[发明专利]大尺寸管道缺陷柔性扫查装置

说明书

本发明公开了一种大尺寸管道缺陷柔性扫查装置，包括第一固定支架、传动系统、传感器支架和第二固定支架，三者依次间隔排列且相互平行放置，并保持三者的中轴线相互重合，构成环形检测机构；传感器支架包括四块相同的弧形板体和若干个传感器；若干个传感器均以其信号探测端的轴线方向垂直于环状板体中轴线的方式沿圆周方向均布设置在环状板体上，使全部传感器的探测范围能够覆盖待检测管道一周，且各传感器的探测端与环状板体的中轴线之间的垂直距离一致；传动系统包括四个张紧轮、四条同步带、四个同步带轮、驱动装置、四根梯形丝杠、四个梯形螺母和两块螺母连接板；该装置采用分体式检测机构，具有高效，准确完成对管道的扫查工作的特点。

技术领域

本发明涉及管道无损检测领域，特别涉及大尺寸管道缺陷柔性扫查装置。

背景技术

在石油、化工、电力等行业，均存在大量的、规格众多的金属管道。而早期铺设的管道已经进入老化期，现在正处于管道事故的多发期。对在役管道进行准确的检测，并对存在隐患的管道进行更换或者加固，能够延长管道的服役年限和减少管道事故的发生。当前管道快速检测技术尚不成熟，对大多数在役管道的健康状况不甚了解，常常会出现很多的盲目报废，这种缺乏科学性的管道维护在人力、物力上产生了很大的浪费。管道缺陷可以总结为三类：一、腐蚀，这是出现频率较高的管道缺陷，管道的腐蚀分为外表面腐蚀和内壁腐蚀，外表面腐蚀的产生是由于保护层的损坏使得管道直接暴露在空气中造成的，而内壁腐蚀多是因为管道输送的带有腐蚀性的介质造成的，在经过长期冲刷后，逐步演变为凹坑、壁厚变薄。二、人为破坏，多是因为对管道的不当处置，譬如管道填埋时错误的操作。三、制造缺陷，譬如管道焊接时产生的气孔。造成管道缺陷的原因多种多样，容易引起灾难性事故。当前，在管道外部对管道内部缺陷检测多是依靠人工单点检测，具有检测效率低，工作强度大以及存在安全隐患等问题。此外，在管道外壁快速检测机构中多是单个探头对管道局部区域进行检测，应用范围小，不能满足对管道的无盲点检测，在实际应用中很难满足使用要求。因此能够实现对管道内部缺陷无盲点扫查的管道外壁检测机构存在大量的需求。

目前，管道外壁检测机构大致可以分为一下几种：气动蠕动式，此类装置运动采用蠕动方式。通过气缸与夹紧机构动作配合及先后顺序，可实现机构的往复运动，且过程中保证至少有一对手爪夹紧管道；关节式，此类装置由一系列转动和移动关节组成，通过夹持管道实现在管道上的行走；内框螺旋式，此类装置由圆柱框架和三台均布的相同小车组成。车轮抱紧管壁后，通过驱动车轮实现装置螺旋上升或下降。其中，已公开专利108407909A公开了一种管道外探伤行走机器人，已公开专利CN209946039U公开了一种管道外探伤行走机器人，已公开专利CN109668964A公开了一种管道扫查架，上述已公开专利均公开了一种管道外壁扫查机构，其中，前两个已公开专利中的机构只能对管道进行直线扫查，第三个已公开专利中的机构只能完成对管道的圆周式扫查，且不适用于大尺寸管道扫查，它们均不能完成对一定区间内管道的无盲点扫查工作，从而容易产生对管道检测不全面以及检测效率较低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于大尺寸管道且易于实现传感器柔性化更换与拆装的大尺寸管道缺陷柔性扫查装置。

为此，本发明技术方案如下：

一种大尺寸管道缺陷柔性扫查装置，包括第一固定支架、第二固定支架、传动系统和传感器支架；其中，

第一固定支架、传感器支架和第二固定支架依次间隔排列且相互平行放置，并保持三者的中轴线相互重合，构成环形检测机构；第一固定支架与第二固定支架相同，二者均为环状结构；

传感器支架包括四块相同的弧形板体和若干个传感器；四块弧形板体依次沿圆周方向以首尾相接的方式间隔设置，使四块弧形板体构成一个均分为左上、左下、右上、右下四部分且具有结构对称性的环状板体；若干个传感器均以其信号探测端的轴线方向垂直于环状板体中轴线的方式沿圆周方向均布设置在环状板体上，使全部传感器的探测范围能够覆盖待检测管道一周，且各传感器的探测端与环状板体的中轴线之间的垂直距离一致；