[发明专利]一种用于管道内径检测的泡沫几何测径器

说明书

技术领域

本发明涉及管道测径装置领域，具体涉及一种通过评估管道内部堵塞情况或外力引起的变形情况而测定管道直径的泡沫测径器。

背景技术

管道经常被用来输送不同的介质，包括石油、气体、水、化学药剂、矿浆和食品等。实践证明，即使由于结构引起的管道通径轻微的变小，都会对产品流速或泵的效能产生明显的影响。因此，为了高效的工作，管道在投入运行前，需要强制进行测径检测，防止管道由于外力破坏或结构引起的堵塞。在建设阶段，管道堵塞可能因为许多原因。管道可能受到一个外部的机械力，导致一个凹坑，也可能是操作工人把一个工具落在了管道里，或者是在管道焊接时，多余的焊瘤没有被正当剔除。

目前，检测管道堵塞的常用工具是管道猪，类似于一个塞子，被管道内流动的介质向前推进。管道猪能够刮除管道内壁的结垢，然后把这些垢层推出管道。因为管道内部情况不明确，管道清理经常是“盲操作”，即选择投放清管器时基本不考虑管道内部结垢的分布和厚度。结果，清管过程就必须非常小心，需多次投放泡沫管道猪。

首先发射一个变形量足够大的柔性泡沫管道猪来判断管道的通过性。泡沫管道猪一般由管道内介质的前后压差向前推动。如果泡沫管道猪在管道中遭遇一个障碍，该柔性管道猪的大变形量将保证它顺利通过障碍。随后，根据泡沫管道猪的损坏程度，操作人员来判断投进一个带金属测径盘的管道猪是否可行。如果不可行，将再一次投放泡沫管道猪去试着清除管道内的障碍物，直到出来的泡沫管道猪没有损坏。因此该方法效率极其低下，而且会浪费大量的人力物力。

已知的美国专利NO5659142，描述了一种带压力传感器的泡沫管道猪，当管道猪沿管线运行时，压力传感器可以记录由于管径变化引起的压力变化，这些压力传感器作为电子测量系统的一部分同样被放置在管道猪中心的空腔内。尽管测量压力允许给出一个障碍的位置信息，但是依靠压力测量，不会产生关于障碍的细节信息。进一步，其它一些管路特征，比如椭圆度不会反映在压力中，截面形状的变化与否不会很明显的反映在流体压力变化上。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种泡沫测径器，该泡沫测径器不仅能够测量堵塞障碍的分布，还能够给出管道通径的几何信息，而且具有最小的堵塞风险，几乎可以在清管的任何阶段被投放使用。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种泡沫测径器，其具有以下十分突出的优点：

1.双密度泡沫体设计比单密度设计更能引起磁铁的位移变化，测量精度高。

2.密封单元内还可以放置不同类型的传感器。放置超声波传感器，可通过反射信号的接受时间来计算管道内径。放置温度和压力传感器，可以对介质物理特性进行测量。放置陀螺仪和加速度计，陀螺仪用来测量管道水平面的左右摆角及清管器的周向旋转，加速度计用来测量管道的垂直面的仰角，可得出管道的3D走向及缺陷的周向时钟方向。

附图说明

图1为所述管道测径器的结构原理图。

图2为所述泡沫测径器在一个管道中的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图1-2给出本发明的具体实施方式，并通过具体实施方式对本发明的一种泡沫测径器作进一步说明。需要特别指出的是，本发明的具体实施方式不限于实施例所描述的形式。

一种泡沫测径器，包括：高密度泡沫体1，内层低密度泡沫体2，放置在内外层泡沫体结合面上的磁铁3，实现内层泡沫体2空腔内的密封单元密封作用的密封盖4和密封圈5，以及安置在密封单元内部的USB接口6，电池7，磁敏传感器一8，磁敏传感器二9，电路板10。

由高低密度两组泡沫体组合而成，低密度泡沫体放置在高密度泡沫体的中心空腔里；泡沫体的材料都是聚氨酯发泡。

所述环形布置在高低密度泡沫体结合面上磁铁的个数不少于1个。

所述密封单元里用来测量磁铁位移量的传感器数量不少于1组。

所述环形布置在高低密度泡沫体结合面上的磁铁呈长条形，在长度方向上与泡沫体轴向平行，南北轴方向与泡沫体径向平行。

所述传感器组，放置在目标磁铁可作用范围内，由两个呈90°布置的磁敏传感器组成；一个磁敏传感器敏感轴与磁铁南北磁轴平行，另一个磁敏传感器敏感轴与泡沫体中心轴平行。

所述密封单元里配置超声传感器，对管道内径进行定性测量。

所述密封单元里配置压力及温度传感器，对介质物理特性进行测量。

所述密封单元里配置陀螺仪和加速度计，对管道三维走向进行绘制。