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管道装置和方法
    相关申请
     本申请要求于 2009 年 2 月 25 日提交的对于 “Methods and Systems for High Efficiency Variable Bypass Speed Control of Pipeline Inspection Tools and for Multi-Sensor Non-Destructive Pipeline Inspection”的 来 自 临 时 专 利 申 请 No.61/155,485 的优先权和权益， 其整个内容通过引用结合在本文中。
     本申请还要求 2010 年 2 月 24 日提交的对于 “Motor Controlled Speed Pipeline Apparatus and Method” 的专利申请 No.12/711,942， 代理人卷号 No.242540-1/0341-070-1 的优先权和权益， 其整个内容通过引用结合在本文中。
     本申请还要求 2010 年 2 月 24 日提交的对于 “Motorless Speed Control Pipeline Apparatus and Method” 的专利申请 No.12/711,969， 代理人卷号 No.242540-2/0341-070-2 的优先权和权益， 其整个内容通过引用结合在本文中。
     技术领域 本发明公开涉及管道装置和方法， 诸如用来在油管道或气体管道中检查或清洁或 牵引装置的装置和方法。
     背景技术 已知使用管道检查仪表或器具 ( 通称为 “清管器” ) 来检查或清洁管道， 或者用来 牵引工具通过管道。 例如， 清管器可用来从管道的内壁清洁污染物。 清管器还可用来检测管 道壁中的缺陷， 诸如锈蚀斑、 腐蚀部位、 裂缝、 或焊接异常。可以以多种方式检测这些缺陷， 包括通过在管道的壁中形成磁场之后以及维持磁场期间检查磁通量泄漏。备选地， 缺陷可 以以超声波的方式检测。清管器还可用来检查管道的几何形状， 或者确定管道内的位置。
     清管器发射和接收部分被连接到管道上。如名称所示， 清管器发射部分用来将清 管器发射或引入到管道中， 而清管器接收部分在清管器已经从发射部分行进通过管道后接 收该清管器。
     具体地， 清管器上游侧和下游侧之间的压差使清管器从发射部分移动， 通过管道， 并进入接收部分。清管器可包括内部通道， 且流过管道的流体 ( 例如油或气体 ) 的一部分 也流过该通道。该内部通道允许流体流过清管器， 同时允许清管器上游侧上的压力大于清 管器下游侧上的压力。因此， 清管器由于压差而向下游移动。
     存在与传统清管器相关的缺点。 例如， 随着清管器从发射部分移动， 通过管道并进 入接收部分， 清管器上游侧和下游侧上的压差变化。这是因为例如在管道弯曲部、 阀、 具有 缩小直径的管或一些其它限制的区段中， 清管器会经历比其在直管中将碰到的更大的运动 阻力。随着清管器的上游侧和下游侧之间的压差变化， 清管器的速度也变化。
     但是， 期望的是设计内部通道， 以便清管器以适合于清洁或检查管道的壁的速度 移动通过整个管道， 或者牵引工具通过管道， 不会走得太快并危害检查质量或损害清管器 或管道， 或者不会走得太慢并变得在受限制的孔洞或管道的成圆角区段处被卡住。 此外， 当
     清管器被用于通过检测磁通量泄漏或以超声波方式检查管道的壁时， 清管器需要以足够慢 的速度移动以便有效地检查管道， 但是又需要以足够快的速度移动以避免在管道中变得被 卡住。因此， 一旦清管器在管道中， 如果清管器移动太快来执行检查， 可通过降低流过管道 的流体的流率来减缓清管器。 但是， 降低流率是不期望的， 因为它导致通过管道输送的流体 的数量下降。在通过管道后， 清管器也需要以足够的速度移动以便在接收部分中被完全接 收。
     备选地， 已知使用包括内部通道的清管器， 内部通道具有出口， 流体通过出口以可 变流率流动。随着流过该出口的流体的流率变化， 清管器上游侧和下游侧之间的压差以及 因而清管器的速度变化。 然而， 清管器遭受不利条件， 包括需要部件的复杂布置以改变流过 出口的流体的流率， 以及由复杂的控制设备导致的降低的可靠性。 发明内容
     本公开克服了已知系统或方法的一个或更多上述缺陷或其它缺陷。
     本公开提供了一种管道装置。在该装置中， 主体构造成安装在管道内。流通道形 成在主体内并包括入口、 出口以及连接入口和出口的旁通通道。入口构造成接收流过管道 的流体的一部分， 而出口构造成使得流过旁通通道的流体通过该出口流出旁通通道。流控 制阀附接在主体上并具有构造成移动以改变流出出口的流体的流率的套筒。 在主体中的腔 室中提供马达且该马达配置成移动该套筒。 本公开还提供了管道检查装置， 其包括构造成安装在管道内的主体， 以及附接在 主体上的检查部分。检查部分配置成或者以磁性的方式检查管道的壁， 以超声波的方式检 查管道的壁， 检查管道的几何形状， 或者确定管道中的位置。 流通道形成在主体内并包括入 口、 出口以及连接入口和出口的旁通通道。 入口构造成接收流过管道的流体的至少一部分， 而出口构造成使得流过旁通通道的流体通过该出口流出旁通通道。 流控制阀附接在主体上 并包括构造成移动以改变流出出口的流体的流率的套筒。 在主体中的腔室中提供马达且该 马达配置成旋转以线性地移动该套筒。
     本公开又进一步提供了一种用管道检查装置检查管道的方法。 该方法包括使流体 流过形成在该装置的主体中的旁通通道， 从而在装置的上游侧和下游侧之间产生使装置在 管道中移动的压差。确定装置移动通过该管道的速度。改变出口的面积以改变流过出口的 流体的流率并获得不同于所确定的速度的预定速度。 该预定速度是可在该速度上测量管道 的特性的速度。通过用马达移动套筒来改变该面积。
     本公开还提供了配置成用来在管道内移动的阀控制装置。该装置包括构造成安 装在管道内的主体 ； 包括入口、 出口以及连接该入口和出口的旁通通道的流通道， 入口构造 成接收流过管道的流体的一部分， 而出口构造成使得流过该旁通通道的流体通过该出口流 出流通道 ； 流控制阀， 其附接在主体上并包括构造成移动以改变流出出口的流体的流率的 套筒 ； 以及连接在流控制阀和主体的后面之间并构造成将流体的压力连通到流控制阀的导 管。
     本公开又进一步公开了构造成在管道内行进的管道检查装置。该装置包括构造 成安装在多直径管道内的主体 ； 附接在主体上并构造成检查管道的壁的检查部分 ； 包括入 口、 出口以及连接该入口和出口的旁通通道的流通道， 入口构造成接收流过管道的流体的
     一部分， 而出口构造成使得流过该旁通通道的流体通过该出口流出流通道 ； 附接在主体上 并包括构造成移动以改变流出出口的流体的流率的套筒的流控制阀 ； 以及连接在流控制阀 和主体的后面之间并构造成将流体的压力连通到流控制阀的导管。
     本公开还公开了一种用于控制穿过管道行进的装置的速度的方法。 该方法包括确 定穿过管道的装置的行进速度， 其中该装置具有主体， 流通道通过该主体且该流通道连接 到位于主体背部的入口并连接到位于主体前面的出口 ； 将确定的行进速度与低阈值速度以 及高阈值速度进行比较 ； 当确定的行进速度低于低阈值速度时， 指示流体地连接设置在主 体的空腔中的活塞的第一侧上的第一阀允许高压流体流过管道从而在活塞的第一侧上施 加压力， 阀的打开决定连接到活塞的套筒减小通过出口的流体的流量 ； 以及指示流体地将 活塞的第一侧连接到主体前面的周围环境的第二阀将高压流体释放到主体前面的周边环 境， 使得套筒移动从而增加穿过出口的流体的流量。 附图说明
     结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图图示了一个或更多实施例， 并且与 说明一起解释了这些实施例。在图中 ：
     图 1 是根据示例性实施例的管道检查装置的侧面横截面视图 ； 图 2 是图 1 的流控制阀的侧面横截面视图 ； 图 3 是根据示例性实施例的设置在管道中的另一个管道检查装置的侧面横截面 图 4 是图 3 的流控制阀的侧面横截面视图 ； 图 5 是图 3 的管道检查装置的控制器的原理图 ； 以及 图 6 是图示利用根据示例性实施例的管道检查装置检查管道的方法的流程图。 图 7 是图示控制根据示例性实施例的管道检查装置的速度的方法的流程图。视图 ；
     具体实施方式
     示例性实施例的以下描述针对附图。 在不同的图中相同的标号指示相同或相似的 元件。以下详细描述不限制本发明。相反， 本发明的范围由所附权利要求限定。
     贯穿本公开对于 “一个示例性实施例” 、 “一个实施例” 或其变型的提及意味着联系 一个实施例描述的特定特征、 结构或特性包括在所公开主题的至少一个实施例中。 因此， 短 语 “在一个示例性实施例中” 、 “在一个实施例中” 或其变型贯穿本公开在各处出现并不一定 指相同的实施例。 此外， 特定特征、 结构或特性可以以任何合适的方式在一个或更多实施例 中组合。
     图 1 是根据本公开的管道检查装置 ( 后文称为 “清管器” ) 的侧面横截面视图。如 图中所示， 清管器 500 包括用来检查或清洁管道例如油管道或气体管道的检查或清洁部分 100。例如， 检查或清洁部分 100 可从管道的内壁清洁污染物。检查或清洁部分 100 可用来 检测管道壁中的缺陷， 诸如锈蚀斑、 腐蚀部位、 裂缝、 或焊接异常。 这些缺陷可通过检查磁通 量泄漏来检查， 在此期间清管器 500 以足够慢的速度移动， 以在管道的壁中形成并维持足 够的磁场， 但又以足够快的速度移动， 以避免在管道中变得被卡住。备选地， 检查或清洁部 分 100 可以以超声波的方式检查缺陷， 或者以各种其它方式。清管器 500 的检查或清洁部分 100 还可用来检查管道的几何形状， 或者确定管道内的位置。备选地， 清管器 500 可用来 牵引工具通过管道， 并且可完全省略检查或清洁部分 100。
     清管器 500 可通过清管器发射部分被引入并发射到管道中。在清管器 500 移动通 过管道后， 清管器 500 可被接收在清管器接收部分中。具体地， 清管器 500 上游侧和下游侧 之间的压差可使清管器 500 从发射部分移动， 通过管道， 并进入接收部分。例如， 相对于图 1， 清管器 500 的前面在图的左部， 且因而指向图的右部的后压大于位于图的左部的前压。 换言之， 在图 1 中流体从右向左行进。
     同样如图 1 中所示， 清管器 500 包括限定流体流通道或路径的主体 502， 该流通道 或路径由与旁通通道 200 成流体连通的入口限定， 该旁通通道与出口 230 成流体连通。 如图 1 中图示的实施例所示， 流体流路径设置在清管器 500 的主体 502 的内部中。具体而言， 旁 通通道 200 设置成使得流过管道的流体 ( 例如油或气体 ) 的一部分也流过该旁通通道 200。 如广义上公开的， 流出出口 230 的流体的流率通过调节流面积 331 来改变。通过此布置， 清 管器 500 的上游和下游侧之间的压差以及相应地清管器 500 的速度可以进行调节。
     图 1 根据一个示例性实施例显示了部分地设置在旁通通道 200 的出口 230 内的流 控制阀 300。如广义上所公开的， 流控制阀 300 可改变流出出口 230 的流体的流率。然而应 该理解的是此公开不要求使用流控制阀 300， 并且不要求将流控制阀 300 设置在旁通通道 200 的出口 230 内。例如， 可将流控制阀 300 之外的结构设置于出口 230 内。备选地， 流控 制阀 300 可设置在旁通通道 200 的入口 210 内。此外， 可将流控制阀 300 之外的结构设置 于入口 210 内。又另外， 可将多个流控制阀 300 和 / 或流控制阀 300 之外的多个结构设置 在入口 210 和出口 230 两者内。因此， 应该理解的是本公开广义上包括了相对于流入入口 210 的流体的流率改变流出出口 230 的流体的流率的任何结构或机构， 其导致清管器 500 的 上游和下游侧之间的压差变化。
     图 2 显示了流控制阀 300 的侧面横截面视图。流控制阀 300 包括用来通过减小流 体流过其中的流面积 331 而改变流出旁通通道 200 的出口 230 的流体的流率的套筒 330( 以 下详细讨论 )。套筒 330 显示为在图 1 中关闭而在图 2 中打开。如图中所示， 流面积 331 是限定在出口 230 内的最小面积， 位于套筒 330 的末端和出口 230 的相对的壁之间， 垂直于 出口 230 的内表面延伸。应该理解的是尽管图形显示流控制阀 300 包括用来改变流出出口 230 的流体的流率的套筒 330， 但本公开广义上包括移动或被移动来改变出口 230 的面积的 流控制阀 300 的任何结构或机构。
     如图中所示， 流控制阀 300 包括上游盖 310 和下游盖 320。上游盖 310 包括设置 在旁通通道 200 的出口 230 内的锥形部分 311。锥形部分 311 与套筒 330 协作限定流出出 口 230 的流体穿过其中的流面积 331。因此， 应该理解的是随着套筒 330 移动， 流面积 331 增加或减少， 且流出出口 230 的流体的流率对应地减少或增加。上游盖 310 连接到下游盖 320 上， 以限定壳体， 流控制阀 300 的其它部件设置在该壳体中。尽管图形显示了包括锥形 部分 311 的上游盖 310， 但上游盖 310 可包括具有不同形状的部分， 其限定流出出口 230 的 流体通过其中的流面积 331。
     套筒 330 连接到活塞 344 上， 该活塞 344 沿着轴线 A 在流控制阀 300 的上游区域 301 和下游区域 303 之间移动。活塞 344 沿着轴线 A 的移动导致连接到其上的套筒 330 的 对应移动， 这增大或减小了流出旁通通道 200 的出口 230 的流体的流率。套筒 330 可具有各种构造， 并且因而应该理解的是本公开广义上包括套筒 300 的 不同形状、 尺寸、 定向和 / 或位置。例如， 套筒 330 可包围上游盖 310 的大约整个周边或周 缘。备选地， 套筒 330 可包括两个或更多套筒， 其各自包围上游盖 310 的周缘的一部分。此 外， 套筒 330 不需要包围上游盖 310 的大约整个周缘， 而是可包围周缘的一部分， 例如整个 周缘的大约 25％， 50％或 75％。又另外， 套筒 330 的形状和 / 或长度可选择为使得套筒 330 当处于关闭位置时完全关闭流出旁通通道 200 的出口 230 的流体穿过其中的流面积 331。 备选地， 套筒 330 的长度和形状可允许即使在套筒 330 处于关闭位置时也有至少一些最小 流体流穿过流出出口 230 的流体穿过其中的流面积 331。 因此， 与本公开一致， 流控制阀 300 可包括任何数量的套筒 330， 其具有任何形状、 尺寸、 定向或位置， 只要套筒 330 与活塞 344 的移动协作以改变流出旁通通道 200 的出口 230 的流体的流率。
     当流体被引入下游区域 303 以使活塞 344 沿轴线 A 移动时 ( 以下详细讨论 )， 滚动 薄膜 350 提供了防止上游区域 301 和下游区域 303 之间的流体流的不透流体的密封。然而 应该理解的是， 可由滚动薄膜 350 之外的另一种结构或机构提供不透流体的密封。滚动薄 膜 350 可捕获在上游盖 310 和下游盖 320 之间。可在流控制阀 300 内提供多于一个滚动薄 膜 350。
     弹簧 360 设置在流控制阀 300 的上游区域 301 上， 位于上游盖 310 和活塞 344 之 间。通过此布置， 活塞 344 和套筒 330 被偏压， 并提供沿轴线 A 朝向下游区域 303 的力。因 此， 在流控制阀 300 的运行期间， 流过管道的流体 ( 例如油或气 ) 的一部分从清管器 500 的 上游流入下游区域 303。具体而言， 如图 1 和 2 中所示， 流过管道的流体的部分流入设置在 清管器 500 的上游端处的入口 334， 通过形成在主体 502 中的导管 332 或清管器 500 的通 道 200， 到达流控制阀 300 中的输入或孔 336。流体继续流过流控制阀 300 中的输入压力阀 338， 进入下游区域 303， 使得下游区域 303 被加压。 通过打开出口阀 340 使流体流出下游区 域 303。流体流过出口阀 340 到达出口 342， 其设置在流控制阀 300 的下游侧。因此， 下游 区域 303 内的压力可通过相对于彼此打开和关闭阀 338 以及 340 进行调节。当加压时， 加 压的下游区域 303 与弹簧 360 施加的力相反并对抗该力推靠活塞 344。 结果， 通过改变下游 区域 303 中的流体的流率提供了活塞 344 和套筒 330 的移动。与本发明一致， 弹簧 360 可 为线性弹簧。
     因此， 根据本公开， 清管器 500 的速度可通过调节流控制阀 300 的下游区域 303 中 的流体的流率进行调节。例如， 清管器 500 可能过快地移动通过管道而不能检查管道或牵 引工具。如图 2 中所示， 控制器 346 可以可操作地连接到阀 338 和 340 上。控制器 346 可 操作使得相对于彼此阀 338 可关闭且阀 340 可打开。因此， 下游区域 303 中流体的压力可 降低， 使得活塞 344 被弹簧 360 推动并沿轴线 A 向下游区域 303 移动。当活塞 344 和套筒 330 移向下游区域 303 时， 流体通过其流出出口 230 的流面积 331 增加， 且流出出口 230 的 流体的流率增加。结果， 清管器 500 的速度降低。
     相反， 清管器 500 可能移动过慢。控制器 346 可操作使得相对于彼此阀 338 可打 开且阀 340 可关闭。因此， 下游区域 303 中流体的压力可增加， 使得活塞 344 和套筒 330 抵 抗弹簧 360 移动并沿轴线 A 向上游区域 301 移动。当活塞 344 移向上游区域 301 时， 流体 通过其流出出口 230 的流面积 331 减小， 且流出出口 230 的流体的流率减小。结果， 清管器 500 的速度增加。尽管以上关于阀 338 和 340 讨论了清管器 500 的速度调节功能， 但应该注意的是 在速度调节中可包括更多的阀。例如， 当处于发射阱或接收阱中时， 可将 2 位阀用于处理 清管器的速度。当清管器在管道内行进时， 可使用 3 位阀， 并且在 2 位阀失效的情况下可 将另一个阀用作备份阀。阀可为基于螺线管的阀， 例如通过穿过电磁线圈的电流控制的电 子 - 机械阀。阀可具有两个或更多端口。电流从可安装在清管器上的电源供应。控制器 346 配置成闭合和打开将电磁线圈连接到电源上的开关。
     控制器 346 可为处理器、 专用电路、 软件指令或它们的组合。控制器 346 可配置 成计算清管器的速度或接收清管器的速度以便减缓或加速清管器。在一个应用中， 控制器 346 连接到压力传感器上， 以便确定清管器前部和后部之间的压差。在另一个应用中， 控制 器 346 连接到配置成确定清管器的行进距离的传感器上， 且基于行进时间能够计算清管器 的速度。可使用其他传感器来确定清管器的速度。在一个应用中， 清管器可包括连接装置 ( 例如挂钩 )， 其可附接到另一个装置上且清管器用来牵引另一个装置通过管道。
     图 3 是根据另一示例性实施例的另一管道检查装置即清管器的侧面横截面视图。 如图中所示， 清管器 1500 包括检查或清洁部分 1100， 并设置在管道 1510 中。检查或清洁 部分 1100 类似于以上所述的检查或清洁部分 1100。清管器 1500 可省略检查或清洁部分 1100， 并可用来牵引工具通过管道。 同样如图 3 中所示， 清管器 1500 包括由与旁通通道 1200 成流体连通的入口 1210 限定的流体流通道或路径， 该旁通通道与出口 1230 成流体连通。 如 图示实施例中所示， 流体流路径设置在清管器 1500 的内部中。具体而言， 旁通通道 1200 设 置成使得流过管道的流体 ( 例如油或气体 ) 的一部分也流过该旁通通道 1200。 如广义上公 开的， 流出出口 1230 的流体的流率相对于流入入口 1210 的流体的流率被改变。通过此布 置， 清管器 1500 的上游和下游侧之间的压差以及相应地清管器 1500 的速度可以进行调节。
     图 3 还显示了部分地设置在旁通通道 1200 的出口 1230 内的流控制阀 1300。如广 义上所公开的， 流控制阀 1300 改变流出出口 1230 的流体的流率。然而应该理解的是， 本公 开不要求流控制阀 1300 设置在旁通通道 1200 的出口 1230 内。例如， 流控制阀 1300 可设 置在旁通通道 1200 的入口 1210 内。此外， 可将多个流控制阀 1300 设置在入口 1210 和出 口 1230 两者内。
     图 4 显示了流控制阀 1300 的侧面横截面视图。流控制阀 1300 包括用来通过改变 流出出口 1230 的流体穿过其中的流面积 1331 而改变流出旁通通道 1200 的出口 1230 的流 体的流率的套筒 1330。如图中所示， 流面积 1331 是限定在出口 1230 和套筒 1330 的末端之 间的最小面积， 其垂直于出口 1230 延伸。应该理解的是尽管图形显示流控制阀 1300 包括 用来改变流出出口 1230 的流体的流率的套筒 1330， 但本公开广义上包括移动以改变流出 出口 1230 的流体的流率的流控制阀 1300 的任何结构或机构。
     如图 3 和 4 中所示， 流控制阀 1300 包括上游盖 1310 和下游盖 1320。上游盖 1310 包括设置在旁通通道 1200 的出口 1230 内的锥形部分 1311。锥形部分 1311 与套筒 1330 协 作限定流出出口 1230 的流体穿过其中的流面积 1331。因此， 应该理解的是随着套筒 1330 移动， 流面积 1331 增加或减少， 且流出出口 1230 的流体的流率对应地减少或增加。上游盖 1310 连接到下游盖 1320 上， 以限定壳体 1322， 流控制阀 1300 的其它部件设置在该壳体中。 尽管图形显示了包括锥形部分 1311 的上游盖 1310， 但上游盖 1310 可包括具有不同形状的 部分， 其限定流出出口 1230 的流体通过其中的流面积 1331。套筒 1330 连接到活塞 1340 上， 该活塞沿着轴线 AA 在流控制阀 1300 的上游区域 1301 和下游区域 1303 之间移动。活塞 1340 沿着轴线 AA 的移动导致套筒 1330 的对应移 动， 这增大或减小了流出旁通通道 1200 的出口 1230 的流体的流率。
     套筒 1330 可具有各种构造， 并且因而应该理解的是本公开广义上包括套筒 300 的 不同形状、 尺寸、 定向和 / 或位置。例如， 套筒 1330 可包围上游盖 1310 的大约整个周边或 周缘。备选地， 套筒 1330 可包括两个或更多套筒， 其各自包围上游盖 1310 的周缘的一部 分。此外， 套筒 1330 不需要包围上游盖 1310 的大约整个周缘， 而是可包围周缘的一部分， 例如整个周缘的大约 25％， 50％或 75％。又另外， 套筒 1330 的形状和 / 或长度可选择为使 得套筒 1330 当处于关闭位置时完全关闭流出旁通通道 1200 的出口的流体穿过其中的流面 积 1331。备选地， 套筒 1330 的长度和形状可允许即使在套筒 1330 处于关闭位置时也有至 少一些最小流体流穿过流出出口 1230 的流体穿过其中的流面积 1331。 因此， 本公开广义上 包括任何数量的套筒 1330， 其具有任何形状、 尺寸、 定向或位置， 只要套筒 1330 与活塞 1340 的移动协作以改变流出旁通通道 1200 的出口 1230 的流体的流率。
     马达 1345 设置在上游盖 1310 内， 在流控制阀 1330 的上游区域 1301 上。 马达 1345 可使丝杠 1347 旋转， 活塞 1340 连接在丝杠 1347 上。活塞 1340 和套筒 1330 被防止与丝杠 1347 一起旋转， 且因此活塞 1340 和套筒 1330 沿丝杠 1347 线性地移动。与本公开一致， 马 达 1345 可为直流 (DC)、 线性电子驱动马达， 或步进马达。该马达可安装编码器以监视套筒 的位置， 和 / 或套筒可安装限位开关和 / 或线性传感器以监视套筒的位置。 一个或更多滚动薄膜 1350 在上游区域 1301 上提供围绕马达 1345 和丝杠 1347 的 不透流体的密封。与本公开一致， 可使用三个滚动薄膜 1350 来提供密封的腔室， 该腔室完 全包围马达 1345 和丝杠 1347， 且该密封腔室可填充低粘度油， 诸如轻质矿物油， 以保护马 达 1345、 丝杠 1347 以及相关部件免受碎片或腐蚀影响。润滑剂的使用也可促进活塞 1340 沿轴线 AA 的移动。不透流体的密封防止马达 1345 和丝杠 1347 周围的润滑剂流出密封的 腔室 1303。
     一个或更多阀 1348 允许润滑剂在活塞 1340 沿轴线 AA 的移动期间在活塞 1340 的 两侧之间流动。与本公开一致， 可在活塞 1340 中设置两个单向止回阀 1348。一个止回阀 1348 可允许润滑剂从活塞 1340 的上游流向下游， 而另一个止回阀 1348 可允许润滑剂从活 塞 1340 的下游流向上游。然而应该理解， 阀 1348 不需要包括在流控制阀 1300 中。例如， 即使上游区域 1301 填充有润滑剂， 活塞 1340 依然可包括不包含阀的一个或更多通道， 其允 许润滑剂在活塞 1340 的两侧之间流动。
     弹簧 1360 可设置在流控制阀 1300 的下游区域 1303 上， 位于下游盖 1320 和其中 一个滚动薄膜 1350 之间。薄膜 1350 使上游区域 1301 上的润滑剂与流过管道的流体压力 平衡， 且弹簧 1360 提供轻微偏压， 该偏压确保滚动薄膜 1350 的正确动作。与本发明一致， 弹簧 1360 可为线性弹簧。
     第二弹簧， 弹簧 1370， 在一定条件下可按需将套筒 1330 推向打开或关闭位置。与 本发明一致， 弹簧 1370 可为位于流控制阀 1300 的密封腔室中的表簧或发条传动装置。弹 簧 1370 可设置在丝杠 1347 周围， 使得弹簧 1370 当丝杠 1347 在活塞 1340 以及套筒 1330 的 移动期间卷绕。卷绕弹簧 1370 然后可向丝杠 1347 施加旋转偏向力。具体而言， 弹簧 1370 可卷绕， 以便活塞和套筒向上游区域 1303 移动， 从而弹簧 1370 可施加偏向力， 其趋向于使
     丝杠 1347 旋转， 使得活塞 1340 和套筒 1330 向下游区域 1301 移动。因此当马达 1345 不工 作时弹簧 1370 将套筒 1330 向完全开启位置移动。当套筒 1330 移向完全开启位置时， 清管 器 1500 上游侧和下游侧上的压差被最小化， 因为流出出口 1230 的流体的流率被最大化， 且 清管器 1500 的速度也被最小化。
     然而， 应该理解的是， 弹簧 1370 可设置成提供倾向于使丝杠 1347 旋转的偏压力， 使得活塞 1340 以及套筒 1330 移向下游区域 1303， 以便当马达 1345 不工作时弹簧 1370 将 套筒 1330 移向完全关闭位置。因此， 应该理解的是当马达 1345 不工作时弹簧 1370 可将套 筒 1330 向完全关闭位置移动。 如上所述， 当套筒 1330 移向完全关闭位置时， 流出出口 1230 的流体的流率被最大化， 清管器 1500 的上游侧和下游侧上的压差被最大化， 且清管器 1500 的速度也被最大化。当流控制阀 1300 的一个或多个部件 ( 例如马达 1345) 失效时， 或者当 清管器进入限制其移动的管道的弯曲部时， 这防止清管器 1500 被卡在管道中。然而， 应该 理解的是， 弹簧 1370 可设置成提供倾向于使丝杠 1347 旋转的偏压力， 使得活塞 1340 以及 套筒 1330 移向下游区域 1303， 以便当马达 1345 不工作时弹簧 1370 将套筒 1330 移向完全 打开位置。当套筒 1330 移向完全开启位置时， 清管器 1500 上游侧和下游侧上的压差被最 小化， 因为流出出口 1230 的流体的流率被最大化， 且清管器 1500 的速度也被最小化。 止回阀 1348 选择成使得马达可引起足够的压力以在表簧不能引起足够的压力时 使它们打开。这意味着活塞 1340 在由马达致动时可以快速移动， 但在由表簧致动时可缓 慢移动。当活塞 1340 被弹簧 1370 移向上游区域 1301 时， 流量阀 1349 允许润滑剂从活塞 1340 的上游向下游流动。与示例性实施例一致， 流量阀 1349 可为放泄阀， 其允许润滑剂相 对缓慢地从活塞 1340 的上游流向下游。
     因此， 根据本公开， 清管器 1500 的速度可通过马达 1345 的操作通过活塞 1340 以 及套筒 1330 的移动而调节。例如， 清管器 1500 可能过快地移动通过管道而不能检查管道 或牵引工具通过管道。清管器 1500 的一个或更多速度传感器 1410( 或本领域技术人员将 会理解的其它类型的传感器 ) 可用来收集信息以确定清管器 1500 的速度。如图 5 中所示， 速度传感器 ( 或其它传感器 )1410 向控制器 346 提供速度信息。控制器 346 可包括中央处 理单元 (CPU)， 其使用速度信息来确定清管器 1500 的速度， 并将确定的速度与存储器 347 中 存储的预定速度进行比较。当确定的速度高于预定速度时， 控制器 346 将控制信号发送给 马达以关闭套筒 1330 从而减缓清管器 1500。马达可具有微处理器 1420， 其直接操作马达 1345 来使丝杠 1347 旋转， 且活塞 1340 和套筒 1330 沿轴线 AA 朝下游区域 1303 线性地移 动。当活塞 1340 和套筒 1330 移向下游区域 1303 时， 流体通过其流出出口 1230 的流面积 1331 增加， 且清管器 1500 的上游侧和下游侧之间的压差降低。 结果， 清管器 1500 的速度降 低。当例如通过使用上述过程的一个或更多迭代确定清管器 1500 正在接近或以预定速度 移动时， 丝杠 1347 的旋转以及因而活塞 1340 和套筒 1330 的移动停止。
     相反， 清管器 1500 可能过慢地移动通过管道。速度传感器 1410 向控制器 346 提 供速度信息。控制器 346 向 CPU 转达速度信息， CPU 使用速度信息确定清管器 1500 的速度， 并将确定的速度与存储在存储器 347 中的预定速度进行比较。当确定的速度低于预定速 度时， CPU 将控制信号发送给马达或微处理器 1420 以加速清管器 1500。就是说， 微处理器 1420 可操作马达 1345 来使丝杠 1347 旋转， 且活塞 1340 和套筒 1330 沿轴线 AA 朝上游区 域 1301 线性地移动。当活塞 1340 和套筒 1330 移向上游区域 1301 时， 流体通过其流出出
     口 1230 的流面积 1331 减少， 且清管器 1500 的上游侧和下游侧之间的压差增加。结果， 清 管器 1500 的速度增加。当例如通过使用上述过程的一个或更多迭代确定清管器 1500 正在 以或接近预定速度移动时， 丝杠 1347 的旋转以及因而活塞 1340 和套筒 1330 的移动停止。
     图 5 显示了配置成检测与清管器有关的各种参数的其他可能的传感器 1412。例 如， 传感器 1412 可确定在清管器前部和 / 或后部的压力。尽管图 4 和 5 显示了控制马达的 控制器 346 和处理器 1420， 但应该注意的是仅一个控制器 / 处理器可用于确定清管器的速 度、 决定何时减缓或加速清管器并控制马达。备选地， 控制器 346 可为中央控制器， 其也收 集关于检查活动的信息， 而处理器 1420 配置成控制马达。可实施对于控制器 346 和 / 或微 处理器 1420 的其它功能性组合。
     与一个示例性实施例一致， 可将一个或更多套筒密封件 1380 用来从套筒 1330 去 除碎片。通过套筒密封件 1380 去除碎片可防止套筒 1330 在沿轴线 AA 移动期间变得卡住。 与本公开一致， 套筒密封件 1380 可由聚四氟乙烯制造或用聚四氟乙烯覆盖。
     图 6 公开了用管道检查装置检查管道的一种方法的示例性实施例， 该管道检查装 置包括构造成安装在管道内的主体， 附接到主体上并构造成检查管道的壁的检查部分， 以 及流通道。流通道包括入口、 出口、 将入口连接到出口上的旁通通道， 此处旁通通道构造成 横穿主体， 入口构造成接收流过管道的流体， 而出口构造成使得流过旁通通道的流体通过 出口流出旁通通道。如图 6 中所示， 流体可流过旁通通道以在装置的上游和下游侧之间产 生压差， 从而在管道中移动该装置 ( 步骤 601)。可确定装置移动通过该管道的速度 ( 步骤 603)。流出出口的流体的流率可改变以获得不同于所确定速度的预定速度 ( 步骤 605)。通 过用马达移动套筒来改变流率。
     根据图 7 中图示的另一示例性实施例， 存在一种用来控制行进通过管道的装置的 速度的方法。该方法包括确定穿过管道的装置的行进速度 ( 步骤 700)， 其中该装置具有主 体， 流通道通过该主体且该流通道连接到位于主体后部的入口并连接到位于主体前部的出 口； 将确定的行进速度与低阈值速度以及高阈值速度进行比较 ( 步骤 702)， 当确定的行进 速度低于低阈值速度时， 指示流体地连接设置在主体的空腔中的活塞的第一侧上的第一阀 允许高压流体流过管道从而在活塞的第一侧上施加压力， 阀的打开决定连接到活塞的套筒 减小通过出口的流体的流量 ( 步骤 704) ； 以及指示流体地将活塞的第一侧连接到主体前面 的周围环境的第二阀将高压流体释放到主体前面的周边环境， 使得套筒移动从而增加穿过 出口的流体的流量 ( 步骤 706)。因此， 根据本实施例， 没有致动套筒和活塞的马达。
     同样根据示例性实施例， 存储在硬件中的软件， 例如有形、 计算机可读介质， 可用 于控制贯穿上述公开所描述的管道检查装置。 例如， 该介质可存储一套指令， 其在由计算机 处理器或其它计算机硬件执行时可经由马达的操作通过活塞和套筒的运动降低装置的速 度。当该装置过快地移动通过管道而不能检查管道或牵引工具通过管道时， 该装置的一个 或更多速度传感器可确定该装置的速度高于预定速度。 该装置中的微处理器可操作马达来 使丝杠旋转， 以便活塞和套筒可线性地向该装置的下游侧移动。 当活塞和套筒移向下游时， 流体通过其流出出口的流面积可增加， 且该装置的上游侧和下游侧之间的压差可降低。结 果， 该装置的速度可降低。 当速度传感器确定该装置接近或以预定速度移动时， 丝杠的旋转 以及因而活塞以及套筒的移动可停止。
     备选地或者另外， 该介质可存储一套可增加该装置的速度的指令。当该装置过慢地移动通过管道时， 该装置的一个或更多速度传感器可确定该装置的速度低于预定速度。 该装置的微处理器可操作马达来使丝杠旋转 ( 或控制阀 )， 以便活塞和套筒可线性地向该 装置的上游侧移动。 当活塞和套筒移向上游时， 流体通过其流出出口的流面积可减少， 且该 装置的上游侧和下游侧之间的压差可增加。结果， 该装置的速度可增加。当速度传感器确 定该装置接近或以预定速度移动时， 丝杠的旋转以及因而活塞以及套筒的移动可停止。
     本书面说明书使用所公开主题的示例来使得本领域技术人员能够实践本发明， 包 括制造和使用任何装置或系统， 并执行任何结合的方法。本主题可授予专利的范围由权利 要求书限定， 并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。此类其它示例意在并理解为处 于权利要求书的范围内。