[發(fā)明專利]一種管線狀態(tài)傳感裝置及使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911083174.8
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110886967A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強;汪鵬勃;祝國川;白強;丁楠;李厚補;宋生印;楊專釗;楊揚;張鴻博
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團公司管材研究所;西安三環(huán)科技開發(fā)總公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 董娜

1.一種管線狀態(tài)傳感裝置，其特征在于，包括測量單元、采集單元(10)及數(shù)據(jù)處理單元(11)；

所述測量單元包括接口(6)、平行設(shè)置的兩層矩形柔性膜(5)、以及設(shè)置在兩層矩形柔性膜(5)之間的三個彎曲傳感器；

所述三個彎曲傳感器分別為縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)，縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)呈直角三角形分布，且縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)分別平行于矩形柔性膜(5)的相鄰兩個邊緣設(shè)置；

所述縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)均為應(yīng)變電阻器,其輸出端分別與接口(6)相連；

所述接口(6)位于兩層矩形柔性膜(5)之間的邊緣，兩層矩形柔性膜(5)之間的其余邊緣通過密封組件(7)進行密封；

所述采集單元(10)與接口(6)相連，用于實時采集三個彎曲傳感器的輸出電阻值；

所述數(shù)據(jù)處理單元(11)用于將采集得到的輸出電阻值與初始輸出電阻值進行比較，作為判斷管道是否變形的依據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述管線狀態(tài)傳感裝置，其特征在于：所述密封組件(7)為防水性密封膠。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述管線狀態(tài)傳感裝置，其特征在于：所述接口(6)與垂直彎曲傳感器(1)位于矩形柔性膜(5)的同一側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述管線狀態(tài)傳感裝置，其特征在于：其中一層矩形柔性膜(5)的外表面設(shè)有粘膠(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述管線狀態(tài)傳感裝置，其特征在于：斜角彎曲傳感器(3)與垂直彎曲傳感器(1)的夾角為45度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述管線狀態(tài)傳感裝置，其特征在于：縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)的輸出端分別通過信號線(4)與接口(6)相連。

7.基于權(quán)利要求1至6任一所述管線狀態(tài)傳感裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)安裝測量單元

將測量單元的矩形柔性膜(5)安裝在待監(jiān)測管道(9)上，安裝時確保縱向彎曲傳感器(2)與管道軸線平行；

2)獲取初始數(shù)據(jù)

采集單元(10)通過接口(6)采集縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)的初始電阻值，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元(11)；

3)判斷管道的形變

采集單元(10)實時采集縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)的電阻值并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元(11)，數(shù)據(jù)處理單元(11)根據(jù)實時采集數(shù)據(jù)與初始電阻值進行比較，判斷管道的形變情況，包括以下四種情況：

情況一：若測出矩形柔性膜(5)中縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)的電阻值均為初始電阻值，則管道未發(fā)生形變；

情況二、若測出矩形柔性膜(5)中垂直彎曲傳感器(1)電阻值為初始電阻值，縱向彎曲傳感器(2)、斜角彎曲傳感器(3)的電阻值均發(fā)生變化，則管道發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形；

情況三、若測出矩形柔性膜(5)中縱向彎曲傳感器(2)斜角彎曲傳感器(3)的電阻值均初始電阻值，垂直彎曲傳感器(1)的電阻值發(fā)生變化，則管道發(fā)生脹徑變形；

情況四、若測出矩形柔性膜(5)中縱向彎曲傳感器(2)、垂直彎曲傳感器(1)、斜角彎曲傳感器(3)的電阻值均發(fā)生變化，則管道既發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，又發(fā)生脹徑變形。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述管線狀態(tài)傳感裝置的使用方法，其特征在于，步驟1)之前還包括步驟01)：將管道表面打磨平整，并清除臟物雜質(zhì)。