用于管线状况评估的设备、系统及方法与流程

本申请涉及管线缺陷检测，特别地，涉及用于管线状况评估的设备、系统及方法。

背景技术：

1、使用利用电磁(em)和磁通漏(mfl)技术的现有状况评估装置来评估范围在48英寸及以上的大直径金属水和废水管线的状况是挑战。此类装置经常需要排水和全直径进入用于检查，并且具有横穿管线中的管线特征(诸如蝶阀、旋塞阀、弯头、y型管和三通管)的问题。利用电磁的装置可不具有信号穿透强度以便收集较大直径管线中的准确壁厚数据。

技术实现思路

1、在实施例中，由管线的液体携带的柔性管线检查装置包括多个相控阵超声换能器(paut)用于管线状况评估。由于感测模块与管壁之间的另外的可允许距离，故使用相控阵超声换能器(paut)允许更紧凑的感测模块。这允许整体紧凑且简化的装置，这允许装置容易地接近和横穿现有管线特征，并且具有对现有基础设施的较少至没有的修改以执行检查。

2、在装置上使用paut允许使声束沿各个方向转向。这允许感测模块收集管的壁状况评估，该管由于来自地面覆盖物的、随着时间的过去的变形而不圆(oor)，该不圆可为尤其是较大管中的管线的现有状况。单元件超声换能器的备选使用将具有关于从oor管收集数据的挑战，因为反射信号以相当大的角度返回，该反射信号可不返回至感测模块用于记录。当使用相控阵超声换能器时，声束转向成使得束以一定角度到达oor管壁，这允许反射信号返回至感测模块以记录沿着管线的该特定位置处的数据。因此，当多个paut围绕感测模块策略性地放置时，每个paut可以以多个角度发射多个声束，以在沿着管线的特定位置处收集围绕管的圆周的多个数据点。在装置横穿管时，沿该区段的管的状况可被装置收集和储存。记录的数据可揭示沿着检查的管线的壁变薄和缺陷的区域、内衬分层和oor测量结果，向做出决定和延长现有管线基础设施的寿命的管线所有者提供至关重要信息。

3、同样地，在装置横穿管线时，使用paut允许对感测模块相对于管偏离中心的更大容限，同时仍收集有效数据。这对于装置的动态而言是有益的，因为由于管端部与管的中部之间以及从管到管的不断几何形状变化，故使装置在oor管中居中可具有挑战性。这对于瓣支承的紧凑结构(即，pipe diver产品平台)而言为尤其重要的。

4、在一方面中，一种用于评估管线状况的感测模块包括本体；以及组装在本体的表面上的一个或多个相控阵超声换能器(paut)，每个paut配置成发出多通道超声波用于扫描管壁。

5、在另一个方面中，在前述方面的感测模块中，由一个或多个paut中的至少一个生成的超声波可与由相邻paut生成的超声波部分地重叠。

6、在另一个方面中，至少一个或一个或多个paut包括：

7、匹配层；

8、背衬层；

9、传感器，其放置在匹配层与背衬层之间，用于生成多通道超声波；

10、外壳；以及

11、后壳，其可移除地连接于外壳，用于将传感器和匹配层以及背衬层水密地包封在外壳和后壳内。

12、在另一个方面中，至少一个或一个或多个paut包括后壳与外壳之间的o形环。

13、在另一个方面中，后壳和外壳由塑料制成。

14、在另一个方面中，塑料包括聚醚醚酮(peek)。

15、在另一个方面中，由一个或多个paut中的至少一个生成的超声波在管壁上与由相邻paut生成的超声波至少部分地重叠。

16、在另一个方面中，本体包括防护装置，该防护装置包括一个或多个水密插座，并且其中每个插座构造成接收一个paut。

17、在另一个方面中，本体包括多个放气孔。

18、在另一个方面中，一个或多个paut中的每个包括用于将一个或多个paut中的每个连接于感测传感器的线缆和连接器。

19、在另一个方面中，一个或多个paut中的每个包括用于将一个或多个paut中的每个连接于感测传感器的连接器。

20、在另一个方面中，感测模块进一步包括用于收集感测模块的电压、电流、湿度、压力和内部测量数据的电路。

21、在另一个方面中，感测模块进一步包括可移除数据储存介质。

22、在另一个方面中，管壁为不圆(oor)管壁。

23、在另一个方面中，传感器为多通道压电陶瓷传感器。

24、在另一个方面中，一个或多个paut在本体上相等地间隔。

25、在另一个方面中，一种用于评估管线状况的感测模块包括：

26、多个预载弹簧臂；

27、换能器，其安装在多个预载弹簧臂中的每个的端部处，当感测模块在管中居中时，该多个预载弹簧臂部署在完全打开位置，其中每个换能器配置成发出超声波用于扫描管的管壁，并且其中从第一换能器发出的第一超声波配置成与从相邻的第二换能器发出的第二超声波的至少一部分重叠。

28、在另一个方面中，每个换能器构造成围绕管的圆周相等地间隔并且轴向地移位。

29、在另一个方面中，感测模块构造成当感测模块穿过管特征时塌缩。

30、在另一个方面中，一种用于评估管线状况的装置包括：

31、根据前述方面中的任一项的感测模块；

32、用于向感测模块供能的一个或多个电池模块；以及

33、用于将感测模块维持在管的中心处的一组或多组支承结构。

34、在另一个方面中，一组或多组支承结构中的每组包括多个预载弹簧支承瓣。

技术特征：

1.一种用于评估管线状况的感测模块，其包括：

2.根据权利要求1所述的感测模块，其中，至少一个或所述一个或多个paut包括：

3.根据权利要求2所述的感测模块，其中，所述至少一个或所述一个或多个paut包括：

4.根据权利要求2所述的感测模块，其中，所述后壳和所述外壳由塑料制成。

5.根据权利要求4所述的感测模块，其中，所述塑料包括聚醚醚酮(peek)。

6.根据权利要求1所述的感测模块，其中，由所述一个或多个paut中的至少一个生成的超声波在所述管壁上与由相邻paut生成的超声波至少部分地重叠。

7.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述本体包括防护装置，所述防护装置包括一个或多个水密插座，并且其中每个插座构造成接收一个paut。

8.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述本体包括多个放气孔。

9.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述一个或多个paut中的每个包括用于将一个或多个paut中的所述每个连接于所述感测传感器的线缆和连接器。

10.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述一个或多个paut中的每个包括用于将一个或多个paut中的所述每个连接于所述感测传感器的连接器。

11.根据权利要求1所述的感测模块，所述感测模块进一步包括用于收集所述感测模块的电压、电流、湿度、压力和内部测量数据的电路。

12.根据权利要求1所述的感测模块，所述感测模块进一步包括可移除数据储存介质。

13.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述管壁为不圆(oor)管壁。

14.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述传感器为多通道压电陶瓷传感器。

15.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述一个或多个paut在所述本体上相等地间隔。

16.一种用于评估管线状况的感测模块，其包括：

17.根据权利要求16所述的感测模块，其中，所述每个换能器构造成围绕所述管的圆周相等地间隔并且轴向地移位。

18.根据权利要求16所述的感测模块，其中，所述感测模块构造成当所述感测模块穿过管特征时塌缩。

19.一种用于评估管线状况的装置，其包括：

20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述一组或多组支承结构中的每组包括多个预载弹簧支承瓣。

技术总结公开用于使用相控阵超声换能器的管线状况评估的设备、系统及方法。用于评估管线状况的感测模块包括本体；以及组装在本体的表面上的一个或多个相控阵超声换能器(PAUT)，每个PAUT配置成发出多通道超声波用于扫描管壁。技术研发人员：A·吴,H·张,L·刘,J·C-F·关受保护的技术使用者：普尔技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25