輪式管道檢測器用測厚探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輪式管道檢測器用測厚探頭，是為精確檢測管道壁厚的而設(shè)計(jì)的。本測厚探頭的測厚輪、支撐輪、滑環(huán)座和端蓋通過軸連接于與檢測器骨架連接的支撐臂上，隨檢測器一同在管道內(nèi)運(yùn)行；滑環(huán)座固定于端蓋內(nèi)，隨測厚輪和支撐輪一起轉(zhuǎn)動，滑環(huán)固定在滑環(huán)座內(nèi)，與碳刷裝置緊密接觸；測厚輪內(nèi)裝有超聲波探頭，用于實(shí)現(xiàn)超聲波探頭與管壁之間的聲場耦合；支撐輪內(nèi)嵌入金屬塊，與支撐臂上的接近開關(guān)共同作用，激勵(lì)超聲波信號的發(fā)生。本探頭適于在管道變形、腐蝕及裂紋檢測器上使用，支撐臂長度可調(diào)，便于與檢測器集成，能適用于不同口徑管道檢測的要求，保證檢測信號精確、持續(xù)和穩(wěn)定，支撐性好，適應(yīng)性、抗沖擊性及耐磨性強(qiáng)，使用壽命長。
【專利說明】輪式管道檢測器用測厚探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪式管道檢測器用測厚探頭，屬于管道檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，油氣管道已進(jìn)入高壓和大輸量的輸送時(shí)代，管道在高壓、高速及腐蝕介質(zhì)的環(huán)境下易發(fā)生局部腐蝕，使管壁逐漸變薄，由此降低管道運(yùn)行的安全性。管道的完整性管理需要掌握每一段管道的、精確的壁厚數(shù)據(jù)，而現(xiàn)役多數(shù)管道的壁厚資料缺失，從而影響管理質(zhì)量，因此，開發(fā)管道壁厚的測量裝置具有重要意義。
[0003]在役管道進(jìn)行定期內(nèi)檢測時(shí)，一般將管道壁厚測量裝置搭載在檢測器上，這樣可以提升檢測器的性能指標(biāo)和數(shù)據(jù)分析質(zhì)量，不需要制造單獨(dú)的壁厚測量節(jié)，即在進(jìn)行管道內(nèi)檢測的同時(shí)測量管道壁厚。但是，現(xiàn)有的管道壁厚測量裝置適用管道口徑的范圍小，不便于與檢測器集成，測量裝置單獨(dú)組成一節(jié)，設(shè)備笨重，成本高，測厚輪材質(zhì)較軟，易發(fā)生歪斜變形。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種輪式管道檢測器用測厚探頭，其與檢測器集成在一起，對管道壁厚進(jìn)行精確檢測。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容如下:
[0006]本測厚探頭的測厚輪、支撐輪、滑環(huán)座和端蓋通過軸連接于長度可調(diào)的、與檢測器骨架連接的支撐臂上，隨檢測器一同在管道內(nèi)運(yùn)行；滑環(huán)座固定于端蓋內(nèi)，隨測厚輪和支撐輪一起轉(zhuǎn)動，滑環(huán)固定在滑環(huán)座內(nèi)，與碳刷裝置緊密接觸；測厚輪內(nèi)裝有超聲波探頭，用于實(shí)現(xiàn)超聲波探頭與管壁之間的聲場耦合；支撐輪內(nèi)嵌入金屬塊，與支撐臂上的接近開關(guān)共同作用，激勵(lì)超聲波信號的發(fā)生。
[0007]本探頭適于在管道變形、腐蝕及裂紋檢測器上使用，支撐臂長度可調(diào)，便于與檢測器集成，能適用于不同口徑管道檢測的要求，保證檢測信號精確、持續(xù)和穩(wěn)定，支撐性好，適應(yīng)性、抗沖擊性及耐磨性強(qiáng)，使用壽命長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為輪式管道檢測器用測厚探頭示意圖。
[0009]圖2為輪式管道檢測器用測厚探頭局部放大圖。
[0010]圖3、4為測厚輪示意圖。
[0011]圖5為支撐輪示意圖。
[0012]圖6、7為端蓋示意圖。
[0013]圖8為碳刷裝置示意圖。
[0014]圖9為本測厚探頭工作不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例:
[0016]參照圖1至9對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步說明:
[0017]本測厚探頭包括支撐臂1、軸2、端蓋3、支撐輪4、測厚輪5、金屬塊6、固定座7、接近開關(guān)8、碳刷裝置9、滑環(huán)10、滑環(huán)座11、密封圈12、軸承13、間隔套14和螺釘15:
[0018]固定接近開關(guān)8的固定座7連接在兩平行的、長度可調(diào)的支撐臂1之間，軸2連接在兩支撐臂1端部之間。測厚輪5通過其中心孔內(nèi)的間隔套14套在軸2上，其輪轂周面上對稱的凹槽內(nèi)均設(shè)有超聲波探頭52，輪轂兩端面上各設(shè)有對稱的凸鍵，輪轂外緣為測厚輪彈性澆注體51。
[0019]兩個(gè)支撐輪4通過軸承13套在軸2上，分別位于測厚輪5兩側(cè)，支撐輪4輪轂周面上對稱的凹槽內(nèi)均設(shè)有金屬塊6，輪轂兩端面上各設(shè)有對稱的鍵槽，其中一端面鍵槽與測厚輪5凸鍵和配合，輪轂外緣為支撐輪彈性澆注體41。
[0020]端蓋3由輪筒和框體構(gòu)成。兩個(gè)端蓋3通過其輪筒固定在軸2上，分別位于兩個(gè)支撐輪4外側(cè)，輪筒軸上套裝有滑環(huán)座11。滑環(huán)座11端面上設(shè)有對稱的、配合支撐輪4端面鍵槽的凸鍵，周面環(huán)槽內(nèi)裝有兩個(gè)滑環(huán)10，滑環(huán)10上設(shè)有對稱的槽口。端蓋3框體內(nèi)設(shè)有碳刷裝置9，碳刷裝置9的頂板91通過螺釘15固定于框體端面，頂板91上連接底座92，底座92上固定有兩根設(shè)有限位板96的導(dǎo)向柱93，導(dǎo)向柱93上套有滑筒95和彈簧94，滑筒95端部連接對應(yīng)滑環(huán)10的碳刷97。
[0021]滑環(huán)座11與端蓋3框體端面間設(shè)有密封圈12 ;軸承13由間隔套14和端蓋3輪筒端面定位。
[0022]本測厚探頭的工作原理如下:
[0023]本測厚探頭通過支撐臂1與檢測器骨架連接，在管道內(nèi)運(yùn)行時(shí)，測厚輪5受支撐臂1的支撐和下壓時(shí)刻接觸管壁，滑環(huán)座11通過槽鍵配合，隨測厚輪5和支撐輪4 一同轉(zhuǎn)動。
[0024]當(dāng)接近開關(guān)8轉(zhuǎn)動并探測到金屬塊6后，碳刷裝置9和滑環(huán)10將信號傳輸給超聲波探頭52，此時(shí)，兩超聲波探頭52的連線恰好垂直于管壁，激勵(lì)、接收超聲波信號，并根據(jù)回波時(shí)間差確定管壁厚度。測厚輪5每轉(zhuǎn)一周，接近開關(guān)8兩次探測到金屬塊6，兩個(gè)超聲波探頭52分別激勵(lì)、接收一次超聲波信號。
[0025]碳刷裝置9的滑筒95在碳刷97磨損后，在彈簧94作用下上移，補(bǔ)償磨損量，保證碳刷97始終緊密接觸滑環(huán)10。支撐輪4的彈性澆鑄體41為硬聚氨酯或硬橡膠制作，能輔助支撐測厚輪5，防止其歪斜，還能賦予支撐輪4 一定的變形能力，增強(qiáng)對管道壁厚變化及小變形變化的適應(yīng)性，提高抗沖擊性能，延長支撐輪4的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種輪式管道檢測器用測厚探頭，其特征在于: 本測厚探頭的測厚輪(5)、支撐輪(4)、滑環(huán)座(11)和端蓋(3)通過軸⑵連接于長度可調(diào)的、與檢測器骨架連接的支撐臂(I)上，隨檢測器一同在管道內(nèi)運(yùn)行；滑環(huán)座(11)固定于端蓋(3)內(nèi)，隨測厚輪(5)和支撐輪(4) 一起轉(zhuǎn)動，滑環(huán)(10)固定在滑環(huán)座(11)內(nèi)，與碳刷裝置(9)緊密接觸；測厚輪(5)內(nèi)裝有超聲波探頭(52)，用于實(shí)現(xiàn)超聲波探頭與管壁之間的聲場耦合；支撐輪⑷內(nèi)嵌入金屬塊(6)，與支撐臂⑴上的接近開關(guān)⑶共同作用，激勵(lì)超聲波信號的發(fā)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式管道檢測器用測厚探頭，其特征在于: 本測厚探頭固定接近開關(guān)(8)的固定座(7)連接在兩平行的、長度可調(diào)的支撐臂(I)之間，軸(2)連接在兩支撐臂(I)端部之間；測厚輪(5)通過其中心孔內(nèi)的間隔套(14)套在軸(2)上，其輪轂周面上對稱的凹槽內(nèi)均設(shè)有超聲波探頭(52)，輪轂兩端面上各設(shè)有對稱的凸鍵，輪轂外緣為測厚輪彈性澆注體(51)； 兩個(gè)支撐輪⑷通過軸承(13)套在軸⑵上，分別位于測厚輪(5)兩側(cè)，支撐輪(4)輪轂周面上對稱的凹槽內(nèi)均設(shè)有金屬塊￠)，輪轂兩端面上各設(shè)有對稱的鍵槽，其中一端面鍵槽與測厚輪(5)凸鍵和配合，輪轂外緣為支撐輪彈性澆注體(41)； 端蓋(3)由輪筒和框體構(gòu)成；兩個(gè)端蓋(3)通過其輪筒固定在軸(2)上，分別位于兩個(gè)支撐輪(4)外側(cè)，輪筒軸上套裝有滑環(huán)座(11);滑環(huán)座(11)端面上設(shè)有對稱的、配合支撐輪(4)端面鍵槽的凸鍵，周面環(huán)槽內(nèi)裝有兩個(gè)滑環(huán)(10)，滑環(huán)(10)上設(shè)有對稱的槽口 ；端蓋(3)框體內(nèi)設(shè)有碳刷裝置(9)，碳刷裝置(9)的頂板(91)通過螺釘(15)固定于框體端面，頂板(91)上連接底座(92)，底座(92)上固定有兩根設(shè)有限位板(96)的導(dǎo)向柱(93)，導(dǎo)向柱(93)上套有滑筒(95)和彈簧(94)，滑筒(95)端部連接對應(yīng)滑環(huán)(10)的碳刷(97)；滑環(huán)座(11)與端蓋(3)框體端面間設(shè)有密封圈(12);軸承(13)由間隔套(14)和端蓋(3)輪筒端面定位。
【文檔編號】F17D5/00GK104374350SQ201310356712
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】曹崇珍, 趙曉光, 張永江, 白港生, 楊金生, 張?jiān)?, 楊寒, 臧延旭, 陳崇祺, 邱長春, 曹延鵬, 楊博霖, 金瑩, 趙云利, 馬寧, 李振北 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油天然氣管道局, 中油管道檢測技術(shù)有限責(zé)任公司