專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線管檢查系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及換熱器管道的無(wú)損檢查，并且更具體是涉及無(wú)線自備式檢查系統(tǒng)，它能夠穿過(guò)小管道直徑。
背景技術(shù)：
在核電廠中使用的蒸汽發(fā)生器是非常大的換熱器，這里熱從由核反應(yīng)堆加熱的一次流體被傳遞到二次流體，二次流體被轉(zhuǎn)換為蒸汽并用來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)。蒸汽發(fā)生器被容納在高大的基本圓柱形的鋼制外殼內(nèi)。許多的U形換熱器管被封閉在外殼中并且使其端部插入在靠近鋼制外殼底部的水平管板或板中形成的孔中。這些管被用來(lái)輸送在核反應(yīng)堆中已經(jīng)被加熱的一次流體。用來(lái)產(chǎn)生蒸汽的二次流體或給水被這樣引入蒸汽發(fā)生器中，使得二次流體圍繞被加熱管的外部流動(dòng)，由此將非常多的二次流體轉(zhuǎn)換為蒸汽，該蒸汽使得能夠通過(guò)在鋼制外殼頂部的出口噴嘴流出蒸汽發(fā)生器。過(guò)去，核電廠的蒸汽發(fā)生器管道被暴露于極端的操作條件下并且易受應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、機(jī)械磨損、壁減薄和點(diǎn)腐蝕。為了解決這種易感性，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種技術(shù)來(lái)檢查蒸汽發(fā)生器管道，以便在管道故障之前進(jìn)行沖刷從而防止一次放射性冷卻劑泄漏到二次側(cè)中，這將導(dǎo)致被迫的停機(jī)。已大多通常采用多種渦電流方法來(lái)檢查蒸汽發(fā)生器管道，多數(shù)是涉及探頭，其從蒸汽發(fā)生器一次側(cè)上的管板的底面被插入管中。探頭穿過(guò)蒸汽發(fā)生器在管板下方的下部半球形入口和出口側(cè)中的蒸汽發(fā)生器入孔被插入到管板中，在這里相應(yīng)的各個(gè)管通過(guò)把探頭向上插過(guò)管子而被測(cè)定(mapped)。用于此目的的一種渦電流探頭類(lèi)型是“Bobbin(軸繞)”類(lèi)型，其中，兩個(gè)銅線線圈在圓周上纏繞在比較剛性的芯體周?chē)孕纬蓽y(cè)試線圈。盡管被廣泛和相對(duì)成功地使用，但是該比較剛性的BcAbin類(lèi)型探頭難以穿過(guò)具有彎管的管。另一種渦電流探頭類(lèi)型是旋轉(zhuǎn)薄片式線圈探頭。該旋轉(zhuǎn)薄片式線圈探頭通常被安裝在機(jī)動(dòng)的外套上，它使得線圈能夠同時(shí)旋轉(zhuǎn)并移動(dòng)穿過(guò)管，由此形成對(duì)管表面的螺旋掃描。薄片式渦電流線圈的軸線與管內(nèi)直徑表面垂直并且通常線圈被安裝在鉸接機(jī)構(gòu)中，其使得線圈能夠跟隨內(nèi)直徑表面輪廓并保持相對(duì)恒定的線圈發(fā)射。第三種渦電流探頭類(lèi)型采用多達(dá)四十個(gè)單獨(dú)的線圈，這些線圈在圓周上布置在探頭的周?chē)?。?dāng)探頭軸向移動(dòng)穿過(guò)管時(shí)，每個(gè)線圈提供其自身的單獨(dú)的換熱器管的相對(duì)內(nèi)表面輸出。一般而言，上述探頭中的每一種在其移動(dòng)通過(guò)換熱器管內(nèi)部時(shí)都需要被定中心。 典型地，這些探頭采用順從式襯墊被定中心，這些襯墊在大致兩個(gè)間隔開(kāi)的軸向部位圍繞探頭在間隔開(kāi)的周向位置徑向伸出。盡管精度較高，但檢查蒸汽發(fā)生器管道的渦電流方法是相對(duì)慢的，并且優(yōu)選地，通常沿著管道長(zhǎng)度由柔性軸推動(dòng)的探頭應(yīng)以恒定速率被插入。當(dāng)
4探頭穿過(guò)管道中的彎管時(shí)由推動(dòng)軸形成的邊緣載荷、以及在較小程度上由于軸在直長(zhǎng)度中定位偏心引起的邊緣載荷，都會(huì)不利地影響探頭的定中心或其向前的推移。用于探頭定中心的其它改進(jìn)的手段在同樣未決的申請(qǐng)No. 12/582，196中描述，該申請(qǐng)于2009年10月20 日提交并且已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的申請(qǐng)人。此外，已有的檢查設(shè)備體積是很大的，并且用來(lái)推動(dòng)檢查探頭通過(guò)管長(zhǎng)度的柔性軸變得非常臟污。另外，該軸受到彎曲，這在檢查操作期間引起困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是，消除用來(lái)推動(dòng)檢查探頭通過(guò)管的柔性軸的使用。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種改進(jìn)的用于驅(qū)動(dòng)傳感器通過(guò)管的裝置，它將加速檢查時(shí)間和降低對(duì)傳感器的拖拉，這種拖拉現(xiàn)在是由對(duì)傳感器通電和將其輸出傳送給數(shù)據(jù)收集站的電力和通信電纜引起。這些以及其它的目的是通過(guò)本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其基本上包括無(wú)損檢查傳感器，其尺寸確定為可移動(dòng)地配合在待檢查的管道內(nèi)，其中，該無(wú)損檢查傳感器具有陽(yáng)式或陰式可拆卸接頭中的一個(gè)接頭。本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)還包括電子裝置模塊，其尺寸確定為可移動(dòng)地配合在管道內(nèi)，其中，該電子裝置模塊具有陽(yáng)式或陰式可拆卸接頭中的另一個(gè)接頭，該另一個(gè)接頭適合于連接于無(wú)損檢查傳感器上的陽(yáng)式或陰式可拆卸接頭中的一個(gè)接頭并且當(dāng)這樣連接時(shí)與無(wú)損檢查傳感器電通信。電子裝置模塊被配置為在管道內(nèi)與無(wú)損檢查傳感器一起移動(dòng)，同時(shí)在沒(méi)有任何在管道內(nèi)部的外面延伸的線纜的情況下從無(wú)損檢查傳感器接收數(shù)據(jù)。電子裝置模塊優(yōu)選包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)來(lái)自無(wú)損檢查傳感器的數(shù)據(jù)，以及理想地，數(shù)據(jù)從電子裝置模塊的存儲(chǔ)器被傳送到位于每個(gè)管的檢查的端部處的數(shù)據(jù)收集中心。理想地，電子裝置模塊包括控制器，用于調(diào)節(jié)無(wú)損檢查傳感器在管道內(nèi)的移動(dòng)速度。在一個(gè)實(shí)施例中，用于調(diào)節(jié)速度的控制器控制無(wú)損檢查傳感器在管道內(nèi)部上的拖拉。在又一個(gè)實(shí)施例中，電子裝置模塊包括數(shù)據(jù)通信協(xié)議，用于把數(shù)據(jù)從無(wú)損檢查傳感器傳送到遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)收集中心。理想地，數(shù)據(jù)通信協(xié)議是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方法并且優(yōu)選地?cái)?shù)據(jù)被斷續(xù)地傳送。本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)還包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于移動(dòng)無(wú)損檢查傳感器穿過(guò)管道。管道具有第一端和第二端，以及在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形成第一端與第二端之間的壓力差，該壓力差驅(qū)動(dòng)無(wú)損檢查傳感器。優(yōu)選地，壓力差是通過(guò)噴射壓縮氣體例如空氣到管道中而形成的。在另一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括由電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輪，并且優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)輪和電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是在電子裝置模塊上。此外，本發(fā)明的電子裝置模塊包括對(duì)無(wú)損檢查傳感器供電的電源并且提供激勵(lì)信號(hào)給無(wú)損檢查傳感器。在后一情況下，電子裝置模塊控制激勵(lì)的頻率和激勵(lì)信號(hào)的定時(shí)。 優(yōu)選地，電子裝置模塊提供附加的基準(zhǔn)信號(hào)，該基準(zhǔn)信號(hào)相當(dāng)于無(wú)損檢查傳感器處在清潔的管道中的響應(yīng)，以及優(yōu)選地，電子裝置模塊測(cè)量無(wú)損檢查傳感器對(duì)激勵(lì)信號(hào)的阻抗。優(yōu)選地，電子裝置模塊將所述數(shù)據(jù)與無(wú)損檢查傳感器相對(duì)于管道內(nèi)部的位置相關(guān)聯(lián)。在后一情況下，電子裝置模塊與遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心通信無(wú)損檢查傳感器的位置并且提供故障通知。在又一個(gè)實(shí)施例中，其中管道具有唯一的標(biāo)識(shí)符，電子裝置模塊具有監(jiān)視器，該監(jiān)
5視器讀取該唯一的標(biāo)識(shí)符并存儲(chǔ)該唯一的標(biāo)識(shí)符與數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，唯一的標(biāo)識(shí)符是射頻識(shí)別標(biāo)簽(RFID標(biāo)簽)并且電子裝置模塊具有讀取該RFID標(biāo)簽的監(jiān)視器。本發(fā)明還設(shè)想一種通過(guò)與電子裝置模塊連接的檢查探頭來(lái)檢查管道的方法，該管道具有第一端和第二端，其中，檢查探頭和電子裝置模塊的尺寸都確定為可移動(dòng)地配合在管道內(nèi)，而沒(méi)有任何在管道外面延伸的線纜。該方法包括以下的步驟采用第一機(jī)器人來(lái)把與電子裝置模塊連接的檢查探頭引入管道的第一端。該方法然后吹動(dòng)或吸動(dòng)與電子裝置模塊連接的檢查探頭從管道的第一端穿過(guò)管道到管道的第二端。隨著探頭從第一端移動(dòng)到第二端該探頭檢查管道。然后采用第二機(jī)器人來(lái)把與電子裝置模塊連接的檢查探頭從管道的第二端取出。在另一實(shí)施例中，管道包括并行地支撐在管束中的許多管，該方法理想地包括以下的步驟相繼地采用第一機(jī)器人來(lái)把第一檢查探頭引入第一管和把第二檢查探頭引入第二管并同時(shí)吹動(dòng)或吸動(dòng)第一檢查探頭穿過(guò)第一管和第二檢查探頭穿過(guò)第二管，使得第二機(jī)器人能夠相繼地從第一管取出第一檢查探頭和從第二管取出所述第二檢查探頭。在又一個(gè)實(shí)施例中，管道包括并行地支撐在管束中的第一管和第二管，該方法設(shè)想以下的步驟使用第二機(jī)器人來(lái)把與電子裝置模塊連接的第一檢查探頭引入第二管的第二端以及吹動(dòng)或吸動(dòng)與電子裝置模塊連接的檢查探頭從第二管的第二端穿過(guò)第二管到第二管的第一端。然后采用第一機(jī)器人來(lái)從第二管的第一端取出與電子裝置模塊連接的檢查探頭。


從下面與附圖結(jié)合閱讀對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述能夠得到對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其中圖1為豎直蒸汽發(fā)生器的局部剖開(kāi)的透視圖，本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)能夠應(yīng)用于該蒸汽發(fā)生器；圖2為在要檢查的蒸汽發(fā)生器管內(nèi)部的本發(fā)明無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)的局部剖面的俯視圖；和圖3為機(jī)器人系統(tǒng)的局部剖面的側(cè)視圖；該機(jī)器人系統(tǒng)能夠用于把本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)插入蒸汽發(fā)生器管和從蒸汽發(fā)生器管撤出該無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式參考附圖，圖1示出蒸汽發(fā)生器10，它利用多個(gè)U形管(這些U形管形成管束12)， 以提供從在管內(nèi)行進(jìn)的一次流體傳熱所需的加熱表面，用以蒸發(fā)或汽化圍繞管外部的二次流體。蒸汽發(fā)生器10包括容器，該容器具有豎直定向的管狀外殼，該管狀外殼具有直徑減小的下部部分14、圓錐形的中央部分20和直徑加大的上部部分15以及包圍下端的大致半球形的通道頭18，該上部部分在頂上蓋有包圍上端的頂部罩殼或碟狀頭部16。管板22附接于通道頭18并具有許多設(shè)置于其中以接納U形管端部的孔。分隔板沈在中心設(shè)置在通道頭18內(nèi)，以將通道頭分為兩個(gè)腔室觀和30，其用作管束12的集管(header)。腔室30 是一次流體入口腔室并具有與其流體連通的一次流體入口噴嘴32。腔室觀是一次流體出口腔室并具有與其流體連通的一次流體出口噴嘴；34。因此，進(jìn)入流體腔室30的一次流體， 即反應(yīng)堆冷卻劑，被促使流過(guò)管束12和通過(guò)出口噴嘴34流出。管束12被包裹體36圍繞，這分別在包裹體36與下部外殼和圓錐形部分14和20之間形成一個(gè)環(huán)形通道38。包裹體36的頂部被下蓋板40覆蓋，該下蓋板包括多個(gè)開(kāi)口 42， 其與多個(gè)上升管44流體連通。渦旋葉片46被設(shè)置在上升管內(nèi)以引起蒸汽流過(guò)其中，以便在蒸汽流過(guò)一次離心分離器時(shí)使(蒸汽)旋轉(zhuǎn)和離心地去除夾帶在蒸汽內(nèi)的一些濕氣。在該一次分離器中從蒸汽中分離出的水分返回到下蓋板的頂面。在流過(guò)一次離心分離器之后， 蒸汽通過(guò)二次分離器48，然后到達(dá)蒸汽出口 50，該蒸汽出口設(shè)置在碟形頭部16的中心。該發(fā)生器的給水入口結(jié)構(gòu)包括給水入口噴嘴52，其具有被稱(chēng)為供給環(huán)M的大致水平部分和向上突出于供給環(huán)的排放噴嘴56。通過(guò)給水入口噴嘴52供應(yīng)的給水通過(guò)供給環(huán)M并經(jīng)由排放噴嘴56流出，并且與從蒸汽中分離的水混合以及被再循環(huán)。混合物然后在下蓋板40的上方向下流入環(huán)形通道38。水然后在包裹體36的下部部分處進(jìn)入管束，并且沿著管束向上流動(dòng)，在這里水被加熱以產(chǎn)生蒸汽。上述的蒸汽發(fā)生器是已知為“U彎管”的設(shè)計(jì)，因?yàn)槊總€(gè)管在其長(zhǎng)度的中間都具有單獨(dú)的“U”彎管24。通常也遇到許多其它的設(shè)計(jì)變型，諸如“方彎管”，其中“U”形被兩個(gè)小半徑彎管(典型地為9英寸)和直段替換。也有包括整體直管的蒸汽發(fā)生器，它的特征為在管束的每個(gè)端部都有強(qiáng)制通風(fēng)(plenum)。與具體的管樣式和彎管結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，在這里所述的本發(fā)明適合于檢查管子。在蒸汽發(fā)生器操作期間，泥漿沉積在管周?chē)?，以及穿過(guò)管束的松散部分(loose parts)產(chǎn)生了極端的操作環(huán)境，其使得管束中的管子易受應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、機(jī)械磨損、壁減薄和點(diǎn)腐蝕。為了解決這種易感性，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種技術(shù)來(lái)檢查蒸汽發(fā)生器管道，以便在管道故障之前進(jìn)行沖刷從而防止被迫的停機(jī)。已大多通常采用各種渦電流方法來(lái)檢查蒸汽發(fā)生器管道，多數(shù)是涉及探頭，其從蒸汽發(fā)生器一次側(cè)上的管板22的底面被插入管中。探頭穿過(guò)蒸汽發(fā)生器在管板22下方的下部半球形入口和出口側(cè)中的蒸汽發(fā)生器入孔被插入到管板中，在這里相應(yīng)的各個(gè)管通過(guò)把探頭向上插過(guò)管子而被測(cè)定。盡管精度高，但是檢查蒸汽發(fā)生器管道的渦電流方法是相對(duì)慢且昂貴的。本發(fā)明的目的是簡(jiǎn)化和加速檢查過(guò)程，并且進(jìn)一步提高其精度。本發(fā)明提供一種借助自由飛行的或獨(dú)立的檢查頭檢查管道的系統(tǒng)和相關(guān)的方法， 該檢查頭沒(méi)有通過(guò)導(dǎo)線附接于控制或數(shù)據(jù)采集設(shè)備。該檢查頭連同附接上的模塊行進(jìn)穿過(guò)管子，所述模塊集成了探頭的電子和機(jī)械控制所需的所有支持。該系統(tǒng)用于小直徑管道，例如5/8-7/8英寸(1.59-2. 22cm)的外徑，尤其是有利的，這施加了極端的尺寸限制并需要高的集成度。圖2示出本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)58的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)被插入蒸汽發(fā)生器管60中。該無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)58包括無(wú)損檢查傳感器諸如渦電流線圈 62，其被包含在探頭頭部64中，該探頭頭部借助短的柔性軸66通過(guò)快速可拆卸接頭68連接于電子裝置模塊70，該電子裝置模塊包括用以給線圈62通電所需的所有支持硬件和軟件，在無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)58移動(dòng)穿過(guò)管道60時(shí)控制探頭頭部64的速度，收集傳感器檢查數(shù)據(jù)并對(duì)管進(jìn)行測(cè)定。盡管圖示的是渦電流探頭，但是在這種情況下是BcAbin探頭，作為無(wú)損檢查傳感器62，應(yīng)該理解的是，傳感器可以是任何類(lèi)型的渦電流探頭、超聲波探頭、攝像機(jī)或其他的無(wú)損傳感器或取樣裝置?？焖倏刹鹦督宇^68可以是任何可靠的插頭和插座連接諸如螺紋聯(lián)接或卡口式聯(lián)接，其將快速和可靠地連接和保持電子裝置模塊70與傳感器頭64之間的電氣耦合，以提供激勵(lì)電流給傳感器62和接收來(lái)自傳感器的輸出。
電子裝置模塊70集成了用探頭頭部64執(zhí)行檢查所需要的多種功能。這些功能包括，但不限于，以下所述1.提供激勵(lì)信號(hào)，典型地是復(fù)雜的射頻信號(hào)，給探頭頭部64 ；2.提供可編程的激勵(lì)頻率以滿足不同的規(guī)定的信號(hào)配置；3.提供基準(zhǔn)信號(hào)，該基準(zhǔn)信號(hào)相當(dāng)于探頭在清潔的管中；4.測(cè)量探頭對(duì)所施加信號(hào)的阻抗的電阻分量和電抗分量；5.數(shù)字化和記錄關(guān)于探頭位置的阻抗信息；6.連續(xù)地或者在達(dá)到管端部時(shí)傳輸所采集的數(shù)據(jù)到外部系統(tǒng)；7.在探頭沿著管行進(jìn)時(shí)控制探頭的速度；和8.與外部系統(tǒng)通信，以進(jìn)行位置監(jiān)測(cè)和故障通知。為了支持以上的功能，電子裝置模塊包括電源諸如電池，通信系統(tǒng)諸如WI-FI、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理電子裝置以及速度控制系統(tǒng)，諸如在同樣未決的申請(qǐng)系列No. 12/582，196 中所述的那種，該申請(qǐng)于2009年10月20日提交，名稱(chēng)為“Eddy Current Inspection
(渦電流檢查探頭)”。典型地，本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器人被送到蒸汽發(fā)生器管60的一端， 被置于管中，然后通過(guò)由傳送機(jī)器人供應(yīng)的空氣壓力被推動(dòng)穿過(guò)該管。一種這樣的能夠用于該目的的機(jī)器人系統(tǒng)在1994年10月11日授權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利US5，355068中更詳細(xì)地描述， 并且在圖3中示意地示出。其中可適用，在多個(gè)圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。機(jī)器人系統(tǒng)72 —般包括機(jī)械臂74，它能夠操縱端部受動(dòng)器76，該端部受動(dòng)器能夠被使用來(lái)在控制電路組件78的指令下把本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)插入蒸汽發(fā)生器管60和從該蒸汽發(fā)生器管撤出，該控制電路組件78同時(shí)控制機(jī)械臂74的運(yùn)動(dòng)和端部受動(dòng)器76的操作?？刂齐娐方M件78也能夠提供無(wú)線指令信號(hào)給圖2中所示的電子裝置模塊70，和接收檢查數(shù)據(jù)及測(cè)定信號(hào)，這些信號(hào)通過(guò)本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)58無(wú)線傳送。在通道頭18的凸壁中有入孔80，用于在蒸汽發(fā)生器已經(jīng)被關(guān)斷和排水之后提供對(duì)換熱器管60和管板22的訪問(wèn)。然而，由于已經(jīng)被置于服務(wù)中的蒸汽發(fā)生器的通道頭18是放射性的，入孔80除了實(shí)際進(jìn)入通道頭18的服務(wù)人員使用外還用來(lái)準(zhǔn)許遠(yuǎn)程控制的工具進(jìn)入。入孔80在其外部部分由環(huán)形凸緣82限定，該環(huán)形凸緣具有多個(gè)均勻間隔開(kāi)的螺栓孔84，其在通常的操作情況下是用來(lái)在通道頭18上方固定入孔活板門(mén)(hatch，未示出)。這些螺栓孔84提供用于端部受動(dòng)器76的各個(gè)部件以及用于加載固定裝置的便利的錨固點(diǎn)，這些部件在通道頭18中被操縱，該固定裝置用來(lái)安裝機(jī)械臂74。如上所述，機(jī)械臂74尤其較好地適用于操縱本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)，將其插入蒸汽發(fā)生器管60內(nèi)，將其從蒸汽發(fā)生器管60中撤出并通過(guò)端部受動(dòng)器管道86傳送壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)檢查探頭系統(tǒng)穿過(guò)蒸汽發(fā)生器管60，全部這些都是通過(guò)控制纜線88從控制電路組件78得以控制。典型地，本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)58將通過(guò)機(jī)械臂74被傳送到蒸汽發(fā)生器管端，被置于管60中，然后通過(guò)由傳送機(jī)器人系統(tǒng)72供應(yīng)的空氣壓力被推動(dòng)穿過(guò)該管。在蒸汽發(fā)生器管60的遠(yuǎn)端，第二機(jī)器人將在分隔板沈的另一側(cè)抓住本發(fā)明的自由飛行的探頭系統(tǒng)，下載數(shù)據(jù)，對(duì)電子裝置模塊的電源再充電(如果需要的話)，移動(dòng)探頭到下一個(gè)要檢查的管，并且發(fā)射自由飛行的探頭回到第一機(jī)器人。這種循環(huán)可以根據(jù)需要重復(fù)許多次，以
8執(zhí)行所需要的檢查。在多次時(shí)，無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)58可以被移到一個(gè)維護(hù)區(qū)域，在這里探頭頭部64可以被替換，例如如果它已經(jīng)磨損了的話。如上所述和如圖2中所示，在電子裝置模塊70上的接觸輪90能夠被用來(lái)對(duì)本系統(tǒng)增加拖拉以控制探頭頭部64的速度，如在2009年10月20日提交的同樣未決的申請(qǐng)系列No. 12/582，196中所教導(dǎo)的那樣。接觸輪90也能夠被用來(lái)驅(qū)動(dòng)檢查探頭系統(tǒng)58通過(guò)管道60，作為采用壓縮空氣或其它氣體來(lái)建立管道一端與另一端之間壓力差的一種替換選擇。此外，在另一種可選擇的實(shí)施例中，在通道頭18中分隔板沈的每一側(cè)都如上面討論的那樣采用機(jī)械臂74，并且多個(gè)無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)被相繼地引入通道頭的相同側(cè)上的不同管中和通過(guò)在通道頭第二側(cè)上的第二機(jī)器人相繼地取出并且相繼地重新插入其他的管中，以加速檢查過(guò)程。此外，電子裝置模塊70可以包括編碼器92，用于測(cè)定檢查探頭系統(tǒng)的位置。由此測(cè)定的位置與存儲(chǔ)在電子裝置模塊70中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，使得被檢測(cè)到的缺陷的位置能夠被識(shí)別。在又一個(gè)實(shí)施例中，蒸汽發(fā)生器中的每個(gè)管都具有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符被電子裝置模塊70讀取，因此對(duì)于各管測(cè)定的數(shù)據(jù)與該管相關(guān)聯(lián)。唯一的標(biāo)識(shí)符可以是特定的標(biāo)記或者射頻識(shí)別標(biāo)簽或者任何其它的唯一手段，其識(shí)別與從本發(fā)明無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)穿過(guò)相應(yīng)路徑中所取得的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的管。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，可以根據(jù)本公開(kāi)的總教導(dǎo)來(lái)形成那些細(xì)節(jié)不同的變型和替換。例如，代替使用壓縮氣體來(lái)建立壓差(該壓差推動(dòng)本發(fā)明的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)穿過(guò)管)，可以對(duì)管的下游端使用真空來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的目的。因此，所公開(kāi)的特定實(shí)施例只是示意性的而不是限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍是要由所附權(quán)利要求書(shū)的整個(gè)范圍和其任何及所有等同物給定。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，用于檢查管道(60)的延伸長(zhǎng)度的內(nèi)部，包括無(wú)損檢查傳感器(62)，所述無(wú)損檢查傳感器(6 的尺寸確定為可移動(dòng)地配合在管道 (60)內(nèi)，所述無(wú)損檢查傳感器(6 具有陽(yáng)式或陰式可拆卸接頭(68)中的一個(gè)接頭；和電子裝置模塊(70)，所述電子裝置模塊的尺寸確定為可移動(dòng)地配合在管道(60)內(nèi)，所述電子裝置模塊具有所述陽(yáng)式或陰式可拆卸接頭(68)中的另一個(gè)接頭，所述另一個(gè)接頭適合于連接于所述陽(yáng)式或陰式可拆卸接頭(68)中的所述一個(gè)接頭并且當(dāng)這樣連接時(shí)與無(wú)損檢查傳感器(6 電通信，所述電子裝置模塊(70)被配置為在管道(60)內(nèi)與無(wú)損檢查傳感器(6 —起移動(dòng)，同時(shí)在沒(méi)有任何在管道(60)內(nèi)部的外面延伸的線纜的情況下從無(wú)損檢查傳感器(6 接收數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，電子裝置模塊(70)包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)來(lái)自無(wú)損檢查傳感器(6 的數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)從電子裝置模塊的存儲(chǔ)器被傳送到位于管道(60)的檢查的端部處的數(shù)據(jù)收集中心(78)。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，電子裝置模塊(70)包括控制器(78)，用于調(diào)節(jié)無(wú)損檢查傳感器(6 在管道(60)內(nèi)的移動(dòng)速度。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，電子裝置模塊(70)包括數(shù)據(jù)通信協(xié)議，用于把數(shù)據(jù)從無(wú)損檢查傳感器(6 傳送到遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)收集中心(78)，以及數(shù)據(jù)通信協(xié)議是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方法。
6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(76)，用于移動(dòng)無(wú)損檢查傳感器(62)穿過(guò)管道(60)。
7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，管道(60)具有第一端和第二端，以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(76)形成第一端與第二端之間的壓力差。
8.如權(quán)利要求1所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，電子裝置模塊(70)提供激勵(lì)信號(hào)給無(wú)損檢查傳感器(6 并且控制激勵(lì)信號(hào)的頻率和激勵(lì)信號(hào)的定時(shí)。
9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，電子裝置模塊(70)提供基準(zhǔn)信號(hào)，該基準(zhǔn)信號(hào)相當(dāng)于無(wú)損檢查傳感器(6 處在清潔的管道(60)中的響應(yīng)。
10.如權(quán)利要求8所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，電子裝置模塊(70)測(cè)量無(wú)損檢查傳感器(6 對(duì)激勵(lì)信號(hào)的阻抗。
11.如權(quán)利要求1所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，電子裝置模塊(70)與遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心(78)通信無(wú)損檢查傳感器(6 的位置并且提供故障通知。
12.如權(quán)利要求1所述的無(wú)損檢查探頭系統(tǒng)(58)，其特征在于，管道(60)具有唯一的標(biāo)識(shí)符，并且電子裝置模塊(70)具有監(jiān)視器，所述監(jiān)視器讀取所述唯一的標(biāo)識(shí)符并存儲(chǔ)所述唯一的標(biāo)識(shí)符與數(shù)據(jù)。
13.—種通過(guò)與電子裝置模塊(70)連接的檢查探頭來(lái)檢查管道(60)的方法，所述管道具有第一端和第二端，其中，檢查探頭和電子裝置模塊(70)的尺寸都確定為可移動(dòng)地配合在管道(60)內(nèi)，而沒(méi)有任何在管道(60)外面延伸的線纜，所述方法包括以下的步驟采用第一機(jī)器人來(lái)把與電子裝置模塊(70)連接的檢查探頭引入管道(60)的第一端；吹動(dòng)或吸動(dòng)與電子裝置模塊(70)連接的檢查探頭從管道(60)的第一端穿過(guò)管道(60) 到管道(60)的第二端；當(dāng)檢查探頭移動(dòng)穿過(guò)管道(60)時(shí)檢查管道(60)；以及采用第二機(jī)器人來(lái)把與電子裝置模塊(70)連接的檢查探頭從管道(60)的第二端取出ο
14.如權(quán)利要求13所述的檢查管道(60)的方法，其特征在于，管道(60)包括并行地支撐在管束中的第一管和第二管，包括以下的步驟相繼地采用第一機(jī)器人來(lái)把所述檢查探頭引入第一管和把第二檢查探頭引入第二管以及同時(shí)吹動(dòng)或吸動(dòng)所述檢查探頭穿過(guò)第一管和所述第二檢查探頭穿過(guò)第二管，使得第二機(jī)器人能夠相繼地從第一管取出所述檢查探頭和從第二管取出所述第二檢查探頭。
15.如權(quán)利要求13所述的檢查管道(60)的方法，其特征在于，管道(60)包括并行地支撐在管束中的第一管和第二管，包括以下的步驟使用第二機(jī)器人來(lái)把與電子裝置模塊(70)連接的檢查探頭引入第二管的第二端； 吹動(dòng)或吸動(dòng)與電子裝置模塊(70)連接的檢查探頭從第二管的第二端穿過(guò)第二管到第二管的第一端；和采用第一機(jī)器人來(lái)從第二管(60)的第一端取出與電子裝置模塊(70)連接的檢查探頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助自由飛行的獨(dú)立檢查頭檢查管道的設(shè)備和方法，該檢查頭沒(méi)有通過(guò)導(dǎo)線附接于外部控制和數(shù)據(jù)采集設(shè)備。檢查頭連同附接上的模塊行進(jìn)穿過(guò)管子，所述模塊集成了檢查頭內(nèi)無(wú)損傳感器的電子和機(jī)械控制所需的所有支持。
文檔編號(hào)F22B37/00GK102422155SQ201080020861
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者J·L·博因頓, K·B·羅耶德, L·培特羅斯基 申請(qǐng)人:西屋電氣有限責(zé)任公司