一种变径检测器 【技术领域】
本发明涉及一种管道检测装置，特别适用于在油气输送管道中测量使用。
背景技术
目前，由于石油和天然气的大量开采和工业上的应用，必须将能源用输送管道输送到应用目的地，因为油气的性质和输送的远距离，所以对输送管道要求非常严格，输送管道的各项参数，如管径的变化量应随时记录下来，以保证油气的顺利安全输送和应用。
至少到目前为止，还没有检索到有关管道变径自动测量方面的文献。
【发明内容】
为解决油气输送管道管径变化量的测量，本发明的目的提供一种变径检测器，利用检测器的压力传感器和控制电路，就可实现对管道的变径量进行自动化精确的检测。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明检测器其结构由壳体、计算机仓、压力传感器、片弹簧及皮碗组成，其结构是外面为壳体，呈圆形结构，在壳体内装有采集信号的计算机仓，通过电缆线与压力传感器联接，检测器端头外部固定有皮碗，呈喇叭形结构，在皮碗内装有均匀分布的多组压力传感器，压力传感器固定在检测器端头的外侧，与壳体轴线保有一定的倾斜，在压力传感器侧面装有片弹簧，片弹簧一端与检测器端头以转轴固定，另一端头稍带有弧形与皮碗内侧接触，片弹簧的平面与压力传感器信号点接触，整个装置为一整体(如图1所示)。
本发明地优点：结构简单、安装使用方便、测量精度高、可应用在各种管道中对管径进行自动化检测。
【附图说明】
图1为一种变径检测器结构原理图；
图2为一种变径检测器受力点测量示意图。
图中：1检测器壳体，2皮碗，3片弹簧，4压力传感器，5计算机仓
【具体实施方式】
本发明的详细结构及工作原理如附图所示，其工作过程：图1为变径检测器的第一节壳体1，在其后皮碗2内侧装有均匀分布的若干片弹簧3，一端以支点固定，另一端抵在皮碗2内壁上，临近固定端装有压力传感器4，检测器壳体1内是计算机仓5，通过导线与压力传感器4联接，检测器在管道内运行时，管径变形处将引起皮碗2收缩，片弹簧3变形，使压力传感器4有信号输出，经计算机仓5内的信号采集，处理系统的分析后，数据存储在计算机内，检测完成后，分析数据又给出管径变形的幅值和在管道的位置。
变径检测器的变形检测单元工作原理简化为(如图2所示)，皮碗变形，将引起片弹簧端部受力，片弹簧桡曲，压力传感器受力后有信号输出，信号输出的幅值与片弹簧端点桡度成线性关系，通过校准，传感器的信号即可准确反映管径的变化。
为了使片弹簧工作可靠，可根据片弹簧的变形f，选定预加载荷，使片弹簧作预变形。
片弹簧端部的桡度：
f=F(L1+L2)L223EI]]>
其中：I=bh312;]]>E-材料弹性模量
片弹簧的最大弯曲应力：δ=FL2Zm≤[δ]]]>
其中：Zm=bh2δ;]]>[δ]-材料许用应力
有：f≤z[δ](L1+L2)L23Eh]]>
根据上述公式可按设计要求选择片弹簧的材料、热处理及确定片弹簧尺寸及传感器。
由于上述公式是在小变形条件下导出的，若f相对较大时(f＞0.2L2)计算结果将有误差，可进行修正。