[發明專利]超聲測徑測壁厚管道內檢測器

在審

• 申請號: 201810055002.9
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108106578A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 宋華東;宋云鵬;劉光恒;楊亮;徐春風;郭曉婷;諸海博;王宇楠;李上青;馬軼男
• 申請（專利權）人: 沈陽儀表科學研究院有限公司
• 主分類號: G01B17/00
• 分類號: G01B17/00;G01B17/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了超聲測徑測壁厚管道內檢測器，包括清管裝置和旋轉測徑測厚裝置，當清管器進行清管作業時，旋轉測徑測厚裝置中的超聲波傳感器邊旋轉持續發射及接收超聲波，一部分超聲波因管壁內表面的反射作用返回，由超聲波傳感器接收，而另一部分則穿過管壁，到達管壁外表面后返回。由于超聲波在不同介質中的傳輸速率不同，因此，根據傳輸速率及兩部分超聲波的返回時間，可以得到管壁厚度及管道的內徑數據。本申請提供的超聲測徑測壁厚管道內檢測器，由于超聲波傳感器邊旋轉邊發射及接收超聲波，因此可獲取到360°范圍的管壁厚度及管道的內徑數據，測量精度高，測徑測厚結構與管壁不發生接觸，檢測過程不會受到干擾，使用方便，結果準確。

技術領域

本申請涉及管道內徑測量技術領域，尤其涉及一種超聲測徑測壁厚管道內檢測器。

背景技術

現有技術中，清管器用于對待清理的管道進行清管作業。例如，用于運輸原油及天然氣管道在運行一段時間后，管道內部會產生結蠟、結垢、積水等影響管道輸送能力物質，采用清管器對管道進行清理，可降低各物質對管道內壁的腐蝕，減小運行阻力。再如，用于運輸化工物料及油品的管道在運行一段時間后，管道內部會有聚合性物料沉積，采用清管器進行不停線清管作業，可避免重新鋪設管線，減低生產成本。而對于新建未投產管線采用清管器配合鋼絲刷清管，可清除管道內雜質、浮銹，防止介質污染。

同時，在管道使用過程中，由于內部腐蝕和/或外部原因，可能會導致管道局部變形等管道損壞現象。測徑清管器就是在對管道進行清理作業的同時測量管徑。傳統的清管器采用的是鋁盤測徑，將測徑鋁盤固定于清管器上，通過清管器運行過程中鋁盤的變形判斷管道是否變形。然而，鋁盤測徑一般只能粗濾檢測管道內徑，無法具體給出管徑的變化數據，并且有一定的卡球風險。原因在于，鋁盤直徑一般為管道最小內徑的90％，且為剛性材料，當管徑變化小于管徑的10％時，無法對鋁盤產生沖擊，鋁盤可以輕松通過。當管道變形嚴重時，由于鋁盤較硬，管道中的壓力無法給予清管器足夠的力而使鋁盤產生大幅度變形通過，就會產生卡球現象。另一種傳統的測徑裝置結構為爪式測徑，這種結構也是接觸式的，通過彈簧產生壓力，使探頭臂緊貼管壁。當管徑變化時，探頭臂會圍繞一根軸轉動，通過測量旋轉角來確定管道內徑。當裝置快速通過管道焊接處或具有較大缺陷處時，容易產生大幅振動，造成探頭臂與管壁接觸不嚴，對測試結果產生影響。由于需要在360°范圍內測量管道內徑，所以需要設置一圈探頭臂，結構復雜，傳感器多，功耗大。

以上兩種傳統的接觸式的測徑結構，均難以準確測得管徑數據。

發明內容

本申請提供一種超聲測徑測壁厚管道內檢測器，以解決現有技術的測徑結構難以準確測得管徑數據的技術問題。

根據本申請實施例，提供一種超聲測徑測壁厚管道內檢測器，包括：包括清管裝置和旋轉測徑測厚裝置；所述清管裝置包括頭部組件、中部艙體以及尾部組件；

所述中部艙體外壁對稱設有三個里程輪；所述中部艙體內部設有電池和數據存儲芯片；所述數據存儲芯片與所述里程輪電連接；

所述旋轉測徑測厚裝置包括電機、聯軸器、軸承、轉軸、超聲波傳感器以及保護罩；

所述電機設于所述中部艙體內部；

所述轉軸的一端通過所述聯軸器與所述電機連接；

所述轉軸的另一端端面上開設有螺紋孔，所述超聲波傳感器與所述轉軸的另一端端面螺紋連接；

所述保護罩包括開口端和密封端，所述開口端與所述轉軸的另一端固定連接，以使所述保護罩罩設于所述超聲波傳感器外部，當所述電機驅動所述轉軸轉動時，所述轉軸帶動所述超聲波傳感器及所述保護罩同時轉動；

所述保護罩內部設有反射鏡；所述反射鏡與所述保護罩的內壁固定；所述反射鏡的反射面與所述與超聲波發射方向及超聲波返回方向的夾角為45°；

所述保護罩的側壁開設有缺口；所述缺口位于所述超聲波的發射及返回路徑上；