[發明專利]基于隨路內窺式管道泄漏及堵塞的超聲檢測裝置與方法

有效

• 申請號: 201610309141.0
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105805563B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 韋崗;曹燕;徐振龍;楊萃
• 申請（專利權）人: 廣州豐譜信息技術有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 鄭永泉,邱奕才

1.基于隨路內窺式管道泄漏及堵塞的超聲檢測裝置，其特征在于包括軟體魚型內檢測器、外置無源聲標簽和外置有源接收器；其中軟體魚型內檢測器在液體輸送管道內隨著輸送液體流動，在流動的過程中檢測所經管道的缺陷情況，同時檢測所經過的外置無源聲標簽，結合所經過的里程記錄，內窺出整個所經過線路的管道情況，以及管道缺陷的準確定位；外置無源聲標簽貼在液體輸送管道的外側，每個提供獨特唯一的標志信息，軟體魚型內檢測器經過時檢測到獨特的標志信息，則能判斷出經過哪一段線路；外置有源接收器也放置在液體輸送管道的外側，接收軟體魚型內檢測器在液體輸送管道內發出的透聲信號，從而知道其經過時間，綜合多個軟體魚型內檢測器的經過時間信息則知道哪一段線路堵塞；外置無源聲標簽和外置有源接收器可以放置在管道的同一地標位置，也可以放置在不同的地標位置，但是不能疊貼在輸送管道的同一個地方。

2.根據權利要求1所述的基于隨路內窺式管道泄漏及堵塞的超聲檢測裝置，其特征在于軟體魚型內檢測器包括魚形支撐體、探頭陣列環、信號模塊、行程記錄模塊、溫度傳感器、存儲模塊、電源和軟皮；信號模塊、行程記錄模塊、存儲模塊、電源放置在魚形支撐體內部，探頭陣列環套在魚形支撐體身體上，溫度傳感器置于魚形支撐體表面，然后整個塞在柔韌性和伸縮性好的軟皮內，軟皮內再放置填充透聲絕緣的液體；軟皮填充液體后也具有流線型，使之在輸送液體內阻力??；

上述魚形支撐體為小魚形狀，前面尖，后面扁，利于在液體輸送管道中在所輸送液體的沖力下沿著液體運動，這樣不用其他的動力裝置驅動其運動；

上述探頭陣列環由若干個探頭組組成一個環套在魚形支撐體的身體上，每個探頭組包含一個發射探頭和多個接收探頭，發射探頭在探頭組的中間，接收探頭圍著發射探頭布置；環采用非透聲柔性材料制作，探頭組內嵌或者貼于上面；魚形支撐體的身體上套多個環；探頭組的環狀分布利于360度全向的檢測整個管道；發射探頭選用大功率的壓電陶瓷超聲探頭，接收探頭是靈敏度高的探頭；

上述信號模塊包括信號產生單元和信號采集單元；信號產生單元負責產生發送信號且經過放大和數模轉換后給每個探頭組的發射探頭；信號采集單元采集每個探頭組的每個接收探頭采集到的超聲波信號，然后經過低噪放和模數轉換后得到探測信號交給存儲模塊存儲；為了區分每個軟體魚型內檢測器，每個軟體魚型內檢測器的信號模塊的信號產生單元附加一個身份信號在檢測發送信號前面，故每個軟體魚型內檢測器的信號模塊的信號產生單元產生的發送信號包含兩部分:身份信號和檢測發送信號；

上述行程記錄模塊記錄短程行程信息；

上述存儲模塊儲存每個探頭組每個接收探頭獲取的探測信號，溫度傳感器模塊采集的溫度信息，以及行程記錄模塊記錄的短程行程信息；

上述溫度傳感器采集溫度信息給存儲模塊進行存儲；

上述軟皮選用柔韌性、伸縮性、透聲性好的材質包住魚形支撐體和探頭陣列環，里面再放置填充液體，使得探頭陣列環的探頭和探測管道有良好的耦合性。

3.根據權利要求1所述的基于隨路內窺式管道泄漏及堵塞的超聲檢測裝置，其特征在于外置無源聲標簽貼在管道外管壁上，使用聲阻抗和管道材質相差大的材質來制作成為不同的圖案，不同的圖案包括不同厚度、不同大小、不同外形，不同凹凸槽；這樣每個外置無源聲標簽所攜帶的信息都是唯一的，相當于對此進行了編碼；軟體魚型內檢測器探測所經管道時所獲取的探測信號包含了外置無源聲標簽信息的圖案；分析探測信號就知道經過了哪些外置無源聲標簽，結合行程記錄模塊，就可以得到整段線路細致的管道探測信息；外置無源聲標簽在安裝管道時就分布式地沿線貼裝，兩兩之間的距離越近，則探測管道的缺陷位置定位越精確。

4.根據權利要求1所述的基于隨路內窺式管道泄漏及堵塞的超聲檢測裝置，其特征在于外置有源接收器也是貼在管道外管壁上的，由超聲接收陣列、信號采集模塊、信號處理模塊、信息發送模塊和電源組成；魚型內檢測器的探頭陣列環中的發射探頭發射的超聲波穿過軟皮內的填充液體、管道內的輸送液體、管道壁后被外置有源接收器的超聲接收陣列接收，然后由信號采集模塊低噪聲放大和模數轉換后傳給信號處理模塊，信號處理模塊分析收到的信號，判斷是否有軟體魚型內檢測器經過，若檢測到有經過，則進一步判斷經過的是哪個軟體魚型內檢測器，把其編號和時間信息記錄下來；信息發送模塊則把記錄的編號和時間信息通過有線或者無線的發送方式給后臺系統；外置有源接收器在安置管道時就分布式地沿線貼裝，兩兩之間的距離越近，則探測管道的堵塞位置判斷越精確。