本发明涉及管道检测领域，特别涉及一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置。
背景技术：
随着对海底石油、天然气等资源的需求量逐渐加大，管道最为海底最基础、最经济的能源运输方式之一，其安全性能越来越受到重视，长久以来管道泄漏事故的发生多由管壁的金属腐蚀和缺陷引起。因此，近年来海底石油及天然气传输管道的内检测设备需求及应用越来越广泛。但是，由于管道内的检测设备的工作环境较为复杂，检测设备若无法在管道内正常工作，不仅无法完成检测任务，而且将检测设备从管道内取出，成本较高，会造成巨大的经济损失。
技术实现要素：
本发明的发明目的在于提供一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，以解决由于管道内的检测设备的工作环境较为复杂，检测设备若无法在管道内正常工作，不仅无法完成检测任务，而且将检测设备从管道内取出，成本较高，会造成巨大的经济损失的问题。
根据本发明的实施例，提供了一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，包括管道、动力驱动装置、拉力变送仪、加速度变送仪、处理器、限位传感器、机架、动力驱动装置、钢缆、速度计及驱动控制器；
所述管道的外周壁上安装有温控设备，所述管道内放置有检测设备，所述检测设备上安装有三向加速度传感器；所述检测设备的前端设有连接部，所述检测设备通过所述连接部与所述动力驱动装置连接，所述连接部上安装有拉力传感器；
所述拉力传感器通过所述拉力变送仪与所述处理器连接，所述三向加速度传感器通过加速度变送仪与所述处理器连接；
所述管道安装在所述机架上，且所述限位传感器设置在所述机架靠近所述管道的出口端的位置；所述钢缆的一端与动力驱动装置连接，所述钢缆的另一端与连接部连接，所述钢缆的上方设有光栅编码器，所述光栅编码器与速度计连接；
所述驱动控制器分别与所述限位传感器及动力驱动装置连接，当所述驱动控制器用接收所述限位传感器发送的检测设备到位信号时，控制所述动力驱动装置停止工作。
具体地，所述驱动控制器还设置有与所述驱动控制器连接的正转触发部件、反转触发部件及停止触发部件；
当所述驱动控制器接收到所述正转触发部件的正转触发信号时，所述驱动控制器控制所述动力驱动装置正转；
当所述驱动控制器接收到所述正转触发部件的正转触发信号并控制所述动力驱动装置正转后，如果所述驱动控制器接收到所述反转触发部件的反转触发信号，所述驱动控制器屏蔽所述反转触发信号并继续控制所述动力驱动装置正转；
当所述驱动控制器接收到所述正转触发部件的正转触发信号并控制所述动力驱动装置正转后，如果所述驱动控制器接收到所述停止触发部件的停止信号，所述驱动控制器控制所述动力驱动装置停止转动；
当所述驱动控制器接收到所述反转触发部件的反转触发信号时，所述驱动控制器控制所述动力驱动装置反转；
当所述驱动控制器接收到所述反转触发部件的反转触发信号并控制所述动力驱动装置反转后，如果所述驱动控制器接收到所述正转触发部件的正转触发信号，所述驱动控制器屏蔽所述正转触发信号并继续控制所述动力驱动装置反转；
当所述驱动控制器接收到所述反转触发部件的反转触发信号并控制所述动力驱动装置反转后，如果所述驱动控制器接收到所述停止触发部件的停止信号，所述驱动控制器控制所述动力驱动装置停止转动。
具体地，所述驱动控制器还设置有与所述驱动控制器连接的点动触发部件；
当所述驱动控制器接收到所述点动触发部件的点动触发信号，所述驱动控制器控制所述动力驱动装置点动。
具体地，所述驱动控制器还设置有与所述驱动控制器连接的启动触发部件，所述驱动控制器还分别与拉力变送仪、加速度变送仪、光栅编码器和速度计连接；
当所述驱动控制器接收到所述正转触发部件的正转触发信号或者所述反转触发部件的反转触发信号且接收到启动触发部件发送的启动触发信号，所述驱动控制器控制所述拉力变送仪、加速度变送仪、光栅编码器和速度计启动；
当所述驱动控制器所述驱动控制器接收到所述正转触发部件的正转触发信号或者所述反转触发部件的反转触发信号且接收到停止触发部件发送的停止触发信号，所述驱动控制器控制所述拉力变送仪、加速度变送仪、光栅编码器和速度计停止工作。
具体地，所述温控设备包括盘旋设置在所述管道外周壁的盘管换热器及恒温水循环装置，所述恒温循环装置包括水箱以及温控机构，所述温控机构包括主控器、制冷器、热泵和温度传感器，所述主控器分别与制冷器、热泵和温度传感器连接，所述盘管换热器的进水端与水箱的出水口连接，所述盘管换热器的出水端与水箱的入水口连接，所述水箱的入水口和出水口设有水阀，所述水阀与所述主控器连接。
具体地，所述动力驱动装置放置在靠近所述管道的进口端，靠近管道出口端且由上至下依次排布的多个定滑轮，所述钢缆依次穿过每个定滑轮。
具体地，所述管道外侧还设有动力激振器。
具体地，所述连接部为内螺纹吊耳，所述钢缆与所述连接部连接的一端设置有快拆连接装置，所述快拆连接装置与所述内螺纹吊耳之间形成可拆卸连接。
具体地，所述检测设备包括检测本体和套设在检测本体外周壁的皮碗，所述皮碗与所述检测本体为可拆卸连接。
本发明实施例提供了一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，利用该试验装置模拟管道所处的海底环境，并对管道内的检测设备进行监控，使工作人员掌握检测设备在管道内的工作状态，以保证检测设备可完成检测任务，避免检测设备无法在管道内正常工作的情况发生而造成经济损失；并且当驱动控制器用接收限位传感器发送的检测设备到位信号时，控制所述动力驱动装置停止工作，以保证检测设备运动到管道的出口端时，动力驱动装置停止工作，避免检测设备从管道中脱出而掉落造成损害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置的结构图；
图2为驱动控制器的电路图。
其中，1-管道，2-机架，3-卡箍，4-快拆连接装置，5-盘管换热器，6-检测本体，7-三向加速度传感器，8-皮碗，9-内螺纹吊耳，10-拉力传感器，11-拉力变送仪，12-加速度变送仪，13-速度计，14-光栅编码器，15-恒温水循环装置，16-定滑轮，17-钢缆，18-动力驱动装置，19-处理器，20-限位传感器，21-驱动控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，如图1所示，提供了一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，包括管道1、动力驱动装置18、拉力变送仪11、加速度变送仪12、处理器19、限位传感器20、机架2、动力驱动装置18、钢缆17、速度计13及驱动控制器21；管道1的外周壁上安装有温控设备，管道1内放置有检测设备，检测设备上安装有三向加速度传感器7；检测设备的前端设有连接部，检测设备通过连接部与动力驱动装置18连接，连接部上安装有拉力传感器10；拉力传感器10通过拉力变送仪11与处理器19连接，三向加速度传感器7通过加速度变送仪12与处理器19连接；管道1安装在机架2上，且限位传感器20设置在机架2靠近管道1的出口端的位置；钢缆17的一端与动力驱动装置18连接，钢缆17的另一端与连接部连接，钢缆17的上方设有光栅编码器14，光栅编码器14与速度计13连接；驱动控制器21分别与限位传感器20及动力驱动装置18连接，当驱动控制器21用接收限位传感器20发送的检测设备到位信号时，控制动力驱动装置18停止工作。
其中，管道1可通过卡箍3固定在机架2上，检测设备包括检测本体6和套设在检测本体6外周壁的皮碗8，皮碗8与检测本体6为可拆卸连接，皮碗8与管道1内壁过盈配合。通过更换具有不同物理性质的皮碗8进行试验，可以研究皮碗8材料对于海底油气管道1检测机器人动力学特性的影响。动力驱动装置18为卷扬机。限位传感器20可设置为多个，可进行多方位对检测设备进行监测，提高监测的准确性。将限位传感器20连接至六芯屏蔽电缆的一端，将六芯屏蔽电缆的另一端连接至传感器的输入插头，并插入限位传感器20输入接口，将限位传感器20及其电缆用屏蔽网包裹，并与将屏蔽网与六芯屏蔽电缆的屏蔽层相连，这样具有较强的抗干扰能力，能够在强电磁干扰环境下稳定可靠的运行。
在本实施例中，将检测设备放入至管道1内，通过驱动利用温控设备可以模拟不同工况下的温度，从而了解检测设备是否适应特定温度下的工作环境。利用动力驱动装置18通过钢缆17对检测设备进行牵引，在检测设备全部进入到管道1内后，利用拉力传感器10感应检测设备所受到的拉力信号，并将拉力信号传给拉力变送仪11，由拉力变送仪11进行处理后传送给处理器19。利用三向加速度传感器7对检测设备的振动加速度信号，并将振动加速度信号传送给加速度变送仪12处理后传送给处理器19，处理器19对振动加速度进行积分后，得到振动位移值，处理器19对振动位移值、拉力值以及检测设备在管道1内的工作状态进行记录，以对工作人员提供试验结果数据。在检测设备运动到管道1的出口处时，驱动控制器21用接收限位传感器20发送的检测设备到位信号，控制动力驱动装置18停止工作，以保证检测设备运动到管道1的出口端时，动力驱动装置18停止工作，避免检测设备从管道1中脱出而掉落造成损害。
本发明实施例提供了一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，利用该试验装置模拟管道1所处的海底环境，并对管道1内的检测设备进行监控，使工作人员掌握检测设备在管道1内的工作状态，以保证检测设备可完成检测任务，避免检测设备无法在管道1内正常工作的情况发生而造成经济损失；并且当驱动控制器21用接收限位传感器20发送的检测设备到位信号时，控制动力驱动装置18停止工作，以保证检测设备运动到管道1的出口端时，动力驱动装置18停止工作，避免检测设备从管道1中脱出而掉落造成损害。
在上述实施例中，驱动控制器21还设置有与驱动控制器21连接的正转触发部件、反转触发部件及停止触发部件；
当驱动控制器21接收到正转触发部件的正转触发信号时，驱动控制器21控制动力驱动装置18正转；
当驱动控制器21接收到正转触发部件的正转触发信号并控制动力驱动装置18正转后，如果驱动控制器21接收到反转触发部件的反转触发信号，驱动控制器21屏蔽反转触发信号并继续控制动力驱动装置18正转。
当驱动控制器21接收到正转触发部件的正转触发信号并控制动力驱动装置18正转后，如果驱动控制器21接收到停止触发部件的停止信号，驱动控制器21控制动力驱动装置18停止转动。
当驱动控制器21接收到反转触发部件的反转触发信号时，驱动控制器21控制动力驱动装置18反转。
当驱动控制器21接收到反转触发部件的反转触发信号并控制动力驱动装置18反转后，如果驱动控制器21接收到正转触发部件的正转触发信号，驱动控制器21屏蔽正转触发信号并继续控制动力驱动装置18反转。
当驱动控制器21接收到反转触发部件的反转触发信号并控制动力驱动装置18反转后，如果驱动控制器21接收到停止触发部件的停止信号，驱动控制器21控制动力驱动装置18停止转动。
其中，正转触发部件、反转触发部件及停止触发部件为按钮开关，当按钮开关被按下时，则会产生相应的触发信号。并且还可设置于按钮开关串接的指示灯，不同按钮开关对应指示灯的颜色不同，当按钮开关被按下时，对应的指示灯亮起。具体的电路图可参见图2。
在本实施例中，在驱动控制器21根据正转触发信号或反转触发信号控制动力驱动装置18进行正转或反转后，如果驱动控制器21还接收到相反的触发信号，则驱动控制器21屏蔽该触发信号并继续维持动力驱动装置18继续安装原有的转动方向进行转动，以避免同时接收到相反的触发信号而造成电机堵转而损坏。
在上述实施例中，驱动控制器21还设置有与驱动控制器21连接的点动触发部件；当驱动控制器21接收到点动触发部件的点动触发信号，驱动控制器21控制动力驱动装置18点动。其中，点动触发信号包括正转点动触发信号和反转点动触发信号，正转点动触发信号。
在上述实施例中，驱动控制器21还设置有与驱动控制器21连接的启动触发部件，驱动控制器21还分别与拉力变送仪11、加速度变送仪12、光栅编码器14和速度计13连接。
当驱动控制器21接收到正转触发部件的正转触发信号或者反转触发部件的反转触发信号且接收到启动触发部件发送的启动触发信号，驱动控制器21控制拉力变送仪11、加速度变送仪12、光栅编码器14和速度计13启动。
当驱动控制器21接收到正转触发部件的正转触发信号或者反转触发部件的反转触发信号且接收到停止触发部件发送的停止触发信号，驱动控制器21控制拉力变送仪11、加速度变送仪12、光栅编码器14和速度计13停止工作。
利用启动触发部件的启动触发信号和停止触发部件的触发信号，来控制该装置中的各一起发送启停，使试验仪器记录数据的起始同步于试验装置的启停，实现试验过程时间轴与数据时间轴的同步。
在上述实施例中，温控设备包括盘旋设置在管道1外周壁的盘管换热器5及恒温水循环装置15，恒温循环装置包括水箱以及温控机构，温控机构包括主控器、制冷器、热泵和温度传感器，主控器分别与制冷器、热泵和温度传感器连接，盘管换热器5的进水端与水箱的出水口连接，盘管换热器5的出水端与水箱的入水口连接，水箱的入水口和出水口设有水阀，水阀与主控器连接。
温度传感器检测水箱内水的实时温度，并传送给主控器，主控器将实时温度值与环境温度值，预设温度值进行比较，首先比较预设温度值与环境温度值，若环境温度值高于预设温度值，则水温有相对预设温度值升高的趋势，此时使用制冷器控温，若环境温度值低于预设温度值，则水温有相对预设温度值升高的趋势，此时使用热泵控温。当环境温度值高于预设温度值时，若实时温度值高于预设温度值，则启动制冷器，降低水温，若实时温度值低于预设温度值，则制冷器不动作，由环境温度的作用，水温会逐渐增高。当环境温度值低于预设温度值时，若实时温度值高于预设温度值，则热泵不动作，由环境温度的作用，水温会逐渐降低。若实时温度值低于预设温度值，则启动热泵，升高水温。
在上述实施例中，动力驱动装置18放置在靠近管道1的进口端，靠近管道1出口端且由上至下依次排布的多个定滑轮16，钢缆17依次穿过每个定滑轮16。通过定滑轮16的设置，可增动力驱动装置18布置的灵活性。
在上述实施例中，管道1外侧还设有动力激振器。利用动力激振器的振动，可模拟海底中各种物体对管道1所产生的撞击及海水流动对动力激振器的冲击震荡。动力激振器具体安装在管道1外侧的位置可以根据实际试验需求进行调整，也可以安装多个动力激振器在不同的位置。
在上述实施例中，连接部为内螺纹吊耳9，钢缆17与连接部连接的一端设置有快拆连接装置4，快拆连接装置4与内螺纹吊耳9之间形成可拆卸连接。利用快拆连接装置4与内螺纹吊耳9之间的配合，实现钢缆17与快拆连接装置4之间的快速拆卸，方便操作。
具体地，检测设备包括检测本体6和套设在检测本体6外周壁的皮碗8，皮碗8与检测本体6为可拆卸连接。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
1.一种具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，包括管道(1)、动力驱动装置(18)、拉力变送仪(11)、加速度变送仪(12)、处理器(19)、限位传感器(20)、机架(2)、动力驱动装置(18)、钢缆(17)、速度计(13)及驱动控制器(21)；
所述管道(1)的外周壁上安装有温控设备，所述管道(1)内放置有检测设备，所述检测设备上安装有三向加速度传感器(7)；所述检测设备的前端设有连接部，所述检测设备通过所述连接部与所述动力驱动装置(18)连接，所述连接部上安装有拉力传感器(10)；
所述拉力传感器(10)通过所述拉力变送仪(11)与所述处理器(19)连接，所述三向加速度传感器(7)通过加速度变送仪(12)与所述处理器(19)连接；
所述管道(1)安装在所述机架(2)上，且所述限位传感器(20)设置在所述机架(2)靠近所述管道(1)的出口端的位置；所述钢缆(17)的一端与动力驱动装置(18)连接，所述钢缆(17)的另一端与连接部连接，所述钢缆(17)的上方设有光栅编码器(14)，所述光栅编码器(14)与速度计(13)连接；
所述驱动控制器(21)分别与所述限位传感器(20)及动力驱动装置(18)连接，当所述驱动控制器(21)用接收所述限位传感器(20)发送的检测设备到位信号时，控制所述动力驱动装置(18)停止工作。
2.根据权利要求1所述的具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，所述驱动控制器(21)还设置有与所述驱动控制器(21)连接的正转触发部件、反转触发部件及停止触发部件；
当所述驱动控制器(21)接收到所述正转触发部件的正转触发信号时，所述驱动控制器(21)控制所述动力驱动装置(18)正转；
当所述驱动控制器(21)接收到所述正转触发部件的正转触发信号并控制所述动力驱动装置(18)正转后，如果所述驱动控制器(21)接收到所述反转触发部件的反转触发信号，所述驱动控制器(21)屏蔽所述反转触发信号并继续控制所述动力驱动装置(18)正转；
当所述驱动控制器(21)接收到所述正转触发部件的正转触发信号并控制所述动力驱动装置(18)正转后，如果所述驱动控制器(21)接收到所述停止触发部件的停止信号，所述驱动控制器(21)控制所述动力驱动装置(18)停止转动；
当所述驱动控制器(21)接收到所述反转触发部件的反转触发信号时，所述驱动控制器(21)控制所述动力驱动装置(18)反转；
当所述驱动控制器(21)接收到所述反转触发部件的反转触发信号并控制所述动力驱动装置(18)反转后，如果所述驱动控制器(21)接收到所述正转触发部件的正转触发信号，所述驱动控制器(21)屏蔽所述正转触发信号并继续控制所述动力驱动装置(18)反转；
当所述驱动控制器(21)接收到所述反转触发部件的反转触发信号并控制所述动力驱动装置(18)反转后，如果所述驱动控制器(21)接收到所述停止触发部件的停止信号，所述驱动控制器(21)控制所述动力驱动装置(18)停止转动。
3.根据权利要求2所述的具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，所述驱动控制器(21)还设置有与所述驱动控制器(21)连接的点动触发部件；
当所述驱动控制器(21)接收到所述点动触发部件的点动触发信号，所述驱动控制器(21)控制所述动力驱动装置(18)点动。
4.根据权利要求3所述的具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，所述驱动控制器(21)还设置有与所述驱动控制器(21)连接的启动触发部件，所述驱动控制器(21)还分别与拉力变送仪(11)、加速度变送仪(12)、光栅编码器(14)和速度计(13)连接；
当所述驱动控制器(21)接收到所述正转触发部件的正转触发信号或者所述反转触发部件的反转触发信号且接收到启动触发部件发送的启动触发信号，所述驱动控制器(21)控制所述拉力变送仪(11)、加速度变送仪(12)、光栅编码器(14)和速度计(13)启动；
当所述驱动控制器(21)所述驱动控制器(21)接收到所述正转触发部件的正转触发信号或者所述反转触发部件的反转触发信号且接收到停止触发部件发送的停止触发信号，所述驱动控制器(21)控制所述拉力变送仪(11)、加速度变送仪(12)、光栅编码器(14)和速度计(13)停止工作。
5.根据权利要求1所述的具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，所述温控设备包括盘旋设置在所述管道(1)外周壁的盘管换热器(5)及恒温水循环装置(15)，所述恒温循环装置包括水箱以及温控机构，所述温控机构包括主控器、制冷器、热泵和温度传感器，所述主控器分别与制冷器、热泵和温度传感器连接，所述盘管换热器(5)的进水端与水箱的出水口连接，所述盘管换热器(5)的出水端与水箱的入水口连接，所述水箱的入水口和出水口设有水阀，所述水阀与所述主控器连接。
6.根据权利要求1所述的具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，所述动力驱动装置(18)放置在靠近所述管道(1)的进口端，靠近管道(1)出口端且由上至下依次排布的多个定滑轮(16)，所述钢缆(17)依次穿过每个定滑轮(16)。
7.根据权利要1所述的海底油气管道(1)检测设备的试验装置，其特征在于，所述管道(1)外侧还设有动力激振器。
8.根据权利要求1所述的具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，所述连接部为内螺纹吊耳(9)，所述钢缆(17)与所述连接部连接的一端设置有快拆连接装置(4)，所述快拆连接装置(4)与所述内螺纹吊耳(9)之间形成可拆卸连接。
9.根据权利要求1所述的具有调速功能的海底油气管道检测设备的试验装置，其特征在于，所述检测设备包括检测本体(6)和套设在检测本体(6)外周壁的皮碗(8)，所述皮碗(8)与所述检测本体(6)为可拆卸连接。
技术总结