[发明专利]基于压磁效应的管道检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气管道检测技术领域，尤其涉及一种基于压磁效应的管道检测装置。

背景技术

我国是能源大国，同时也是能源消耗排名第二的国家，并且能源消耗呈上升趋势，因此，在这样的环境推动下石油储运技术有了一定程度的发展。我国石油储运主要方式还是管道运输，改革开放几十年来，石油运输管道逐渐得到普及，其中在东北、中南、华中以及华东地区都建立了石油运输网，尤其是西北地区也实现了贯通。另外，在川渝地区与河北以东地区都建立了石油区域储运网。由此可见，我国的石油管道储运有布局广，交叉密集的特点，在建设管道、管理手段以及运营方面都有一定程度的提升。

由于石油的特殊性，很多因素都可能导致出现安全事故。其中管道腐蚀是石油储运管道所有事故中最为主要的。管道腐蚀情况主要有：由于深埋管道，在土壤透气性不同的影响下，引起腐蚀。管道腐蚀会让管道管壁逐渐薄弱、变形、破裂，甚至出现石油泄露等事故。我国石油开采有半个世纪了，由于其中很多管道运行时间过长，出现老化的现象，由于长时间处于地底下，土壤的不断影响，必然出现化学腐蚀，从而出现漏铁点。

虽然传统的无损检测（NDT）方法（超声、磁粉、渗透、涡流和射线等）已广泛用于工业检测，但它有其局限性：（1）只能寻找已经存在的缺陷，不能发现和预测将要发生缺陷的部位，无法解决设备的突发性破坏；（2）检测时一般需要被检对象停止工作；（3）对被检对象表面进行去除涂层、打磨等预处理，效率低，成本高；（4）检测结果的准确性受工件形状、结构和人员技术水平等因素影响；（5）现场检测劳动条件差，劳动强度高，难以避免漏检。

20世纪90年代，俄罗斯Doubov教授率先提出金属磁记忆理论。金属磁记忆检测技术利用处于地球磁场中的铁磁性金属的磁性能在应力和变形集中区内产生不可逆变化，在金属与空气边界出现磁导率跃变，其表面产生漏磁场便可无损、快速、便捷、准确地确定铁磁性金属结构上的应力集中和变形区，即设备上最危险的区段和部位，进而发现主轴上的疲劳裂纹和预测其扩展趋势，从而进行强度和寿命的诊断。与传统的无损检测方法相比，不仅能够检测出铁磁材料的塑形变形及宏观裂纹，更能有效检测铁磁材料早期应力集中的危险区域。这种新的检测技术可以克服传统的无损检测方法的不足，无疑是对金属构件进行早期诊断的一种新的无损检测方法，因此，一问世便受到世界各国同行的重视，竞相开展研究，并在电力、锅炉压力容器等部门开始了推广应用。

综上所述，本发明提供一种基于压磁效应的管道检测装置，对提高国内油气管道的安全检测技术水平，及时有效防止因管道损伤破坏引发的安全事故具有十分重要的意义。

发明内容

为了提高国内油气管道的安全检测技术水平，及时有效防止因管道损伤破坏引发的安全事故。本发明提供一种基于压磁效应的管道检测装置，本发明能够长距离自动在未停止石油运输工作的管道内部进行检测并定位。

为了可以达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于压磁效应的管道检测装置，它包括机体外壳、主体运行机构、螺旋桨发动机构、若干主动连杆滚轮机构、若干从动连杆滚轮机构以及若干信号采集处理机构；其中，所述机体外壳由机身和机尾连接组成；主体运行机构置于机体外壳内；螺旋桨发动机构固定于机体外壳尾部；主动连杆滚轮机构沿圆周均匀固定在机体外壳的机尾上、从动连杆滚轮机构沿圆周均匀固定在机体外壳的机身上；每个从动连杆滚轮机构通过IDC接口直插连接一信号采集处理机构。

进一步地，所述机体外壳呈流线型。

进一步地，所述主体运行机构包括数据采集模块、GPS定位模块和无线信号发射接收模块；数据采集模块包括数据采集卡、单片机和存储卡，GPS定位模块、无线信号发射接收模块、数据采集卡和存储卡均与单片机相连，GPS定位模块和无线信号发射接收模块相连。

进一步地，所述螺旋桨发动机构包括装置发动机和螺旋桨，发动机置于机体外壳内并与单片机相连，发动机的输出轴伸出机体外壳并与螺旋桨相连。

进一步地，所述主动连杆滚轮机构和从动连杆滚轮机构均由可变长连杆和滚轮相连组成，可变长连杆包括固定杆、活动杆和弹簧，固定杆外置弹簧并局部嵌入活动杆内部，固定杆末端呈螺纹状，插入并固定在机体外壳上，头端呈T型状突起，卡在活动杆的空腔内；滚轮包括连杆和两个轮子，连杆穿过活动杆的端部，两个轮子分别固定在连杆的两端。

进一步地，所述主动连杆滚轮机构还包括电机、小齿轮、大齿轮和行程传感器，电机固定在活动杆内，小齿轮与电机的输出轴相连，大齿轮安装在滚轮的连杆上并与小齿轮啮合，电机与单片机相连；行程传感器固定在轮子上。