CN109782288A - 基于声学的供水管路堵塞检测装置 - Google Patents

基于声学的供水管路堵塞检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及声学和管路检测技术领域，具体为基于声学的供水管路堵塞检测装置，包括管路固定装置、声呐固定装置、声呐；所述管路固定装置设置在供水管路端部，所述管路固定装置上设置有声呐固定装置，所述声呐固定装置上设置有声呐；本发明通过管路固定装置将装置整体固定在供水管路上，同时，通过伸缩驱动装置将声呐固定装置驱动到供水管路内部，进行声呐检测堵塞位置，检测过程中通过驱动电机驱动声呐固定板进行旋转，以便进行不同位置的检测，保证检测效果的准确性。

Description

基于声学的供水管路堵塞检测装置
本申请是发明专利申请《基于声学的供水管路堵塞检测装置》的分案申请。
原案申请日：2018-04-16。
原案申请号：201810294794.5。
原案发明名称：基于声学的供水管路堵塞检测装置
技术领域
本发明涉及声学和管路检测技术领域，尤其涉及基于声学的供水管路堵塞检测装置。
背景技术
给水***给水的取水、输水、水质处理和配水等设施以一定的方式组合成的总体。是指通过管道及辅助设备，按照建筑物和用户的生产，生活和消防的需要有组织的输送到用水地点的网络；电厂的给水***由给水泵、给水管道和阀门组成，其任务是保证连续可靠地向锅炉供水；通常把给水泵吸水侧称为低压给水管道***；给水泵出口侧称为高压给水管道***；而无论是应用在何种领域的给水***中，供水管路都是比不可少的一环，而供水管路的堵塞则成了给水***中的最大病患，小口径供水管路通过各位置的压力检测能够检测到管路堵塞的范围，由于自身价格的优越性能够进行直接更换，而不会造成过大的损失，但是，大口径甚至是供水总管路部分堵塞时，这种方法显然是不能实施的，而在这种情况下，检测处管路堵塞的位置进行疏通则是重中之重了。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供了基于声学的供水管路堵塞检测装置。本发明通过管路固定装置将装置整体固定在供水管路上，同时，通过伸缩驱动装置将声呐固定装置驱动到供水管路内部，进行声呐检测堵塞位置，检测过程中通过驱动电机驱动声呐固定板进行旋转，以便进行不同位置的检测，保证检测效果的准确性。
本发明的技术方案：
一种面向供水管路堵塞检测装置的弧形锁紧板，其特征在于：所述弧形锁紧板顶端加工有连接凹槽，所述锁紧连接杆端部设置有一组连接凸起，所述连接凸起设置在所述连接凹槽内，且所述连接凸起)通过一组转轴与所述连接凹槽侧壁活动连接，所述连接凹槽底部加工为弧形，且所述连接凹槽两端分别设置有一组限位挡块，每组所述限位挡块均与一组复位弹簧二固定连接，所述复位弹簧二另一端与所述连接凸起接触。
进一步的，用于基于声学的供水管路堵塞检测装置中。
进一步的：所述一种面向供水管路堵塞检测装置的弧形锁紧板包括管路固定装置、声呐固定装置、声呐)；所述管路固定装置设置在供水管路端部，所述管路固定装置上设置有声呐固定装置，所述声呐固定装置上设置有声呐；
所述管路固定装置包括固定框架，所述固定框架的四个端面上分别加工有一组锁紧螺纹孔，每组所述锁紧螺纹孔内部均设置有锁紧螺纹杆，所述锁紧螺纹杆下端固定设置有锁紧压片，所述锁紧螺纹杆上端设置有锁紧把手，所述锁紧压片还设置在一组调节框架内，所述调节框架固定设置在所述固定框架内部，所述调节框架内部还设置有一组锁紧顶板，所述锁紧顶板通过锁紧连接杆与一组弧形锁紧板连接，所述调节框架下端加工有一组与所述锁紧连接杆对应的调节通孔，所述锁紧顶板与所述调节框架之间的锁紧连接杆外端套设有一组复位弹簧一，所述复位弹簧一下端固定设置在所述调节框架上，所述固定框架内部还设置有两组对称设置的伸缩驱动装置，两组所述伸缩驱动装置均与所述声呐固定装置连接；
所述声呐固定装置包括声呐安装外框架，所述声呐安装外框架上下两端分别与一组伸缩驱动装置固定连接，所述声呐安装外框架内端面加工有两组平行设置的安装凹槽，所述安装凹槽内设置有一组声呐安装内框架，所述声呐安装内框架中间设置有安装隔板，所述安装隔板前端面上设置有声呐固定板，所述声呐固定板上设置有一组声呐，所述声呐固定板中间与一组连接轴固定连接，所述连接轴穿过所述安装隔板与安装在安装隔板后端面的驱动大齿轮键连接，所述驱动大齿轮还与一组驱动小齿轮啮合，所述驱动小齿轮固定设置在驱动电机主轴上，所述驱动电机固定设置在电机平台上，所述电机平台设置在所述声呐安装外框架内部。
进一步的，所述伸缩驱动装置包括安装壳体，所述安装壳体内设置有伸缩驱动电机，所述伸缩驱动电机主轴通过联轴器与驱动丝杠固定连接，所述驱动丝杠上设置有一组丝杠螺母，所述丝杠螺母外端套设有移动滑块，所述移动滑块下端面固定设置有两组连接滑块，所述安装壳体下端加工有两组与所述连接滑块尺寸对应的移动腰型槽，两组所述连接滑块分别穿过一组所述移动腰型槽且均与所述声呐安装外框架固定连接，所述移动滑块另外三个端面分别设置有一组滑动凸起，所述安装壳体内端面上加工有与所述滑动凸起对应的移动滑槽，所述滑动凸起分别设置在对应的移动滑槽内
进一步的，所述安装壳体内还设置有四组平行设置的移动导轨，所述移动导轨均与所述驱动丝杠平行设置，所述移动滑块上加工有四组与所述移动导轨尺寸对应的移动光孔，所述移动滑块通过所述移动光孔设置在所述移动导轨上。
进一步的，所述移动腰型槽内设置有密封橡胶圈。
进一步的，所述锁紧压片和所述锁紧顶板两端分别设置有两组滑动侧翼，所述滑动侧翼设置在所述调节框架内端面加工的移动滑槽内。
基于声学的供水管路堵塞检测装置的检测方法，该方法包括如下步骤：
步骤a：将固定框架套设在供水管路上，将声呐安装外框架与供水管路端部处于同一水平面；
步骤b：旋拧锁紧把手，带动锁紧螺纹杆转动，锁紧螺纹杆在锁紧螺纹孔内进行升降运动，驱动锁紧螺杆下端固定的锁紧压片下压，锁紧压片下压驱动锁紧顶板下压，锁紧顶板通过锁紧连接杆驱动锁紧弧形板与供水管路紧密贴合，完成固定框架与供水管路固定；
步骤c：将管路固定装置固定在供水管路上后，启动伸缩驱动电机，伸缩驱动电机带动驱动丝杠转动，通过驱动丝杠和丝杠螺母的配合关系，完成对套设在丝杠螺母外端的移动滑块的直线驱动，移动滑块带着声呐固定装置直线运动，运动到供水管路内部，保证声呐检测结果的准确；
步骤d：开启声呐，声呐内的声源发出声音信号，声音信号从声呐发出后在供水管路中沿供水管路传播，直到遇到堵塞物后，声音信号返回，并最终被声呐内的声音回收设备接收，直接传递给信号处理中枢，信号处理后能够检测处堵塞物与检测点的距离；
步骤e：在检测过程中，完成一次检测后，开启驱动电机，驱动电机带动驱动小齿轮旋转，通过驱动小齿轮和驱动大齿轮的啮合关系，完成随声呐固定板的旋转驱动，最终实现驱动声呐变换位置，重复步骤d进行堵塞物检测，检测完成后再开启驱动电机，再次更换声呐位置，经过多点检测，保证检测结果的准确性；
步骤e：检测完成后，旋拧旋拧锁紧把手，以与步骤b相反的步骤拆卸管路固定装置。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明在将装置本体与供水管路进行固定时，通过旋拧锁紧把手，带动锁紧螺纹杆转动，锁紧螺纹杆在锁紧螺纹孔内进行升降运动，驱动锁紧螺杆下端固定的锁紧压片下压，锁紧压片下压驱动锁紧顶板下压，锁紧顶板通过锁紧连接杆驱动锁紧弧形板与供水管路紧密贴合，完成固定框架与供水管路固定；同时；弧形锁紧板上粘接有一层橡胶防滑层，所述橡胶防滑层端面加工成波浪形，通过波浪形的橡胶防滑层，增加弧形锁紧板与供水管路之间的摩擦力，增加管路固定装置的稳定性，保证检测装置的稳定进行。
本发明在检测过程中，通过伸缩驱动装置将声呐固定装置驱动到供水管路内部，以便实现声呐固定装置完全深入供水管路内，保证声呐在进行检测时，没有声音信号的泄露，保证声音信号的传递能够完全在管路内传递，最终触碰堵塞物后返回完成检测；
本发明在工作过程中，通过驱动电机带动驱动小齿轮旋转，通过驱动小齿轮和驱动大齿轮的啮合关系最终驱动声呐固定板转动，声呐固定在声呐固定板上，通过声呐固定板的旋转带动声呐的位置变化，能够实现单平面多位置的声呐检测，增加检测结果的多样性，最终以便增加检测结果的稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明的伸缩驱动装置的结构示意图；
图4是图3的侧视图；
图5是图3的仰视图；
图6是本发明的声呐固定装置的结构示意图；
图7是本发明的锁紧螺纹杆与弧形锁紧板的连接关系示意图。
图中 1-管路固定装置；2-声呐固定装置；3-声呐；4-供水管路；5-伸缩驱动装置；10-固定框架；11-锁紧螺纹杆；12-锁紧压片；13-调节框架；14-锁紧顶板；15-弧形锁紧板；151-连接凹槽；152-限位挡块；153-复位弹簧二；16-复位弹簧一；17-锁紧连接杆；171-连接凸起；21-声呐安装外框架；22-声呐安装内框架；23-安装隔板；24-声呐固定板；25-驱动大齿轮；26-驱动小齿轮；51-安装壳体；52-伸缩驱动电机；53-驱动丝杠；54-移动滑块；55-连接滑块；56-滑动凸起；57-移动导轨；58-移动腰型槽；。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
实施例一：
结合图1-图2和图6示，本实施例公开的基于声学的供水管路堵塞检测装置，包括管路固定装置1、声呐固定装置2、声呐3；所述管路固定装置1设置在供水管路4端部，所述管路固定装置1上设置有声呐固定装置2，所述声呐固定装置2上设置有声呐3；
所述管路固定装置1包括固定框架10，所述固定框架10的四个端面上分别加工有一组锁紧螺纹孔，每组所述锁紧螺纹孔内部均设置有锁紧螺纹杆11，所述锁紧螺纹杆11下端固定设置有锁紧压片12，所述锁紧螺纹杆11上端设置有锁紧把手，所述锁紧压片12还设置在一组调节框架13内，所述调节框架13固定设置在所述固定框架10内部，所述调节框架13内部还设置有一组锁紧顶板14，所述锁紧顶板14通过锁紧连接杆17与一组弧形锁紧板15连接，所述调节框架13下端加工有一组与所述锁紧连接杆17对应的调节通孔，所述锁紧顶板14与所述调节框架13之间的锁紧连接杆17外端套设有一组复位弹簧一16，所述复位弹簧一16下端固定设置在所述调节框架13上，所述固定框架10内部还设置有两组对称设置的伸缩驱动装置5，两组所述伸缩驱动装置5均与所述声呐固定装置2连接；
所述声呐固定装置2包括声呐安装外框架21，所述声呐安装外框架21上下两端分别与一组伸缩驱动装置5固定连接，所述声呐安装外框架21内端面加工有两组平行设置的安装凹槽，所述安装凹槽内设置有一组声呐安装内框架22，所述声呐安装内框架22中间设置有安装隔板23，所述安装隔板23前端面上设置有声呐固定板24，所述声呐固定板24上设置有一组声呐3，所述声呐固定板24中间与一组连接轴固定连接，所述连接轴穿过所述安装隔板23与安装在安装隔板23后端面的驱动大齿轮25键连接，所述驱动大齿轮25还与一组驱动小齿轮26啮合，所述驱动小齿轮26固定设置在驱动电机主轴上，所述驱动电机固定设置在电机平台上，所述电机平台设置在所述声呐安装外框架21内部。
实施例二：
结合图3-图5所示，在实施例一的基础上，本实施例中所述伸缩驱动装置5包括安装壳体51，所述安装壳体51内设置有伸缩驱动电机52，所述伸缩驱动电机52主轴通过联轴器与驱动丝杠53固定连接，所述驱动丝杠53上设置有一组丝杠螺母，所述丝杠螺母外端套设有移动滑块54，所述移动滑块54下端面固定设置有两组连接滑块55，所述安装壳体51下端加工有两组与所述连接滑块55尺寸对应的移动腰型槽58，两组所述连接滑块55分别穿过一组所述移动腰型槽58且均与所述声呐安装外框架21固定连接，所述移动滑块54另外三个端面分别设置有一组滑动凸起56，所述安装壳体51内端面上加工有与所述滑动凸起56对应的移动滑槽，所述滑动凸起56分别设置在对应的移动滑槽内。
实施例三：
结合图3-图5所示，在实施例二的基础上，本实施中所述安装壳体51内还设置有四组平行设置的移动导轨57，所述移动导轨57均与所述驱动丝杠53平行设置，所述移动滑块54上加工有四组与所述移动导轨57尺寸对应的移动光孔，所述移动滑块54通过所述移动光孔设置在所述移动导轨57上。
实施例四：
结合图3-图5所示，在实施例三的基础上，本实施中所述移动腰型槽58内设置有密封橡胶圈，保证连接滑块55在移动腰型槽58移动腰型孔中移动时，能够保证移动过程的密封性，除连接滑块外的腰型孔能够实现密封，避免供水管路中的水汽长时间侵染安装壳体内的电气元件以增加装置的使用寿命。
实施例五：
结合图7所示，在实施例一的基础上，本实施中所述弧形锁紧板15顶端加工有连接凹槽151，所述锁紧连接杆17端部设置有一组连接凸起171，所述连接凸起171设置在所述连接凹槽151内，且所述连接凸起171通过一组转轴与所述连接凹槽151侧壁活动连接，此时，连接凸起能够在连接凹槽内进行小范围的活动，能够保证弧形锁紧板进行小幅度的转动，以便能够适应更多尺寸的供水管路，所述连接凹槽151底部加工为弧形，且所述连接凹槽151两端分别设置有一组限位挡块152，每组所述限位挡块152均与一组复位弹簧二153固定连接，所述复位弹簧二153另一端与所述连接凸起171接触；两端设置限位挡块152能够保证连接凸起的活动范围始终处在可控的范围内，同时，连接凸起和限位挡块之间设置复位弹簧，当连接凸起不工作时，能够保证弧形锁紧板始终稳定的处于一定的位置。
实施例六：
在实施例一的基础上，本实施中所述弧形锁紧板15上粘接有一层橡胶防滑层，所述橡胶防滑层端面加工成波浪形；橡胶防滑层端面加工成波浪形，通过波浪形的橡胶防滑层，增加弧形锁紧板与供水管路之间的摩擦力，增加管路固定装置的稳定性，保证检测装置的稳定进行。
实施例七：
在实施例一的基础上，本实施中所述锁紧压片12和所述锁紧顶板14两端分别设置有两组滑动侧翼，所述滑动侧翼设置在所述调节框架13内端面加工的移动滑槽内，通过增设滑动侧翼，辅助调节框架内的锁紧压片和锁紧顶板完成稳定的直线运动，保证锁紧工作的稳定进行。
实施例八：
本发明基于声学的供水管路堵塞检测装置的检测方法：
该方法包括如下步骤：
步骤a：将固定框架10套设在供水管路上，将声呐安装外框架21与供水管路端部处于同一水平面；
步骤b：旋拧锁紧把手，带动锁紧螺纹杆11转动，锁紧螺纹杆11在锁紧螺纹孔内进行升降运动，驱动锁紧螺纹杆11下端固定的锁紧压片12下压，锁紧压片12下压驱动锁紧顶板14下压，锁紧顶板14通过锁紧连接杆17驱动弧形锁紧板15与供水管路紧密贴合，完成固定框架10与供水管路固定；
步骤c：将管路固定装置1固定在供水管路上后，启动伸缩驱动电机52，伸缩驱动电机52带动驱动丝杠53转动，通过驱动丝杠53和丝杠螺母的配合关系，完成对套设在丝杠螺母外端的移动滑块54的直线驱动，移动滑块54带着声呐固定装置2直线运动，运动到供水管路内部，保证声呐检测结果的准确；
步骤d：开启声呐，声呐内的声源发出声音信号，声音信号从声呐发出后在供水管路中沿供水管路传播，直到遇到堵塞物后，声音信号返回，并最终被声呐内的声音回收设备接收，直接传递给信号处理中枢，信号处理后能够检测处堵塞物与检测点的距离；
步骤e：在检测过程中，完成一次检测后，开启驱动电机，驱动电机带动驱动小齿轮旋转，通过驱动小齿轮和驱动大齿轮的啮合关系，完成随声呐固定板的旋转驱动，最终实现驱动声呐变换位置，重复步骤d进行堵塞物检测，检测完成后再开启驱动电机，再次更换声呐位置，经过多点检测，保证检测结果的准确性；
步骤f：检测完成后，旋拧旋拧锁紧把手，以与步骤b相反的步骤拆卸管路固定装置。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种面向供水管路堵塞检测装置的弧形锁紧板，其特征在于：所述弧形锁紧板(15)顶端加工有连接凹槽(151)，所述锁紧连接杆(17)端部设置有一组连接凸起(171)，所述连接凸起(171)设置在所述连接凹槽(151)内，且所述连接凸起(171)通过一组转轴与所述连接凹槽(151)侧壁活动连接，所述连接凹槽(151)底部加工为弧形，且所述连接凹槽(151)两端分别设置有一组限位挡块(152)，每组所述限位挡块(152)均与一组复位弹簧二(153)固定连接，所述复位弹簧二(153)另一端与所述连接凸起(171)接触。
2.根据权利要求1所述的一种面向供水管路堵塞检测装置的弧形锁紧板，其特征在于，用于供水管路堵塞检测装置中。
3.根据权利要求2所述的一种面向供水管路堵塞检测装置的弧形锁紧板，其特征在于：所述供水管路堵塞检测装置包括管路固定装置(1)、声呐固定装置(2)、声呐(3)；所述管路固定装置(1)设置在供水管路(4)端部，所述管路固定装置(1)上设置有声呐固定装置(2)，所述声呐固定装置(2)上设置有声呐(3)；
所述管路固定装置(1)包括固定框架(10)，所述固定框架(10)的四个端面上分别加工有一组锁紧螺纹孔，每组所述锁紧螺纹孔内部均设置有锁紧螺纹杆(11)，所述锁紧螺纹杆(11)下端固定设置有锁紧压片(12)，所述锁紧螺纹杆(11)上端设置有锁紧把手，所述锁紧压片(12)还设置在一组调节框架(13)内，所述调节框架(13)固定设置在所述固定框架(10)内部，所述调节框架(13)内部还设置有一组锁紧顶板(14)，所述锁紧顶板(14)通过锁紧连接杆(17)与一组弧形锁紧板(15)连接，所述调节框架(13)下端加工有一组与所述锁紧连接杆(17)对应的调节通孔，所述锁紧顶板(14)与所述调节框架(13)之间的锁紧连接杆(17)外端套设有一组复位弹簧一(16)，所述复位弹簧一(16)下端固定设置在所述调节框架(13)上，所述固定框架(10)内部还设置有两组对称设置的伸缩驱动装置(5)，两组所述伸缩驱动装置(5)均与所述声呐固定装置(2)连接；
所述声呐固定装置(2)包括声呐安装外框架(21)，所述声呐安装外框架(21)上下两端分别与一组伸缩驱动装置(5)固定连接，所述声呐安装外框架(21)内端面加工有两组平行设置的安装凹槽，所述安装凹槽内设置有一组声呐安装内框架(22)，所述声呐安装内框架(22)中间设置有安装隔板(23)，所述安装隔板(23)前端面上设置有声呐固定板(24)，所述声呐固定板(24)上设置有一组声呐(3)，所述声呐固定板(24)中间与一组连接轴固定连接，所述连接轴穿过所述安装隔板(23)与安装在安装隔板(23)后端面的驱动大齿轮(25)键连接，所述驱动大齿轮(25)还与一组驱动小齿轮(26)啮合，所述驱动小齿轮(26)固定设置在驱动电机主轴上，所述驱动电机固定设置在电机平台上，所述电机平台设置在所述声呐安装外框架(21)内部。
4.一种带有弧形锁紧板的供水管路堵塞检测装置，其特征在于，包括管路固定装置(1)、声呐固定装置(2)、声呐(3)；所述管路固定装置(1)设置在供水管路(4)端部，所述管路固定装置(1)上设置有声呐固定装置(2)，所述声呐固定装置(2)上设置有声呐(3)；
所述管路固定装置(1)包括固定框架(10)，所述固定框架(10)的四个端面上分别加工有一组锁紧螺纹孔，每组所述锁紧螺纹孔内部均设置有锁紧螺纹杆(11)，所述锁紧螺纹杆(11)下端固定设置有锁紧压片(12)，所述锁紧螺纹杆(11)上端设置有锁紧把手，所述锁紧压片(12)还设置在一组调节框架(13)内，所述调节框架(13)固定设置在所述固定框架(10)内部，所述调节框架(13)内部还设置有一组锁紧顶板(14)，所述锁紧顶板(14)通过锁紧连接杆(17)与一组弧形锁紧板(15)连接，所述调节框架(13)下端加工有一组与所述锁紧连接杆(17)对应的调节通孔，所述锁紧顶板(14)与所述调节框架(13)之间的锁紧连接杆(17)外端套设有一组复位弹簧一(16)，所述复位弹簧一(16)下端固定设置在所述调节框架(13)上，所述固定框架(10)内部还设置有两组对称设置的伸缩驱动装置(5)，两组所述伸缩驱动装置(5)均与所述声呐固定装置(2)连接；
所述声呐固定装置(2)包括声呐安装外框架(21)，所述声呐安装外框架(21)上下两端分别与一组伸缩驱动装置(5)固定连接，所述声呐安装外框架(21)内端面加工有两组平行设置的安装凹槽，所述安装凹槽内设置有一组声呐安装内框架(22)，所述声呐安装内框架(22)中间设置有安装隔板(23)，所述安装隔板(23)前端面上设置有声呐固定板(24)，所述声呐固定板(24)上设置有一组声呐(3)，所述声呐固定板(24)中间与一组连接轴固定连接，所述连接轴穿过所述安装隔板(23)与安装在安装隔板(23)后端面的驱动大齿轮(25)键连接，所述驱动大齿轮(25)还与一组驱动小齿轮(26)啮合，所述驱动小齿轮(26)固定设置在驱动电机主轴上，所述驱动电机固定设置在电机平台上，所述电机平台设置在所述声呐安装外框架(21)内部；
所述弧形锁紧板(15)顶端加工有连接凹槽(151)，所述锁紧连接杆(17)端部设置有一组连接凸起(171)，所述连接凸起(171)设置在所述连接凹槽(151)内，且所述连接凸起(171)通过一组转轴与所述连接凹槽(151)侧壁活动连接，所述连接凹槽(151)底部加工为弧形，且所述连接凹槽(151)两端分别设置有一组限位挡块(152)，每组所述限位挡块(152)均与一组复位弹簧二(153)固定连接，所述复位弹簧二(153)另一端与所述连接凸起(171)接触。
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