[發明專利]管道檢測機器人及其使用方法

在審

• 申請號: 202011127310.1
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112161145A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 林桂明;陳清華;楊磊;沈國紅;劉立冬;陳華;梁偉
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程股份有限公司;浙江清華長三角研究院
• 主分類號: F16L55/38
• 分類號: F16L55/38;G01N21/95;G01N21/954;F16L101/30
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 宋小光

本發明涉及一種管道檢測機器人及其使用方法，包括：圖像采集艙，該圖像采集艙中安裝有供采集管壁圖像的相機；位于圖像采集艙的一側的超聲艙，該超聲艙安裝有超聲傳感器，以供向管壁發射超聲波并獲取經管壁反射的水聲波信號；連接于圖像采集艙和超聲艙之間的連接管；以及套設于圖像采集艙且呈傘狀的弧形板，且該弧形板的凹陷部分朝向超聲艙，通過管道內的水流沖擊弧形板，以推頂弧形板并帶動圖像采集艙和超聲艙沿管道移動。本發明有效地解決了檢測儀造價高且使用復雜的問題，優化了檢測機器人的結構和性能，成本低廉，檢測高效，且安裝、操作簡單，便于實際應用推廣。

技術領域

本發明涉及管道施工技術領域，特指一種管道檢測機器人及其使用方法。

背景技術

管道內壁檢測是管道維護中的重要步驟，目前通常采用高分辨率便攜式X射線檢測儀，檢測儀在檢測過程中利用CsI轉換屏將X射線轉換成可見光，進而利用圖像采集器獲取射線數字圖像和相機圖像，并通過網絡傳輸至電腦端，從而對管道內壁銹蝕情況進行分析，然而這種高分辨率便攜式X射線管道銹蝕檢測儀不僅造價較高，且光學系統調試復雜，對施工人員技術要求較高，不便于實際應用推廣，另外檢測儀需要安裝爬行機構如履帶、輪子等，以使得檢測儀能夠沿管道移動，但這種爬行方式需要排空管道中的液體，較為麻煩，且造成的影響較大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種管道檢測機器人及其使用方法，解決了檢測儀造價高且使用復雜的問題，優化了檢測機器人的結構和性能，成本低廉，檢測高效，且安裝、操作簡單，便于實際應用推廣。

實現上述目的的技術方案是：

本發明提供了一種管道檢測機器人，包括：

圖像采集艙，該圖像采集艙中安裝有供采集管壁圖像的相機；

位于圖像采集艙的一側的超聲艙，該超聲艙安裝有超聲傳感器，以供向管壁發射超聲波并獲取經管壁反射的水聲波信號；

連接于圖像采集艙和超聲艙之間的連接管；以及

套設于圖像采集艙且呈傘狀的弧形板，且該弧形板的凹陷部分朝向超聲艙，通過管道內的水流沖擊弧形板，以推頂弧形板并帶動圖像采集艙和超聲艙沿管道移動。

本發明采用管道檢測機器人，通過利用超聲傳感器和相機對管道內壁進行數據采集，并將獲取的數據傳輸給外部的上位機以供分析，相機和超聲傳感器的成本較為低廉且結構簡單，另外管道中的水流推頂弧形板，能夠使得整個機器人順著水流移動，不需要額外的動力，不需要另外設置爬行機構，在管道通水的狀態下即可進行檢測，解決了檢測儀造價高且使用復雜的問題，優化了檢測機器人的結構和性能，成本低廉，檢測高效，且安裝、操作簡單，便于實際應用推廣。

本發明管道檢測機器人的進一步改進在于，該超聲艙包括主控室、固定穿設于主控室且供與連接管相連接的密封管、位于主控室的兩端且套設于密封管的轉盤以及位于主控室內且供驅動轉盤轉動的驅動件；

該超聲傳感器安裝于轉盤，通過驅動件驅動轉盤轉動，以帶動超聲傳感器轉動，進而超聲傳感器向管壁發射超聲波并獲取管壁反射的水聲波信號，從而對管道的內壁進行360°的檢測。

本發明管道檢測機器人的進一步改進在于，該轉盤靠近主控室的一側安裝有從動磁鐵；

該驅動件包括可繞密封管轉動且與從動磁鐵相對應的主動磁鐵以及供驅動主動磁鐵轉動的電機；

通過電機驅動主動磁鐵繞密封管轉動，且該主動磁鐵吸引從動磁鐵，從而從動磁鐵帶動轉盤轉動。

本發明管道檢測機器人的進一步改進在于，該電機具有向外凸伸的旋轉軸；

該驅動件還包括套設于密封管的第一齒輪以及與第一齒輪相嚙合且固定套設于旋轉軸的第二齒輪，該主動磁鐵與第一齒輪固定連接；