CN219799273U - 一种外防腐管道焊缝识别*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种识别装置，具体涉及一种外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，包含前端光电单元、散热单元、后端数字单元和电源单元。前端光电单元安装在传感器外壳内的前端，在前端光电单元的前方，设置散热单元。后端数字单元安装在传感器外壳内的后端。电源单元位于传感器外壳外，包含压控恒流源和普通电源，电气连接到前端光电单元和后端数字单元。本实用新型可以完成对焊缝的识别，用于反馈信号到侧缠绕料带伺服机构，从而可以焊缝处涂层厚度进行针对性的增厚，较以往整体增厚的方式，大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种识别装置，具体涉及一种外防腐管道焊缝识别***。
背景技术
在油气长输管线中，为提高管线的运行寿命，需要在管线外表面涂敷涂层，涂层类型主要包括：3PE和3PP涂层，涂敷涂层的目的为减少钢管腐蚀，延长油气管道使用寿命。
在3PE和3PP涂层质量控制方面，国内、外标准对涂层焊缝处厚度要求各有不同，最低要求达到管体涂层厚度的70%，有的甚至要求达到100%。石油、天然气管道防腐3LPE/3LPP涂敷过程中，钢管焊缝处涂层厚度变薄，降低了聚乙烯层对环氧粉末层和粉末涂层对钢管的保护作用，降低了涂层质量和管道的使用寿命。根据管径、壁厚不同，焊缝处高度也各有不同约为1.2~2.2mm、宽度约为16~24mm，为保证焊缝处涂层厚度，需提高整个钢管涂层的厚度1.2~2.2mm，造成大量的原料浪费和成本提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种外防腐管道焊缝识别***，用以解决现有技术中在焊缝处涂层厚度不足或者由于焊缝造成的整材料浪费的问题。
本实用新型提供的一种外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，包含前端光电单元、散热单元、后端数字单元和电源单元；所述前端光电单元安装在传感器外壳内的前端，在所述前端光电单元的前方，设置所述散热单元；所述后端数字单元安装在所述传感器外壳内的后端；所述电源单元位于所述传感器外壳外，包含压控恒流源和普通电源，电气连接到所述前端光电单元和所述后端数字单元。
进一步地，所述前端光电单元由光电检测模块和前端放大模块构成；所述光电检测模块和所述前端放大模块贴合安装。
进一步地，所述光电检测模块由投光透镜、投光器、受光器构成；所述投光器和所述受光器贴合安装；在所述投光器的前方，设置投光透镜；所述投光器和所述受光器电气连接到所述电源单元。
进一步地，所述投光器包含发光二极管；所述发光二极管由所述压控恒流源驱动。
进一步地，所述受光器包含光电二极管；所述光电二极管电气连接到所述电源单元。
进一步地，所述前端放大模块包含信号放大器和低通滤波器；所述信号放大器的输入连接到所述光电检测模块，所述信号放大器的输出连接到所述低通滤波器。
进一步地，所述散热单元是安装在所述前端光电单元上的散热器。
进一步地，所述散热单元还包含穿过并固定在所述传感器外壳上的压缩空气快速接头；所述压缩空气快速接头连接到外部的压缩空气***。
进一步地，所述后端数字单元包含模数转换器、信号分析模块；所述模数转换器的输入连接到所述前端放大模块，所述模数转换器的输出连接到所述信号分析模块。
进一步地，在所述模数转换器和所述信号分析模块之间，还设置有数字滤波器；所述数字滤波器的输入连接到所述模数转换器，输出连接到所述信号分析模块。
本实用新型的一种外防腐管道焊缝识别***，可以完成对焊缝的识别，用于进一步反馈信号到侧缠绕料带伺服机构，从而可以焊缝处涂层厚度进行针对性的增厚，较以往整体增厚的方式，大大降低了生产成本。
附图说明
图1是本实用新型一种外防腐管道焊缝识别***的一个较佳实施例的结构示意图；
图2是本实用新型一种防腐管道焊缝识别***的一个较佳实施例的主视图；
图3是本实用新型一种防腐管道焊缝识别***的一个较佳实施例的侧视图；
图4是本实用新型一种防腐管道焊缝识别***的一个较佳实施例的电气连接示意图；
图5为本实用新型一种外防腐管道焊缝识别***的一个较佳实施例中前端光电单元的电路示意图。
其中：1-传感器外壳，2-投光透镜，3-散热器，4-前端光电单元，5-压缩空气快速接头，6-后端数字单元，7-电源单元；
401-投光器，402-受光器，403-前端放大模块；
601-模数转换器，602-数字滤波器，603-信号分析模块；
701-压控恒流源，702-普通电源。
具体实施方式
以下将结合附图说明本实用新型的具体实施例。
实施例
请参阅图1至图4，本实用新型一种外防腐管道焊缝识别***的一个较佳实施例，包含前端光电单元4、散热单元、后端数字单元6和电源单元7。前端光电单元4由贴合安装的光电检测模块和前端放大模块构成，位于传感器外壳1内的前端。在前端光电单元4的前方，设置散热器3，用于为前端光电单元4散热。后端数字单元6则安装在传感器外壳1内的后端。电源单元7位于传感器外壳1外，电气连接到前端光电单元4和后端数字单元6，为它们提供电力支持。
光电检测模块由投光透镜2、投光器401、受光器402构成。投光器401和受光器402贴合安装。投光器401为高亮红外光发光二极管，由电源单元7中的压控恒流源701驱动。压控恒流源701的输出为150mA。受光器402包含滤光透镜和光电二极管，光电二极管也连接到电源单元7，由普通电源702驱动。滤光透镜设置在光电二极管前，用于滤除和发光二极管不同频率的光线，提高受光器402的准确性。投光透镜2设置在投光器401的前方，在投光器401的光路上，用于汇聚投光器401输出的光信号。在实际使用中，在距离测点60mm处，投光器401的光线经投光透镜2，在管道表面连续投射出直径30mm圆形的照度稳定的红外光，照度控制在0.5至1mW/cm²之间。受光器402中的滤光透镜则用于过滤掉与投光器401发出的光信号频率不同的其他光信号，消除干扰，只将与投光器401中高亮红外光发光二极管频率对应的光信号传递给光路后方的受光器402中的光电二极管。光电二极管将接收到的光信号转换为模拟电信号，传输给前端放大模块403。前端放大模块由普通电源702驱动。
在前端光电单元4和后端数字单元6之间的传感器外壳1的管壁上，设置多个穿过传感器外壳1的压缩空气快速接头5，作为散热单元的一部分。压缩空气快速接头5连接到外部的压缩空气***。在使用中，外部的压缩空气***连接到压缩空气快速接头5上，引导传感器外壳1内的空气流动，快速的导出散热器3上的来自前端光电单元4的热量，同时也能对位于后端的后端数字单元6进行散热。
后端数字单元6由普通电源702驱动，包含模数转换器601、数字滤波器602和信号分析模块603。来自前端放大模块4中前端放大模块403的模拟电信号，被模数转换器601的转换为数字电信号，经过数字滤波器602滤除杂波完成整形后，进入信号分析模块603，由信号分析模块603利用小波分析对数字电信号进行降噪处理，完成焊缝信息的检测，最后输出控制信号。
请参阅图1和图5，前端放大模块403包含信号放大器和低通滤波器。信号放大器是配置成跨阻放大器的运算放大器，它的输入来自受光器402的输出，用于对来自光电二极管的模拟电信号进行低噪声放大。放大后的模拟电信号进入低通滤波器，经过低通滤波器滤波后，向后输出。受光器402的输出大小，取决于投光器401发出的光被管道内壁反射后进入受光器402强度。
***工作时，由投光器401发出红外光，照射被测管道，受光器402实时接收管道的红外反射光，经过前端放大模块403放大滤波后，由后端数字单元6转换为数字信号继续处理，检测出焊缝信息，实时反馈给侧缠绕料带伺服机构，并对焊缝处涂层厚度进行增厚，较以往整体增厚的方式，大大降低了生产成本。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (10)
1.一种外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，包含前端光电单元、散热单元、后端数字单元和电源单元；所述前端光电单元安装在传感器外壳内的前端，在所述前端光电单元的前方，设置所述散热单元；所述后端数字单元安装在所述传感器外壳内的后端；所述电源单元位于所述传感器外壳外，包含压控恒流源和普通电源，电气连接到所述前端光电单元和所述后端数字单元。
2.如权利要求1所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述前端光电单元由光电检测模块和前端放大模块构成；所述光电检测模块和所述前端放大模块贴合安装。
3.如权利要求2所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述光电检测模块由投光透镜、投光器、受光器构成；所述投光器和所述受光器贴合安装；在所述投光器的前方，设置投光透镜；所述投光器和所述受光器电气连接到所述电源单元。
4.如权利要求3所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述投光器包含发光二极管；所述发光二极管由所述压控恒流源驱动。
5.如权利要求3所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述受光器包含光电二极管；所述光电二极管电气连接到所述电源单元。
6.如权利要求2所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述前端放大模块包含信号放大器和低通滤波器；所述信号放大器的输入连接到所述光电检测模块，所述信号放大器的输出连接到所述低通滤波器。
7.如权利要求1所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述散热单元是安装在所述前端光电单元上的散热器。
8.如权利要求7所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述散热单元还包含穿过并固定在所述传感器外壳上的压缩空气快速接头；所述压缩空气快速接头连接到外部的压缩空气***。
9.如权利要求2所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，所述后端数字单元包含模数转换器、信号分析模块；所述模数转换器的输入连接到所述前端放大模块，所述模数转换器的输出连接到所述信号分析模块。
10.如权利要求9所述的外防腐管道焊缝识别***，其特征在于，在所述模数转换器和所述信号分析模块之间，还设置有数字滤波器；所述数字滤波器的输入连接到所述模数转换器，输出连接到所述信号分析模块。
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