用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元及装置
技术领域
本实用新型涉及集输管线监测用传感器的安装装置，具体涉及一种用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元及装置。
背景技术
管线输运由于具有运输量大、稳定连续、成本较低、占地较少、维护方便等优点，是现代能源工业中天然气、原油、成品油等产品运输的主要方式。由于油气集输管线输送的油、气等多相介质具有易燃、易爆的特性，且往往经过人口分布密集区，一旦发生事故，则会造成巨大的人员、经济损失以及环境污染，因此需要对集输管线进行监测，特别是需要能够及时发现问题并精确定位的实时监测技术。
在管线的实时监测技术中，关键的一个环节是多种多元监测传感器的安装，管线表面传感器安装的好坏、可靠性及耐用性决定着管线监测数据的可靠性和误报率的高低，而且由于管线表面及附近环境的多样性，需要不同类型、多种参数的多元化传感器探头进行性能监测，如温度、压力、应变、变形和无损探测类，这些传感器需要在管线外面按一定的方位和间距进行布置安装，常规的方法仅仅对传感器进行简单的固定，采用保护壳等简单保护装置保护，在监测参数较多的情况下无法有效的利用有限的管线表面，安装时较为繁琐，同时由于每个传感器都有各自的数据线和设备相连，在管线表面布置多元传感器时，传感器及线路之间容易相互干扰，线路缺乏有效的整理和保护，不利于后期检修。
同时，传统安装传感器的保护装置只能针对单一管线尺寸，当管线直径大小及规格发生变化时，需要重新加工制备不同规格的装备。
实用新型内容
为了解决现有在管线表面安装监测传感器时，其存在安装简陋、定位性差、传感器及线路之间容易相互干扰、缺乏保护，以及安装传感器的保护装置通用性差的技术问题，本实用新型提供了一种用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元及装置。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：
一种用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元，其特殊之处在于：包括安装块、连接耳及两个连接板；所述安装块包括上安装块和设置在上安装块下方的下安装块，上安装块与下安装块可拆卸连接，且两者之间的距离可调节，所述连接耳为单连接耳或者双连接耳，设于上安装块的上端，两个连接板设于下安装块的下端且与连接耳的端部外侧面平行，两个连接板的间距与连接耳的宽度相匹配；所述连接耳的两端部外侧面均设有卡位槽或卡位块，所述两个连接板内壁上设有相应的卡位块或卡位槽；所述安装块上设有过线孔，所述过线孔一端开口于单连接耳上端面或者双连接耳之间，中部穿过上安装块与下安装块，其另一端开口于下安装块下端面；所述安装块上与连接板垂直的一个侧面设有第一管线传感器安装卡槽，所述第一管线传感器安装卡槽与过线孔连通；所述安装块内设有与所述过线孔并行的第二管线传感器安装卡槽。
进一步地，所述上安装块的下端面开设有安装口，所述安装口侧壁上设有上下平行的卡槽；
所述下安装块上端设有与所述安装口配合的安装柱，所述安装柱外表面设有与所述卡槽配合的卡齿。
进一步地，所述两个连接板上靠近第一管线传感器安装卡槽的一角均设有限位缺口；所述上安装块与连接耳端部外侧面之间设置有相应的限位台阶；所述限位缺口与限位台阶之间的夹角为10°～75°。
进一步地，所述连接耳的上端面设置有圆柱形滑轨，所述下安装块下端面开设有与连接耳上端面相适配的圆柱形凹槽。
进一步地，所述第二管线传感器安装卡槽远离第一管线传感器安装卡槽设置在下安装块的下端面；所述第一管线传感器安装卡槽和第二管线传感器安装卡槽位于过线孔的两侧；
所述下安装块内开有用于连通第二管线传感器安装卡槽和过线孔的连通槽。
进一步地，所述卡位槽和卡位块均为半球形结构。
进一步地，所述上安装块、下安装块、连接耳、两个连接板的材料为丁氰橡胶或ABS树脂或聚丙烯或不锈钢或铝合金或钛合金。
进一步地，所述下安装块与两个连接板为一体成型。
一种用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护装置，其特殊之处在于：包括多个沿集输管线轴向设置的多元传感器安装保护环；每个多元传感器安装保护环包括多个依次链接的如上述用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元；
每个多元传感器安装保护环中，相邻两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元通过两个连接板内壁上的卡位块安装在连接耳两端部外侧面上的卡位槽，实现链接；
或者，相邻两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元通过连接耳两端部外侧面上的卡位块安装在两个连接板内壁上的卡位槽，实现链接；
每个多元传感器安装保护环中，其中一个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元侧面开口，所述开口与过线孔连通。
进一步地，所述开口位于安装块上与设有第一管线传感器安装卡槽的面相邻的侧面；相邻多元传感器安装保护环的开口之间设有综合线缆保护管。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、本实用新型用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元上设有第一管线传感器安装卡槽和第二管线传感器安装卡槽，安装卡槽内可根据实际需要安装多个多种传感器，安装块上开设过线孔，使传感器的各种线缆得到很好的保护和整理，安装块包括上安装块和下安装块，上安装块与下安装块之间的距离可调节，可适用多种规格及多种监测布置要求的管线，以解决现有安装传感器的保护装置通用性差的问题。本实用新型安装与保护单元结构简单、灵活度高、安装简便，有效地降低集输管线表面传感器安装及使用时定位差的问题，可有效的降低成本，提高施工的成功率和后期使用的安全可靠性。
2、本实用新型多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元链接时，为了限制相邻两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的转动角度，可在上安装块上设限位台阶、连接板上设限位缺口。
3、为了方便连接耳相对连接板的转动，可在下安装块下端面开设有与连接耳上端面相适配的圆柱形凹槽。
4、为了防止传感器之间的干扰，第二管线传感器安装卡槽可远离第一管线传感器安装卡槽设置在下安装块的下端面。
5、本实用新型安装与保护单元的卡位槽和卡位块均可为半球形结构，链接时的稳定性好。
6、为了加工方便，下安装块与两个连接板可采用一体成型。
7、本实用新型安装与保护装置将多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元链接，沿集输管线外壁形成保护环，用于安装传感器的传感器卡槽沿集输管线外壁布设，且传感器位于保护环的内部，传感器的各种线缆从侧面开口处引出，可以克服现有监测传感器安装简陋、定位性差、传感器及线路缺乏保护的问题；上安装块与下安装块之间的距离可调节，以适用于不同尺寸集输管线多种规格及多种监测布置要求的管线；该安装与保护装置可在现场方便快捷的组装使用而不需要工具；灵活度高，安装效率高，方便可靠，可广泛适用于集输管线表面多元传感器的安装和保护。
附图说明
图1是本实用新型用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的结构示意图一(连接耳为双耳)；
图2是本实用新型用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的结构示意图二；
图3是本实用新型两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元链接示意图(连接耳为单耳)；
图4是本实用新型用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护装置的结构示意图。
其中，附图标记如下：
1-用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元，2-第一管线传感器安装卡槽，3-连接耳，31-端部外侧面，4-卡位槽，5-过线孔，6-第二管线传感器安装卡槽，7-圆柱形凹槽，8-限位缺口，9-集输管线，10-综合线缆保护管，11-安装块，12-连接板，13-卡位块，14-限位台阶，15-多元传感器安装保护环，16-上安装块，17-下安装块，18-安装口，19-卡槽，20-安装柱，21-卡齿。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步详细描述。
如图1和图2所示，一种用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元包括安装块11、连接耳3及两个连接板12，所述安装块11包括上安装块16和设置在上安装块16下方的下安装块17，上安装块16与下安装块17可拆卸连接，且两者之间的距离可调节，以适用于不同管径的集输管线安装的需要；连接耳3为单连接耳或者双连接耳，设于上安装块16的上端，两个连接板12设于下安装块17的下端且与连接耳3的端部外侧面31平行，两个连接板12的间距与连接耳3的整体宽度相匹配，两个连接板12之间可形成安装连接耳的凹槽，优选下安装块17与两个连接板12为一体成型；连接耳3的两端部外侧面31均设有卡位槽4或卡位块13，两个连接板12内壁上设有相应的卡位块13或卡位槽4，当两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元相链接时，通过卡位块13卡入卡位槽4中，实现连接耳3装配在两个连接板12间；安装块11上设有过线孔5，过线孔5一端开口于单连接耳上端面或者双连接耳之间，中部穿过上安装块16与下安装块17，其另一端开口于下安装块17下端面；安装块11上与连接板12垂直的一个侧面设有第一管线传感器安装卡槽2，即安装块11与管线接触的侧面设有第一管线传感器安装卡槽2，该卡槽内可根据管线监测参数的需求安装多个不同种类的传感器或者多个同种传感器以组成传感器矩阵，第一管线传感器安装卡槽2与过线孔5连通；下安装块17内设有与过线孔5并行的第二管线传感器安装卡槽6，第二管线传感器安装卡槽6和过线孔5连通，可选择在下安装块17内开有用于连通第二管线传感器安装卡槽6和过线孔5的连通槽。优选地，第二管线传感器安装卡槽6远离第一管线传感器安装卡槽2设置在下安装块17的下端面，第一管线传感器安装卡槽2位于下安装块17的上部，第一管线传感器安装卡槽2主要用来安装温度传感器、变形传感器、声波传感器，第二管线传感器安装卡槽6主要用来安置环境传感器、姿态传感器、泄露传感器；第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6位于过线孔5的两侧，可防止传感器之间信号的干扰。
在上安装块16的下端面开设有安装口18，安装口18侧壁上设有上下平行的卡槽19；下安装块17上端设有与所述安装口18配合的安装柱20，所述安装柱20外表面设有与所述卡槽19配合的卡齿21，安装柱20安装在安装口18内，卡齿21与卡槽19相连接，并通过调整卡齿21与卡槽19的重合长度，从而调整连接后整体可变径传感器安装与保护单元的长短，以适应不同管径管线安装的需要。在安装口18和安装柱20之间设置阻尼机构，以增加安装口18和安装柱20连接时的摩擦力和结合力，提高上安装块16和上安装块17之间的抗拉脱能力和密封性。
如图4所示，一种用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护装置，包括多个多元传感器安装保护环15，多个多元传感器安装保护环15沿集输管线9轴向分布；每个多元传感器安装保护环15包括多个依次链接的上述用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1。
每个多元传感器安装保护环15中，相邻两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1通过两个连接板12内壁上的卡位块13安装在连接耳3两端部外侧面31上的卡位槽4，实现链接；或者，相邻两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1通过连接耳3两端部外侧面31上的卡位块13安装在两个连接板12内壁上的卡位槽4，实现链接；其中一个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的安装块11侧面开口，该开口与过线孔5连通，每个多元传感器安装保护环15内部各类传感器信号及电路线可以从该开口引出。为了提高线缆的保护，优选开口位于安装块11上与设有第一管线传感器安装卡槽2的面相邻的侧面；相邻多元传感器安装保护环15的开口之间设有综合线缆保护管10，将开口引出的线置于综合线缆保护管10中。
连接耳3可为单耳，如图3所示；连接耳3也可为双耳，如图1所示；在连接耳3的上端面设置有圆柱形滑轨，下安装块17下端面开设有与连接耳3上端面相适配的圆柱形凹槽7，可方便相邻两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1链接时转动；同时卡位槽4和卡位块13均为半球形结构，可以使得多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1上下链接起来，可以通过实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，半球形卡位即卡位槽4和卡位块13的配合；两个连接板12上靠近第一管线传感器安装卡槽2的一角均设有限位缺口8，即两个连接板12上靠近管线的一角均设有限位缺口8；上安装块16与连接耳3端部外侧面31之间设置有相应的限位台阶14；如图1所示，连接板12和限位台阶14在竖直方向处于同一平面，两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元链接时转动角度，由限位缺口8所处的平面来决定，通常限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为10°～75°，即两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1的转动角度为10°～75°，两个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1链接后示意图如图3所示。
用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1上设有过线孔5，多元传感器安装保护环15中的所有过线孔5形成线缆通道，主要用于各类传感器信号及电路线的保护和布置，当多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1上下相链接起来时，过线孔5可以相互贯通并且不影响多元传感器安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。
本实施例的用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护装置在使用时，根据所铺设集输管线的大小，限位缺口8与限位台阶14之间的夹角，上安装块16和下安装块17之间安装口18和安装柱20相连接深度，选择合适数量的用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1，将各类传感器安装进第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6，使传感器的信号线及电路线通过过线孔5穿过，多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1通过卡位块13卡入卡位槽4内相链接，沿集输管线外壁进行安装，最终链接为多元传感器安装保护环15，布置在集输管线的外壁，将其中一个安装块11的侧面开口，穿入综合线缆保护管10，将多元传感器安装保护环15内的信号线及电路线引出，实现整个集输管线监测多元传感器的组合和使用，如图4所示。
本实施例的用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1可选用高分子材料如丁氰橡胶、ABS树脂及聚丙烯等材料加工，也可以选用不锈钢、铝合金及钛合金等耐蚀材料加工制备，可达到在地下长期使用的效果。
用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元1中限位缺口8与限位台阶14之间的夹角可根据不同规格的集输管线和所需监测参数在管线一周布置的角度和位置而制备成不同大小，以满足多种规格、多功能管线监测的需要。该角度根据选用的用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元数量可分别选用加工。
实施例一
针对75mm外径的油水集输管线监测的可变径传感器安装及保护装置，上安装块和连接耳整体为多元传感器安装保护器上单元，下安装块和两个连接板为多元传感器安装保护器下单元，上安装块和连接耳、下安装块和两个连接板均为一体加工，使用铝合金材料加工出，长为32mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器上单元，和长为50mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器下单元，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元通过卡槽和安装柱相连接，并调整卡槽和安装柱的重合长度为9mm，使得连接后用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的总长为73mm。
用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元下安装块17靠近集输管线的侧面开设有安装温度传感器的第一管线传感器安装卡槽，下安装块17下端面开设有安装环境传感器的第二管线传感器安装卡槽，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元的内部设有贯通的过线孔，过线孔横截面的尺寸为18mm×6mm，可将温度传感器和环境传感器的信号线及电路线从过线孔内布置和保护。当多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来时，过线孔可以相互贯通并且不影响安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。
将多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来，并且可以实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，转动的角度由限位缺口8与限位台阶14之间的夹角来决定，选择限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为45°。
针对多规格管线监测的可变径传感器安装与保护装置在使用时，将温度传感器和环境类传感器分别安装进第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6内，将传感器信号线及电路线通过过线孔穿过，根据所铺设管线的大小，调整多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元之间卡槽和安装柱的重合长度为9mm，以适应75mm外径油水集输管线安装时的尺寸精度问题，选用8个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元通过半球形结构(卡位槽4和卡位块13配合)实现相链接，沿集输管线外壁进行安装，则沿75mm外径油水集输管线一周可以各布置8个温度传感器和环境类传感器，最终通过半球形卡位链接为多元传感器安装保护环15布置到75mm外径油水集输管线的表面，将其中一个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的安装块11侧面开口，将多元传感器安装保护环15内信号线及电路线引出，并穿入综合线缆保护管10，实现整个管线监测多元传感器的组合和使用。
实施例二
针对125mm外径油水集输管线监测的可变径传感器安装及保护装置，上安装块和连接耳整体为多元传感器安装保护器上单元，下安装块和两个连接板为多元传感器安装保护器下单元，上安装块和连接耳、下安装块和两个连接板均为一体加工，使用ABS树脂加工出，长为32mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器上单元，和长为50mm、高为21mm，宽为35mm的多元传感器安装保护器下单元，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元通过卡槽和安装柱相连接，并调整卡槽和安装柱的重合长度为3mm，使得连接后用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的总长为79mm。
用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元下安装块17靠近集输管线的侧面开设有安装变形传感器的第一管线传感器安装卡槽，下安装块17下端面开设有安装姿态传感器的第二管线传感器安装卡槽，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元的内部设有贯通的过线孔，过线孔横截面的尺寸为18mm×6mm，可将变形传感器和姿态传感器的信号线及电路线在过线孔内布置和保护。当多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来时，过线孔可以相互贯通并且不影响安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。
将多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来，并且可以实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，转动的角度由限位缺口8与限位台阶14之间的夹角来决定，选择限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为45°。
用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护装置在使用时，将变形传感器和姿态传感器分别安装进第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6内，将传感器信号线及电路线通过过线孔穿过，根据所铺设管线的大小，调整多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元之间卡槽和安装柱的重合长度为3mm，以适应125mm外径油水集输管线安装时的尺寸精度问题，选用8个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元通过半球形结构(卡位槽4和卡位块13配合)实现相链接，沿集输管线外壁进行安装，则沿125mm外径油水集输管线一周可以各布置8个变形传感器和姿态传感器，最终通过半球形卡位链接为多元传感器安装保护环15布置到125mm外径油水集输管线的外壁，将其中一个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的安装块11侧面开口，将多元传感器安装保护环15内信号线及电路线引出，并穿入综合线缆保护管10，实现整个管线监测多元传感器的组合和使用。
实施例三
针对114mm外径的油水集输管线监测的可变径传感器安装及保护装置，上安装块和连接耳整体为多元传感器安装保护器上单元，下安装块和两个连接板为多元传感器安装保护器下单元，上安装块和连接耳、下安装块和两个连接板均为一体加工，使用聚丙烯材料加工，长为32mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器上单元，长为50mm、高为21mm、宽为35mm的多元传感器安装保护器下单元，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元通过卡槽和安装柱相连接，并调整卡槽和安装柱的重合长度为8mm，使得连接后用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的总长为74mm。
用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元下安装块17靠近集输管线的侧面开设有安装声波传感器的第一管线传感器安装卡槽，下安装块17下端面开设有安装泄露传感器的第二管线传感器安装卡槽，多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元的内部设有贯通的过线孔，过线孔横截面的尺寸为18mm×6mm，可将声波传感器和泄露传感器的信号线及电路线过线孔内布置和保护。当多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来时，过线孔可以相互贯通并且不影响安装与保护单元的转动，使各种线缆得到很好的保护和整理。
将多个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元上下相链接起来，并且可以实现以半球形卡位为转动中心的相对转动，转动的角度由限位缺口8与限位台阶14之间的夹角来决定，选择限位缺口8与限位台阶14之间的夹角为36°
用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护装置在使用时，将声波传感器和泄露传感器分别安装进第一管线传感器安装卡槽2和第二管线传感器安装卡槽6内，将传感器信号线及电路线通过过线孔穿过，根据所铺设管线的大小，调整多元传感器安装保护器上单元和多元传感器安装保护器下单元之间卡槽和安装柱的重合长度为8mm，以适应114mm外径油水集输管线安装时的尺寸精度问题，选用10个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元通过半球形结构(卡位槽4或卡位块13配合)实现相链接，沿集输管线外壁进行安装，则沿114mm外径油水集输管线一周可以各布置13个声波传感器和泄露传感器，最终通过半球形卡位链接为多元传感器安装保护环15布置到114mm外径油水集输管线的外壁，将其中一个用于多规格管线监测的可变径传感器安装与保护单元的安装块11侧面开口，将多元传感器安装保护环15内信号线及电路线引出，并穿入综合线缆保护管10，实现整个管线监测多元传感器的组合和使用。
以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴。
