合接收线圈贴近管壁的结构,增强了接收远场涡流信号的靠性。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统的结构示意图;
图2为本发明中检测仓体的结构示意图;
图3为本发明中远场涡流探头的正视图;
图4为本发明中远场涡流探头的轴测图一
图5为本发明中远场涡流探头的轴测图二;
图6为本发明中线圈架和接收线圈的右视图;
图7为本发明中线圈架和接收线圈的轴测图一;
图8为本发明中线圈架和接收线圈的轴测图二;
图9为本发明中第一滚轮组件的右视图;
图10为本发明中第一滚轮组件的轴测图;
图11为图9中的A-A向视图;
图12为本发明中第一阶梯轴、第一缓冲弹簧和第一滚轮的组合轴测图;
图13为本发明中线盘和激励线圈的正视图;
图14为本发明中线盘和激励线圈的轴测图。
具体实施方式
首先需要说明的,本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述,以便于理解,并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。
如图1至图14所示本发明一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,包括焊接管段1、闸板阀2、检测仓体3、卷线盘4、柔性推杆5和远场涡流探头。将焊接管段1竖向焊接在燃气管道100上并使两者等径连通,将闸板阀2密封固定在焊接管段1上,使检测仓体3采用上端封闭且与焊接管段1等径的管状结构,并将检测仓体3的下端密封固定在闸板阀2上,将卷线盘4设置在检测仓体3一侧,将柔性推杆5绕在卷线盘4上,并使柔性推杆5的自由端穿过检测仓体3的顶壁31且使两者动密封配合。将远场涡流探头置于检测仓体3中,使远场涡流探头设置接收单元6、柔性弹簧7和激励单元8,其中,接收单元6包括后端与柔性弹簧7前端同轴固定的支撑管61,支撑管61的前后端对应固定有支撑在管壁上的第一滚轮组件62和第二滚轮组件63,第一滚轮组件62的前侧固定有倾斜的导向杆9,导向杆9的前端安装有转向轮91,第一滚轮组件62和第二滚轮组件63之间的支撑管61上由前至后套设有自适应弹簧64、第一支座65、限位套66和第二支座67,第一支座65与支撑管61滑动配合,第一支座65上铰接有沿周向分布的长连杆651,长连杆651远离第一支座65的端部固定有弧形的线圈架68,线圈架68上设有沿周向分布的接收线圈69,接收线圈69的轴线垂直于管壁,第二支座67固定在支撑管61上,第二支座67上铰接有沿周向分布且与长连杆651一一对应的短连杆671,短连杆671远离第二支座67的端部与对应的长连杆651中部铰接;激励单元8包括前侧与柔性弹簧7后端同轴固定的线盘81以及绕在线盘81上的激励线圈82,线盘81的后侧与柔性推杆5的自由端连接,线盘81沿轴线设有穿线孔83,线盘81的前后侧对应固定有支撑在管壁上的第三滚轮组件84和第四滚轮组件85。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、操控方便、适应性强、可靠性高的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统。在实际应用中,推送柔性推杆5使远场涡流探头从检测仓3体中依次通过闸板阀2、焊接管段1进入燃气管道100,在远场涡流探头沿着燃气管道100移动的过程中,通过激励线圈82发出信号并利用各接收线圈69在远场接收涡流信号,根据各接收线圈69的涡流信号变化即可分析判断管壁是否存在缺陷,从而实现燃气管道内检测目的;检测完成后,拉拽柔性推杆5使远场涡流探头沿着燃气管道100返回,并依次通过焊接管段1、闸板阀2进入检测仓体3中,即可完成远场涡流探头的回收。本发明无需提前设置收发桶,通过带压开孔+闸板阀+可移动检测仓体实现了在役燃气管道内检测,应用范围较广;通过采用柔性弹簧7连接接收单元6和激励单元8,在推送远场涡流探头的过程中利用柔性弹簧7的弯曲变形能力可很好地适应由三通、弯头引起的管道变向,通过设置倾斜的导向杆9及转向轮91,因转向轮91偏离中心轴,远场涡流探头由竖向管道进入横向管道的过程中转向轮91会先接触横管道,在推力的作用下就会向转向轮91一侧转向,在以上结构的配合下可使远场涡流探头很好地适应城市燃气管道的应用场景;通过设置由自适应弹簧64、第一支座65、限位套66、第二支座67、长连杆651和短连杆671构成的弹性缓冲架,在保证线圈架68及接收线圈69贴近管壁的基础上,可使线圈架68适应管径及转向变化,通过设置沿周向分布的接收线圈69,相比于单接收线圈可有效减小线圈大小,提高了接收远场涡流信号的可靠性,且每个接收线圈69均与燃气管道100的周向位置对应,更容易直观判断燃气管道出现缺陷的位置,经实验证明远场涡流信号是由外至内垂直穿过管壁的,通过使各接收线圈69的轴线垂直于管壁,配合接收线圈69贴近管壁的结构,增强了接收远场涡流信号的靠性。需要说明的是,上述使焊接管段1和燃气管道等径连通,是指焊接管段1内径与燃气管道内径相同,并对燃气管道进行等径开孔使其与焊接管段1连通,对燃气管道进行等径开孔为本领域现有技术,是通过在焊接管段1上安装闸板阀和开孔机实现的;柔性弹簧7既具有一定的弯曲变形能力,又具有一定的弹性恢复能力,其为本领域现有技术,如弯管弹簧;为使柔性推杆5既具有一定的刚度和强度,又能进行一定程度的弯曲,本发明通常使柔性推杆5采用玻璃纤维杆,并在玻璃纤维杆中内嵌多芯电缆以实现激励线圈82和接收线圈69与上位机电连接,但柔性推杆5不限于采用玻璃纤维杆,还可采用其他材料制作,只要具备一定的刚度和强度,又具备一定的弯曲能力,即可实现本发明的技术目的。另外需要指出的是,附图中显示了四个长连杆651及对应的短连杆671和线圈架68,但它们的数量不限于四个,还可以设置成三个或四个以上,每个线圈架68上的接收线圈69数量也不限于显示的七个,还可以根据燃气管径大小和具体需要进行调整。
作为优化方案,因接收单元6和激励单元8之间的距离需设置为管径的2~3倍,为避免因柔性弹簧7过长影响结构稳定性和推送远场涡流探头的顺畅性,本具体实施方式将柔性弹簧7设置成了两段并将两段对应标记为第一柔性弹簧71和第二柔性弹簧72,且在第一柔性弹簧71和第二柔性弹簧72之间固定了支撑在管壁上的第五滚轮组件73。这一结构在保证弯曲变形能力和转向适应性的基础上提高了稳定性。作为优化方案,本具体实施方式使线圈架68采用了如下结构:包括通过螺栓与长连杆651固定的安装座681,使安装座681连接弧形侧板682,使弧形侧板682的内缘和外缘对应连接弧形托板683和弧形护板684,其中,接收线圈69设置在弧形托板683和弧形护板684之间。这一设置的线圈架68具有结构简单、成本低廉、安全可靠的特点,可对接收线圈69起到有效的保护作用,在实际应用中,本发明通常使安装座681、弧形侧板682、弧形托板683和弧形护板684采用一体制作。为提高拆装的便利性,本具体实施方式使接收线圈69采用了通过螺纹孔及配套的螺栓固定在弧形托板683上的安装方式;为提高接收远场涡流信号的可靠性,本具体实施方式在弧形护板684上与接收线圈69对应的位置设置了通孔6841,并在相邻通孔6841之间的弧形护板684上设置了槽口6842,且使槽口6842贯通远离弧形侧板682的一侧,以通过槽口6842提高弧形护板684的挤压变形能力,进而提高转向时对管壁的适应性。
作为具体实施方式,本发明使第一滚轮组件62采用了以下结构:包括通过内螺纹旋装在支撑管61前端的第一连接环621,使第一连接环621通过沿周向布的第一支撑杆622固定第一支撑环623,在第一支撑环623上设置沿周向分布的第一连接座624,在第一连接座624上设置第一阶梯孔625,在第一阶梯孔625中设置第一阶梯轴626,在第一阶梯轴626的台阶与第一阶梯孔625的台阶之间设置第一缓冲弹簧627,在第一阶梯轴626的小头端旋装第一限位螺母628,在第一阶梯轴626的大头端通过第一轮架6261安装第一滚轮629,并在第一阶梯轴626上设置与第一阶梯孔625内壁配合的第一防旋转平面6262。这一设置的第一滚轮组件62具有结构简单、拆装方便、适应性强的优点,通过第一缓冲弹簧627的缓冲作用可使第一滚轮629适应管径及转向变化,且不会对燃气流造成堵塞,以便实现不停输内检测。需要说明的是,需要说明的是,附图中显示了四个第一连接座624及对应的第一阶梯孔625、第一阶梯轴626、第一缓冲弹簧627、第一限位螺母628和第一滚轮629,但它们的数量不限于四个,还可以设置成三个或四个以上。
同理,本发明使第二滚轮组件63采用了与第一滚轮组件62类似的结构,使第三滚轮组件84、第四滚轮组件85和第五滚轮组件73采用了与第二滚轮组件63相同的结构。第二滚轮组件63包括通过法兰固定在支撑管61和柔性弹簧7之间的第二连接环631,使第二连接环631通过沿周向布的第二支撑杆632固定第二支撑环633,在第二支撑环633上设置沿周向分布的第二连接座634,在第二连接座634上设置第二阶梯孔,在第二阶梯孔中设置第二阶梯轴,在第二阶梯轴的台阶与第二阶梯孔的台阶之间设置第二缓冲弹簧,在第二阶梯轴的小头端旋装第二限位螺母,在第二阶梯轴的大头端通过第二轮架安装第二滚轮,并在第二阶梯轴上设置与第二阶梯孔内壁配合的第二防旋转平面。这一设置的第二滚轮组件63同样具有结构简单、拆装方便、适应性强的特点。为便于拆装,本具体实施方式使导向杆9通过在其后端设置的螺帽92旋装在支撑管61上,并使线盘81在穿线孔83外围设置了前后贯通的过气孔86,以免影响燃气流,且在第四滚轮组件85的后侧通过法兰固定了铰接座87,以便通过销轴与柔性推杆5连接,提高了连接操作的简便性和柔性推杆5的适应能力。
作为优化方案,本具体实施方式使检测仓体3的内腔通过隔板32分隔成了气密仓33和检测仓34,并使气密仓33和检测仓34分别连接了抽真空管,在抽真空管上设置了控制阀35;同时,使气密仓33通过充氮管连接了氮气罐36,在充氮管上设置调压阀37。其中,柔性推杆5由上至下依次穿过检测仓体3的顶壁31和隔板32,顶壁31和隔板32中分别设有与柔性推杆5配合的密封圈38,远场涡流探头处于检测仓34中。这一结构通过设置隔板32,并在顶壁31和隔板32中分别设置与柔性推杆5配合的密封圈38,就形成了两道密封结构,提高了检测仓体3的密封可靠性;通过使检测仓34连接抽真空管和控制阀35,可对检测仓34进行抽真空操作,当打开闸板阀2时能有效避免空气混入燃气,提高了安全性;通过使气密仓33连接抽真空管、控制阀35、充氮管、氮气罐36和调压阀37,可对气密仓33进行先抽真空操作后充氮操作,当气密仓33中的压力相对于燃气管道中的压力和大气压呈正压状态时,即使密封圈38由于相对运动发生轻微泄露,也只会使气密仓33中的氮气流向外部或燃气管道中,保证了燃气与空气隔绝,增强了安全性。
作为优化方案,本具体实施方式在检测仓体3的顶壁31上侧通过支架安装了两个夹持柔性推杆5的推拉驱动轮51,在两个推拉驱动轮51的周壁上分别设置了与柔性推杆5配合的环形卡槽511,并使一推拉驱动轮51连接了驱动电机,使驱动电机连接了电机控制器512。这一结构设置通过电机控制器512控制驱动电机运行,利用两个推拉驱动轮51对柔性推杆5的夹持作用,提高了推拉柔性推杆5的便利性和平稳性,且通过环形卡槽511对柔性推杆5的限位作用,一方面有利于增大摩擦力,另一方面可避免偏离、跑位,提高了推拉柔性推杆5的可靠性。在实际应用中,本发明通常使焊接管段1的上端和检测仓体3的下端分别通过法兰与闸板阀2固定连接,以便于拆装。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明请求保护范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,包括焊接管段(1)、闸板阀(2)、检测仓体(3)、卷线盘(4)、柔性推杆(5)和远场涡流探头,焊接管段(1)竖向焊接在燃气管道上并使两者等径连通,闸板阀(2)密封固定在焊接管段(1)上,检测仓体(3)呈上端封闭且与焊接管段(1)等径的管状结构,检测仓体(3)的下端密封固定在闸板阀(2)上,卷线盘(4)设置在检测仓体(3)一侧,柔性推杆(5)绕在卷线盘(4)上,柔性推杆(5)的自由端穿过检测仓体(3)的顶壁(31)并使两者动密封配合,所述远场涡流探头处于检测仓体(3)中,远场涡流探头包括接收单元(6)、柔性弹簧(7)和激励单元(8),接收单元(6)包括后端与柔性弹簧(7)前端同轴固定的支撑管(61),支撑管(61)的前后端对应固定有支撑在管壁上的第一滚轮组件(62)和第二滚轮组件(63),第一滚轮组件(62)的前侧固定有倾斜的导向杆(9),导向杆(9)的前端安装有转向轮(91),第一滚轮组件(62)和第二滚轮组件(63)之间的支撑管(61)上由前至后套设有自适应弹簧(64)、第一支座(65)、限位套(66)和第二支座(67),第一支座(65)与支撑管(61)滑动配合,第一支座(65)上铰接有沿周向分布的长连杆(651),长连杆(651)远离第一支座(65)的端部固定有弧形的线圈架(68),线圈架(68)上设有沿周向分布的接收线圈(69),接收线圈(69)的轴线垂直于管壁,第二支座(67)固定在支撑管(61)上,第二支座(67)上铰接有沿周向分布且与长连杆(651)一一对应的短连杆(671),短连杆(671)远离第二支座(67)的端部与对应的长连杆(651)中部铰接,激励单元(8)包括前侧与柔性弹簧(7)后端同轴固定的线盘(81)以及绕在线盘(81)上的激励线圈(82),线盘(81)的后侧与柔性推杆(5)的自由端连接,线盘(81)沿轴线设有穿线孔(83),线盘(81)的前后侧对应固定有支撑在管壁上的第三滚轮组件(84)和第四滚轮组件(85);
所述线圈架(68)包括通过螺栓与长连杆(651)固定的安装座(681),安装座(681)连接有弧形侧板(682),弧形侧板(682)的内缘和外缘对应连接有弧形托板(683)和弧形护板(684),所述接收线圈(69)设置在弧形托板(683)和弧形护板(684)之间;所述接收线圈(69)通过螺纹孔及配套的螺栓固定在弧形托板(683)上,所述弧形护板(684)与接收线圈(69)对应的位置设有通孔(6841),相邻通孔(6841)之间的弧形护板(684)上设有槽口(6842),槽口(6842)贯通远离弧形侧板(682)的一侧。
2.根据权利要求1所述的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,所述柔性弹簧(7)分为两段并包括第一柔性弹簧(71)和第二柔性弹簧(72),第一柔性弹簧(71)和第二柔性弹簧(72)之间固定有支撑在管壁上的第五滚轮组件(73)。
3.根据权利要求2所述的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,所述第一滚轮组件(62)包括通过内螺纹旋装在支撑管(61)前端的第一连接环(621),第一连接环(621)通过沿周向布的第一支撑杆(622)固定有第一支撑环(623),第一支撑环(623)上设有沿周向分布的第一连接座(624),第一连接座(624)设有第一阶梯孔(625),第一阶梯孔(625)中设有第一阶梯轴(626),第一阶梯轴(626)的台阶与第一阶梯孔(625)的台阶之间设有第一缓冲弹簧(627),第一阶梯轴(626)的小头端旋装有第一限位螺母(628),第一阶梯轴(626)的大头端通过第一轮架(6261)安装有第一滚轮(629),第一阶梯轴(626)上还设有与第一阶梯孔(625)内壁配合的第一防旋转平面(6262)。
4.根据权利要求2所述的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,所述第二滚轮组件(63)包括通过法兰固定在支撑管(61)和柔性弹簧(7)之间的第二连接环(631),第二连接环(631)通过沿周向布的第二支撑杆(632)固定有第二支撑环(633),第二支撑环(633)上设有沿周向分布的第二连接座(634),第二连接座(634)设有第二阶梯孔,第二阶梯孔中设有第二阶梯轴,第二阶梯轴的台阶与第二阶梯孔的台阶之间设有第二缓冲弹簧,第二阶梯轴的小头端旋装有第二限位螺母,第二阶梯轴的大头端通过第二轮架安装有第二滚轮,第二阶梯轴上还设有与第二阶梯孔内壁配合的第二防旋转平面。
5.根据权利要求4所述的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,所述第三滚轮组件(84)、第四滚轮组件(85)和第五滚轮组件(73)的结构与第二滚轮组件(63)相同;所述导向杆(9)通过其后端的螺帽(92)旋装在支撑管(61)上,所述线盘(81)在穿线孔(83)的外围设有前后贯通的过气孔(86),所述第四滚轮组件(85)的后侧通过法兰固定有利用销轴与柔性推杆(5)连接的铰接座(87)。
6.根据权利要求2所述的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,所述检测仓体(3)的内腔通过隔板(32)分隔为气密仓(33)和检测仓(34),气密仓(33)和检测仓(34)分别连接有抽真空管,抽真空管上设有控制阀(35),气密仓(33)还通过充氮管连接有氮气罐(36),充氮管上设有调压阀(37),所述柔性推杆(5)由上至下依次穿过检测仓体(3)的顶壁(31)和隔板(32),顶壁(31)和隔板(32)中分别设有与柔性推杆(5)配合的密封圈(38),所述远场涡流探头设置在检测仓(34)中。
7.根据权利要求2所述的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,所述检测仓体(3)的顶壁(31)上侧通过支架安装有两个夹持柔性推杆(5)的推拉驱动轮(51),推拉驱动轮(51)的周壁上分别设有与柔性推杆(5)配合的环形卡槽(511),一推拉驱动轮(51)连接有驱动电机,驱动电机连接有电机控制器(512)。
8.根据权利要求2所述的用于城市燃气管道的远场涡流内检测系统,其特征在于,所述焊接管段(1)的上端和检测仓体(3)的下端分别通过法兰与闸板阀(2)固定连接;所述柔性推杆(5)为玻璃纤维杆。
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