本發(fā)明涉及油氣管道懸空檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

目前，天然氣管線鋪設(shè)里程越來越長(zhǎng)，截止到2016年底，中國(guó)已經(jīng)鋪設(shè)了12.6萬公里的天然氣管線。由于管道鋪設(shè)距離較長(zhǎng)，可能會(huì)穿越復(fù)雜的環(huán)境地段。隨著時(shí)間的積累，有些管段難免會(huì)出現(xiàn)一些懸空的情況。當(dāng)管道出現(xiàn)大段懸空情況對(duì)管線來說是一個(gè)巨大的安全隱患，因?yàn)楣艿烂撾x了周圍包裹土壤的保護(hù)，直接暴露在風(fēng)吹日曬雨淋的環(huán)境中，會(huì)引來一些人為破壞及腐蝕等其它自然災(zāi)害，從而會(huì)引起不必要的安全事故。事故一旦發(fā)生就會(huì)對(duì)企業(yè)和國(guó)家?guī)碇卮蠼?jīng)濟(jì)損失。為了保證天然氣管線使用的安全性，需要對(duì)管線進(jìn)行定期年檢。

目前對(duì)管線的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用較多的是淺底層剖面技術(shù)、單/多波束光纖傳感技術(shù)等一些光電傳感技術(shù)。上述檢測(cè)技術(shù)雖能辨別出某一區(qū)域管線是否存在懸空段，但也存在很多缺點(diǎn)，比如：成本較高，工作效率低，檢測(cè)流程復(fù)雜，需要單獨(dú)的鋪設(shè)配套的輔助檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)過程中需要較多的人力物力。特別是；由于目前現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)基本上都采取在管道外部進(jìn)行檢測(cè)的方式，由于不同地段管道所處環(huán)境的不同，部分地區(qū)可能位于山區(qū)、丘陵、河谷沼澤等特殊地帶或者因某些建筑基礎(chǔ)設(shè)施等造成阻礙無法開展檢測(cè)。

因此，有必要提出一種新的管道懸空檢測(cè)技術(shù)，能夠克服現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置，克服了常規(guī)管道檢測(cè)的局限性，能在管道不停輸?shù)墓に囅码S帶壓流體前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，識(shí)別出懸空段。

本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置，所述管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置能設(shè)置在管道內(nèi)，其包括：清管器和通過連接機(jī)構(gòu)連接的振動(dòng)檢測(cè)艙，其中，

所述清管器具有中空的骨架，所述骨架的兩端分別設(shè)置有支撐皮碗和第一端蓋，所述第一端蓋上設(shè)置有至少一個(gè)與所述骨架內(nèi)部連通的通道口；所述骨架的內(nèi)部設(shè)置有渦流發(fā)電機(jī)；

所述振動(dòng)檢測(cè)艙具有振動(dòng)艙殼體，所述振動(dòng)艙殼體內(nèi)設(shè)置有主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其中，

所述主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)包括：

底座；

設(shè)置在所述底座內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

鉸接在所述底座上的敲擊力錘，所述敲擊力錘上設(shè)置有力傳感器；

拉壓彈簧，其一端固定在所述底座上，另一端固定在所述敲擊力錘上；

用于將所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞給所述敲擊力錘的傳動(dòng)件；

所述振動(dòng)艙殼體的兩端分別設(shè)置第二端蓋，在遠(yuǎn)離所述清管器的第二端蓋上還設(shè)置有里程輪。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述傳動(dòng)件為偏心輪，所述偏心輪穿設(shè)在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上，相應(yīng)的，所述敲擊力錘上設(shè)置有與所述偏心輪相配合的卡合部。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述偏心輪利用斐波那契螺旋線加工而成。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述振動(dòng)艙殼體在靠近所述第二端蓋的外圍分別設(shè)置有多個(gè)沿著周向均勻分布的剛性支撐腿。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括：數(shù)據(jù)采集元件和數(shù)據(jù)處理艙；其中，所述數(shù)據(jù)采集元件為三軸加速度傳感器。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二端蓋上設(shè)置的里程輪包括上下對(duì)稱的兩個(gè)，上下對(duì)稱的兩個(gè)里程輪構(gòu)成位置定位系統(tǒng)，所述位置定位系統(tǒng)還包括：支撐臂、壓縮彈簧及安裝底座；其中，

所述安裝底座固定在所述第二端蓋上；

所述壓縮彈簧的一端固定在所述安裝底座上，另一端固定在所述支撐臂上；

所述支撐臂通過鉸接的方式設(shè)置在所述安裝底座上，其一端與所述壓縮彈簧固定，另一端用于設(shè)置所述里程輪。

本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是：本申請(qǐng)?zhí)峁┑哪軌蛟O(shè)置在管道內(nèi)的管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置，設(shè)置的清管器和振動(dòng)檢測(cè)艙采用前后兩級(jí)連接，用前端清管器內(nèi)部的渦流發(fā)電機(jī)發(fā)電提供電源。檢測(cè)時(shí)，利用振動(dòng)檢測(cè)艙內(nèi)的主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)進(jìn)行敲擊激振，相應(yīng)的，所述振動(dòng)檢測(cè)艙內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集和處理管道的響應(yīng)數(shù)據(jù)，并結(jié)合里程輪的定位數(shù)據(jù)，可以對(duì)不同環(huán)境狀況下管道振動(dòng)響應(yīng)情況分析判斷管線周圍支撐狀況，綜合確定出預(yù)定位置的管道上是否存在懸空段。整體上該管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置可以在管道內(nèi)在不停輸?shù)墓r下隨著帶壓流體前進(jìn)檢測(cè)管道是否出現(xiàn)懸空段。

參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本申請(qǐng)的特定實(shí)施方式，指明了本申請(qǐng)的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請(qǐng)的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請(qǐng)的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。

針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

圖1是本申請(qǐng)實(shí)施方式中一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置整體三維裝配示意圖；

圖2是本申請(qǐng)實(shí)施方式中一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置整體剖視圖；

圖3是本申請(qǐng)實(shí)施方式中一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置的左視圖；

圖4是本申請(qǐng)實(shí)施方式中一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置清管器和連接機(jī)構(gòu)的爆炸圖；

圖5是本申請(qǐng)實(shí)施方式中一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

清管器-9；骨架-97；支撐皮碗-91；隔離環(huán)-95；第一端蓋-96；通道口-961；肋板-92；六角螺栓-94；螺母-941；調(diào)速閥-93；渦流發(fā)電機(jī)-10；管道-6；連接器-7；掛鉤-71；振動(dòng)檢測(cè)艙-2；振動(dòng)艙殼體-23；第二端蓋-22；剛性支撐腿-21；主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)-3；底座-30；拉壓彈簧-31；敲擊力錘-32；力傳感器-33；驅(qū)動(dòng)電機(jī)-34；偏心輪35；數(shù)據(jù)處理艙-4；數(shù)據(jù)采集元件-41；蓄電池-5；連接管-8；里程輪-1；壓縮彈簧-11；支撐臂-12；安裝底座-13。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明，應(yīng)理解這些實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本申請(qǐng)的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本申請(qǐng)。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

本發(fā)明提供一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置，克服了常規(guī)管道檢測(cè)的局限性，能在管道不停輸?shù)墓に囅码S帶壓流體前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，識(shí)別出懸空段。

請(qǐng)參閱圖1至圖3，本申請(qǐng)實(shí)施方式中提供一種管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置，所述管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置能設(shè)置在管道6內(nèi)。該管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置可以包括：清管器9和通過連接機(jī)構(gòu)連接的振動(dòng)檢測(cè)艙2，其中，所述清管器9具有中空的骨架97，所述骨架97的兩端分別設(shè)置有支撐皮碗91和第一端蓋96，所述第一端蓋96上設(shè)置有至少一個(gè)與所述骨架97內(nèi)部連通的通道口961；所述骨架97的內(nèi)部設(shè)置有渦流發(fā)電機(jī)10；所述振動(dòng)檢測(cè)艙2具有振動(dòng)艙殼體23，所述振動(dòng)艙殼體23內(nèi)設(shè)置有主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其中，所述主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3包括：底座30；設(shè)置在所述底座30內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)34；鉸接在所述底座30上的敲擊力錘32，所述敲擊力錘32上設(shè)置有力傳感器33；拉壓彈簧31，其一端固定在所述底座30上，另一端固定在所述敲擊力錘32上；用于將所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)34的驅(qū)動(dòng)力傳遞給所述敲擊力錘32的傳動(dòng)件；所述振動(dòng)艙殼體23的兩端分別設(shè)置第二端蓋22，在遠(yuǎn)離所述清管器9的第二端蓋22上還設(shè)置有里程輪1。

本申請(qǐng)實(shí)施方式中提供的能夠設(shè)置在管道6內(nèi)的管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置，設(shè)置的清管器9和振動(dòng)檢測(cè)艙2采用前后兩級(jí)連接，用前端清管器9內(nèi)部的渦流發(fā)電機(jī)10發(fā)電提供電源。檢測(cè)時(shí)，利用振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)的主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3進(jìn)行敲擊激振，相應(yīng)的，所述振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集和處理管道6的響應(yīng)數(shù)據(jù)，并結(jié)合里程輪1的定位數(shù)據(jù)，可以對(duì)不同環(huán)境狀況下管道6振動(dòng)響應(yīng)情況分析判斷管線周圍支撐狀況，綜合確定出預(yù)定位置的管道6上是否存在懸空段。整體上該管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置可以在管道6內(nèi)在不停輸?shù)墓r下隨著帶壓流體前進(jìn)檢測(cè)管道6是否出現(xiàn)懸空段。

在本實(shí)施方式中，清管器9能夠?yàn)榕c其連接的機(jī)構(gòu)提供拖拽力。具體的，該清管器9具有骨架97。該骨架97可以為整體呈中空的筒體。在所述骨架97內(nèi)設(shè)置有自發(fā)電機(jī)構(gòu)，使得所述清管器9具有發(fā)電功能，后續(xù)可以通過導(dǎo)線將電能提供給與其連接的振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)的各個(gè)機(jī)構(gòu)。具體的，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)可以為在所述清管器9的骨架97內(nèi)設(shè)置的能夠利用流體壓差進(jìn)行發(fā)電的渦輪發(fā)電機(jī)。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖4，清管器9的骨架97具有相對(duì)的第一端和第二端。其中，所述第一端位于骨架97的左側(cè)，所述第二端位于骨架97的右側(cè)。在所述骨架97的兩端分別設(shè)置有第一端蓋96。在所述骨架97與各個(gè)第一端蓋96之間設(shè)置有支撐皮碗91。所述支撐皮碗91一方面可以填充骨架97與管道6之間的環(huán)形空間，使得帶壓流體作用在其表面上，從而為清管器9提供前進(jìn)的動(dòng)力；另一方面可以用于保證骨架97與第一端蓋96之間的密封性。

具體的，所述支撐皮碗91的整體形狀可以呈環(huán)狀。一般的，傳輸天然氣的管道6整體呈圓管狀，相應(yīng)的，所述支撐皮碗91的外輪廓可以與天然氣管道6相匹配，也呈圓形。當(dāng)支撐皮碗91外輪廓呈圓形時(shí)，支撐皮碗91的外輪廓直徑(簡(jiǎn)稱外徑)可以接近或等于天然氣管道6的內(nèi)徑。此外，所述支撐皮碗91的內(nèi)環(huán)形狀和尺寸可以與所述骨架97的內(nèi)部形狀和尺寸相匹配。例如，當(dāng)所述骨架97整體呈中空的筒狀時(shí)，所述支撐皮碗91的內(nèi)輪廓直徑(簡(jiǎn)稱內(nèi)徑)可以與骨架97的內(nèi)徑相同或相接近。

在本實(shí)施方式中，所述支撐皮碗91的個(gè)數(shù)為至少一個(gè)。優(yōu)選的，所述支撐皮碗91的個(gè)數(shù)為多個(gè)。當(dāng)清管器9在移動(dòng)過程中，支撐皮碗91會(huì)與管道6內(nèi)壁相接觸發(fā)生磨損，為磨損件。當(dāng)支撐皮碗91設(shè)置多個(gè)時(shí)，有利于延長(zhǎng)管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置的使用壽命，保證其在檢測(cè)時(shí)的可靠性。一般的，支撐皮碗91的材料為具有一定彈性的耐磨材料，例如橡膠等。

在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)支撐皮碗91的個(gè)數(shù)為多個(gè)時(shí)，相鄰兩個(gè)支撐皮碗91之間可以設(shè)置有隔離環(huán)95。所述隔離環(huán)95將相鄰兩個(gè)支撐皮碗91分隔開，保證骨架97的外圍形成多級(jí)耐磨支撐機(jī)構(gòu)。所述隔離環(huán)95的形狀可以呈圓環(huán)狀，當(dāng)然，其也可以為其他形狀，具體的本申請(qǐng)?jiān)诖瞬⒉蛔骶唧w的限定。當(dāng)所述隔離環(huán)95呈圓環(huán)狀時(shí)，其外輪廓直徑小于支撐皮碗91的外輪廓直徑，其內(nèi)環(huán)的內(nèi)徑可以與所述骨架97的內(nèi)部形狀和尺寸相匹配。例如，當(dāng)所述骨架97整體呈中空的筒狀時(shí)，所述隔離環(huán)95的內(nèi)徑可以與骨架97的內(nèi)徑相同或相接近。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在靠近所述骨架97的第一端和第二端可以設(shè)置有肋板92，以提高整個(gè)骨架97的強(qiáng)度和可靠性。具體的，例如，在所述骨架97的第一端或第二端可以設(shè)置有環(huán)型支撐部，在所述支撐部與所述骨架97之間設(shè)置所述肋板92。所述肋板92的截面可以為三角形，以進(jìn)一步保證整體骨架97的穩(wěn)定性和可靠性。

在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，在所述第一端蓋96與肋板92之間可以分別設(shè)置3個(gè)支撐皮碗91。其中，相鄰兩個(gè)支撐皮碗91之間設(shè)置有隔離環(huán)95。此外，每端的支撐皮碗91和隔離環(huán)95以及第一端蓋96可以通過可拆卸的方式連接固定，例如，可以通過螺栓連接的方式固定。具體的，可以分別用12根內(nèi)六角螺栓94和螺母941固定連接，其中，12根配套的內(nèi)六角螺栓94和螺母941可以沿著周向均勻分布，以保證連接的可靠性。

在本實(shí)施方式中，在清管器9的第一端蓋96上留有流通流體用的通道口961。具體的，該通道口961的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)或者多個(gè)，例如，可以為設(shè)置在第一端蓋96上的上下兩個(gè)通道口961。如果管道6中的流體沿著自左向右的方向流動(dòng)時(shí)，所述清管器9的左端第一端蓋96上的通道口961為入口，右端第一端蓋96上的通道口961為出口。

在一個(gè)實(shí)施方式中，清管器9左端還可以設(shè)置有用于調(diào)節(jié)清管器9或者說整個(gè)管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置運(yùn)行速度的調(diào)速閥93。通過調(diào)節(jié)調(diào)速閥93對(duì)流體流量的控制實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝置的勻速運(yùn)行。例如，所述調(diào)速閥93裝配時(shí)可以和位于左端的設(shè)置有入口的第一端蓋96相接觸。調(diào)速時(shí)，該調(diào)速閥93可以通過改變第一端蓋96上通道口961的截面積，從而改變流體的流量，進(jìn)而控制管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置運(yùn)行速度。例如，當(dāng)運(yùn)行速度大于預(yù)設(shè)速度時(shí)，調(diào)速閥93可以調(diào)整增大中間流體流量，降低清管器9左右壓差，使整個(gè)試驗(yàn)裝置減速；當(dāng)運(yùn)行速度小于預(yù)設(shè)速度時(shí)，調(diào)速閥93會(huì)自動(dòng)調(diào)整減小流量，增大清管器9左右壓差，使達(dá)到試驗(yàn)裝置加速的效果。

在本實(shí)施方式中，設(shè)置在清管器9骨架97內(nèi)的渦流發(fā)電機(jī)10在使用時(shí)，流體由左側(cè)第一端蓋96上的入口流入經(jīng)發(fā)渦流發(fā)電機(jī)10后再由右側(cè)第一端蓋96的出口流出，利用管內(nèi)流體的隨壓流動(dòng)發(fā)電。后續(xù)發(fā)出的電能通過導(dǎo)線經(jīng)連接管88輸送振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)的各個(gè)機(jī)構(gòu)，使整個(gè)裝置僅在內(nèi)壓作用下可持續(xù)運(yùn)行。

在本實(shí)施方式中，振動(dòng)檢測(cè)艙2可以整體為一個(gè)密封腔，其內(nèi)部用于設(shè)置主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3和數(shù)據(jù)采集設(shè)備。具體的，所述振動(dòng)檢測(cè)艙2設(shè)置有振動(dòng)艙殼體23，該振動(dòng)艙殼體23為一個(gè)剛性外殼。該振動(dòng)艙殼體23設(shè)置有直徑略小于檢測(cè)管道6內(nèi)徑的圓柱筒，圓柱筒外壁上設(shè)置有多個(gè)可用于振動(dòng)傳遞的剛性支撐腿21。

在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，在圓柱筒靠近端部的外圍分別設(shè)有兩排剛性支撐腿21，每排可以包含有6個(gè)剛性支撐腿21，6個(gè)剛性支撐腿21可以均勻的分布在圓柱筒壁周圍，從而保證無論振動(dòng)檢測(cè)艙2處于何種姿態(tài)，其上的剛性支撐腿21都能和管道6內(nèi)壁存在有效接觸，便于對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)的采集。當(dāng)然，所述剛性支撐腿21的個(gè)數(shù)和分布形式還可以為其他形式，具體的本申請(qǐng)?jiān)诖瞬⒉蛔骶唧w的限定。

在本實(shí)施方式中，所述振動(dòng)艙殼體23的圓柱筒兩端分別設(shè)置有一個(gè)獨(dú)立的第二端蓋22。所述第二端蓋22與圓柱筒筒體的兩端可以通過螺釘密封連接。在遠(yuǎn)離所述清管器9的第二端蓋22上還設(shè)置有里程輪1。里程輪1主要起到對(duì)懸空位置的精確定位作用。具體的，可以設(shè)置上下對(duì)稱兩個(gè)里程輪1組成一獨(dú)立的位置定位系統(tǒng)，該位置定位系統(tǒng)除了里程輪1外還可以包括：壓縮彈簧11、支撐臂12和安裝底座13。其中，所述安裝底座13固定在所述第二端蓋22上，所述壓縮彈簧11的一端固定在所述安裝底座13上，另一端固定在所述支撐臂12上；所述支撐臂12通過鉸接的方式設(shè)置在所述安裝底座13上，其一端與所述壓縮彈簧11固定，另一端用于設(shè)置所述里程輪1。上述位置定位系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)壓縮彈簧11和支撐臂12以適應(yīng)不同的管道6內(nèi)徑，通用性較高。

檢測(cè)時(shí)，所述里程輪1與管道6內(nèi)壁相滾動(dòng)接觸，所述里程輪1的轉(zhuǎn)速可以直接反應(yīng)出整個(gè)管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置的運(yùn)行速度。通過檢測(cè)里程輪1的轉(zhuǎn)速可以對(duì)清管器9上的調(diào)速閥93的調(diào)速效果進(jìn)行反饋，從而更為精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)對(duì)管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置的速度控制，使得管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置保持勻速前進(jìn)。當(dāng)管道6懸空檢測(cè)裝置檢測(cè)時(shí)保持勻速前進(jìn)時(shí)，有利于保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

在本實(shí)施方式中，所述振動(dòng)檢測(cè)艙2通過連接機(jī)構(gòu)與所述清管器9相連接。具體的，所述連接機(jī)構(gòu)可以為能相對(duì)所述振動(dòng)檢測(cè)艙2或清管器9轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接機(jī)構(gòu)。例如，在相鄰的所述振動(dòng)檢測(cè)艙2的第二端蓋22與所述清管器9的第一端蓋96上分別以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置有掛鉤71。其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)的方式可以為孔軸配合的方式。例如，在所述第一端蓋96或第二端蓋22上設(shè)置有開孔，相應(yīng)的掛鉤71的一端設(shè)置在所述開孔內(nèi)。進(jìn)一步的，在兩個(gè)掛鉤71之間可以設(shè)置有一個(gè)中間連接器7，用于連接兩個(gè)掛鉤71。其中，所述連接器7為可以自由旋轉(zhuǎn)的連接機(jī)構(gòu)。當(dāng)然，所述兩個(gè)掛鉤71也可以為一體結(jié)構(gòu)，或者，也可以通過兩個(gè)掛鉤71直接配合等，具體的所述鉸接機(jī)構(gòu)的具體形式并不限于上述舉例，本申請(qǐng)?jiān)诖瞬⒉蛔骶唧w的限定。當(dāng)所述連接機(jī)構(gòu)為鉸接的形式時(shí)，可以防止清管器9與所述振動(dòng)檢測(cè)艙2之間產(chǎn)生扭矩，從而增加清管器9所需的拖拽力。

在本實(shí)施方式中，振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)設(shè)置有主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3，該主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3敲擊所述振動(dòng)檢測(cè)艙2的剛性外殼后，產(chǎn)生的振動(dòng)通過振動(dòng)艙殼體23能夠傳遞到管道6中，使得管道6發(fā)生振動(dòng)。其中，所述主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3通過固定連接的方式固定在振動(dòng)檢測(cè)艙2的振動(dòng)艙殼體23內(nèi)。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖5，在本實(shí)施方式中，所述主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3可以主要包括：底座30，設(shè)置在底座30內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)34，一端鉸接在所述底座30上的敲擊力錘32，所述敲擊力錘32的另一端設(shè)置有力傳感器33。通過在敲擊力錘32的端部設(shè)所述力傳感器33，可以實(shí)時(shí)測(cè)量敲擊力的大小與振型。所述底座30與所述敲擊力錘32之間設(shè)置有拉壓彈簧31，利用拉壓彈簧31作為能量轉(zhuǎn)換器件，把拉壓彈簧31的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為敲擊力錘32的動(dòng)能作用在管道6內(nèi)壁上。

在本實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)34與所述敲擊力錘32之間還設(shè)置有傳動(dòng)件。具體的，所述傳動(dòng)件可以為偏心輪35的形式。當(dāng)所述傳動(dòng)件為偏心輪35的形式時(shí)，所述偏心輪35穿設(shè)在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)34的輸出軸上，相應(yīng)的，所述敲擊力錘32上設(shè)置有與所述偏心輪35相配合的卡合部。使用時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)34用于提供動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)34的電機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩傳遞到偏心輪35上，從而實(shí)現(xiàn)通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)34提供敲擊力錘32敲擊的動(dòng)力源。

進(jìn)一步的，所述偏心輪35可以為利用斐波那契螺旋線加工而成。偏心輪35與敲擊力錘32之間采用機(jī)械式接觸。使用時(shí)，可以對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)34的轉(zhuǎn)速設(shè)置，結(jié)合偏心輪35位置的改變，可以改變敲擊力錘32的敲擊力和敲擊頻率。具體的，例如改變偏心輪35的位置可以改變驅(qū)動(dòng)電機(jī)34輸出軸至所述卡合部的扭矩大小，從而可以改變敲擊力錘32的敲擊力大小。通過改變所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)34的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率可以改變所述敲擊力錘32的敲擊頻率。

此外，由于管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置在前進(jìn)過程中，會(huì)與管道6內(nèi)壁產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，為了避免滑動(dòng)摩擦引起的信號(hào)干擾，所述主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3還可以實(shí)現(xiàn)隔段敲擊，即每前進(jìn)一端距離后，先停止再進(jìn)行敲擊作業(yè)。

在本實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)采集設(shè)備用于實(shí)施采集、存儲(chǔ)、分析和處理激振后管道6產(chǎn)生的響應(yīng)數(shù)據(jù)，并基于該響應(yīng)數(shù)據(jù)確定管道6是否存在懸空段。具體的，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以包括數(shù)據(jù)采集元件41和數(shù)據(jù)處理艙35。當(dāng)主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3對(duì)管道6進(jìn)行外部激勵(lì)作用后，數(shù)據(jù)采集元件41能對(duì)管道6的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并傳輸給數(shù)據(jù)處理艙4。進(jìn)一步的，可以數(shù)據(jù)處理艙4利用數(shù)據(jù)采集元件41采集到的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定出對(duì)應(yīng)管段是否存在懸空段。

其中，所述數(shù)據(jù)采集元件41可以為三軸加速度傳感器。三軸加速度傳感器具有體積小和重量輕特點(diǎn)，可以測(cè)量空間加速度，能夠全面準(zhǔn)確反映物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。所述三軸加速度傳感器與所述數(shù)據(jù)處理艙4電性連接，所述數(shù)據(jù)處理艙4直接或間接與所述渦流發(fā)電機(jī)10電性連接。

當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理艙4直接與所述渦流發(fā)電機(jī)10電性連接時(shí)，具體的，可以通過導(dǎo)線連接的方式相連。當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理艙4間接與所屬渦流發(fā)電機(jī)10電性連接時(shí)，所述振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)還可以設(shè)置有蓄電池5，所述蓄電池5與所述渦流發(fā)電機(jī)10通過連接管8內(nèi)的導(dǎo)線相連接，相應(yīng)的，所述蓄電池5與所述數(shù)據(jù)處理艙4電性連接。也就是說，所述渦流發(fā)電機(jī)10在流體壓差作用下產(chǎn)生的電能可以先存儲(chǔ)到蓄電池5中，后續(xù)由所述蓄電池5向各個(gè)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定地供電。

在本實(shí)施方式中，設(shè)置的清管器9和振動(dòng)檢測(cè)艙2采用前后兩級(jí)連接，中間是可以旋轉(zhuǎn)的連接機(jī)構(gòu)連接，把主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3和數(shù)據(jù)采集設(shè)備等整個(gè)振動(dòng)檢測(cè)裝置壓縮到體積更小的振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)，使之具有更強(qiáng)的通過性，可以通過轉(zhuǎn)彎半徑更小的管段。

本申請(qǐng)實(shí)施方式中提供的能夠設(shè)置在管道6內(nèi)的管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置，設(shè)置的清管器9和振動(dòng)檢測(cè)艙2采用前后兩級(jí)連接，用前端清管器9內(nèi)部的渦流發(fā)電機(jī)10發(fā)電提供電源。檢測(cè)時(shí)，利用振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)的主動(dòng)敲擊激振機(jī)構(gòu)3進(jìn)行敲擊激振，相應(yīng)的，所述振動(dòng)檢測(cè)艙2內(nèi)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集和處理管道6的響應(yīng)數(shù)據(jù)，并結(jié)合里程輪1的定位數(shù)據(jù)，可以對(duì)不同環(huán)境狀況下管道6振動(dòng)響應(yīng)情況分析判斷管線周圍支撐狀況，綜合確定出預(yù)定位置的管道6上是否存在懸空段。整體上該管道懸空檢測(cè)試驗(yàn)裝置可以在管道6內(nèi)在不停輸?shù)墓r下隨著帶壓流體前進(jìn)檢測(cè)管道6是否出現(xiàn)懸空段。

本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個(gè)單位遞增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個(gè)單位的間隔即可。舉例來說，如果闡述了一個(gè)部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時(shí)間等)的值是從1到90，優(yōu)選從20到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對(duì)于小于1的值，適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個(gè)單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例，可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。

除非另有說明，所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點(diǎn)。

披露的所有文章和參考資料，包括專利申請(qǐng)和出版物，出于各種目的通過援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實(shí)質(zhì)上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過使用術(shù)語“可以”，旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。

多個(gè)元件、成分、部件或步驟能夠由單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個(gè)”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

本說明書中的上述各個(gè)實(shí)施方式均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施方式之間相同相似部分相互參照即可，每個(gè)實(shí)施方式重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施方式不同之處。

以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用于限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施方式的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。