本發(fā)明涉及機電控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種語音提示管道爬行器。

背景技術(shù)：

管道爬行器廣泛應(yīng)用于天然氣管道、石油管道等多種管道的缺陷檢查、修補等工作。管道爬行器在使用時，主要是將探傷裝置（X射線發(fā)生器）及其相連接的驅(qū)動小車置于待測管道內(nèi)部，將定位裝置放置在待測管道的外部，其中在驅(qū)動小車上裝有蜂鳴器，定位裝置上設(shè)有觸發(fā)開關(guān)，檢測人員通過撥動觸發(fā)開關(guān)來給定觸發(fā)信號，從而控制驅(qū)動小車的前進、后退或停止，并控制探傷裝置對待測管道進行探傷工作。由于探傷裝置和驅(qū)動小車均布置在待測管道內(nèi)部，檢測人員不可能了解探傷裝置和驅(qū)動小車的實時工作動態(tài)，由此，在驅(qū)動小車上設(shè)置控制裝置，控制蜂鳴器鳴叫時間的長短來表征探傷裝置和驅(qū)動小車的實時工作動態(tài)。然而，在實際工作中發(fā)現(xiàn)，通過蜂鳴器的鳴叫來檢測管道爬行器工作動態(tài)的方式不夠直觀明了，檢測人員很容易將蜂鳴器的鳴叫聲混淆，從而對正常的探測工作帶來很大的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是要解決當(dāng)前的管道爬行器所存在的上述問題，為此提供一種能夠直觀地顯示待測管道內(nèi)探傷裝置和驅(qū)動小車實時工作動態(tài)的語音提示管道爬行器。

本發(fā)明的具體方案是：一種語音提示管道爬行器，包括有X射線發(fā)生器、驅(qū)動小車和控制驅(qū)動小車動作的亞音頻定位源，其特征是：所述亞音頻定位源具有盒體，盒體中裝有控制電路板、蓄電池組和信號發(fā)射器，在控制電路板上集成有亞音頻數(shù)字調(diào)制單元和功率放大單元，在盒體上設(shè)有分別與亞音頻數(shù)字調(diào)制單元相連接的觸發(fā)按鈕A、觸發(fā)按鈕B、觸發(fā)按鈕C、觸發(fā)按鈕D，其中蓄電池組分別為亞音頻數(shù)字調(diào)制單元、功率放大單元和信號發(fā)射器提供工作電源，亞音頻數(shù)字調(diào)制單元用于產(chǎn)生低頻的亞音頻數(shù)字調(diào)制信號，功率放大單元用于將亞音頻數(shù)字調(diào)制信號進行功率放大處理后傳輸給信號發(fā)射器，信號發(fā)射器用于將接收到的信號發(fā)射至待測管道的管壁并使管壁發(fā)生超低頻振動，從而使得與亞音頻定位源相對應(yīng)的管內(nèi)空氣發(fā)生相應(yīng)的振動；所述驅(qū)動小車具有小車本體，在小車本體上分別設(shè)有驅(qū)動箱、電池箱和控制箱，其中驅(qū)動箱中裝有步進電機，步進電機用于驅(qū)動安裝在驅(qū)動箱下側(cè)的主動輪，在控制箱上側(cè)通過可調(diào)節(jié)伸縮桿安裝有信號接收器，控制箱下側(cè)裝有從動輪，控制箱的側(cè)壁上裝有揚聲器，并在控制箱內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括有信號放大單元、整形濾波單元、亞音頻解碼單元和PLC控制器以及語音提示單元，其中信號接收器采用壓電陶瓷將待測管道內(nèi)的空氣振動信號轉(zhuǎn)換為電壓信號傳輸給信號放大單元進行信號放大，整形濾波單元將放大后的信號進行整形和濾波處理后傳輸至亞音頻解碼單元，亞音頻解碼單元將經(jīng)過整形濾波單元處理后的信號解調(diào)成模擬控制信號輸送給PLC控制器，PLC控制器對接收到模擬控制信號進行集中處理，并控制X射線發(fā)生器和步進電機完成相應(yīng)的動作；語音提示單元與PLC控制器相連接，并且根據(jù)測試人員選擇不同的觸發(fā)按鈕，控制揚聲器發(fā)出不同的語音提示以表征待測管道內(nèi)X射線發(fā)生器和驅(qū)動小車的實時工作動態(tài)。

本發(fā)明中所述電池箱中安裝有鋰電池，鋰電池為X射線發(fā)生器和步進電機以及控制箱內(nèi)的控制系統(tǒng)提供工作電源。

本發(fā)明中所述亞音頻定位源的盒體上與驅(qū)動箱、電池箱、控制箱的側(cè)壁上均裝有提手。

本發(fā)明中所述驅(qū)動小車的小車本體呈長方體結(jié)構(gòu)，在小車本體的其中一端裝有可調(diào)式連接構(gòu)件，可調(diào)式連接構(gòu)件具有連接板，連接板上開設(shè)有豎直布置的滑槽，并在滑槽中裝有滑動觸頭；所述X射線發(fā)生器的尾端與滑動觸頭相互連接。

本發(fā)明中所述觸發(fā)按鈕A、觸發(fā)按鈕B、觸發(fā)按鈕C、觸發(fā)按鈕D用于分別實現(xiàn)X射線發(fā)生器進行探傷工作和驅(qū)動小車的前進、后退、停止這四個工位的動作。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明操作簡單方便、清潔環(huán)保，通過亞音頻定位源實現(xiàn)了對待測管道內(nèi)爬行的X射線發(fā)生器和驅(qū)動小車的精確控制，并且通過語音提示方便了測試人員直觀明了地了解到待測管道內(nèi)部X射線發(fā)生器和驅(qū)動小車的實時工作動態(tài)，提高了管道爬行器的測試效率。

(2)本發(fā)明中可調(diào)節(jié)伸縮桿方便了操作者根據(jù)需要隨時調(diào)節(jié)信號接收器的安裝高度，以便精確地將待測管道內(nèi)部的空氣振動信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并且將該信號經(jīng)過相應(yīng)地處理后傳輸至PLC控制器，從而便于PLC控制器實現(xiàn)對步進電機和X射線發(fā)生器的精確控制。

(3)本發(fā)明通過可調(diào)式連接構(gòu)件實現(xiàn)了驅(qū)動小車滿足不同規(guī)格型號X射線發(fā)生器的安裝需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明中亞音頻定位源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中亞音頻定位源的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1—X射線發(fā)生器，2—驅(qū)動小車，3—亞音頻定位源，4—盒體，5—控制電路板，6—蓄電池組，7—信號發(fā)射器，8—亞音頻數(shù)字調(diào)制單元，9—功率放大單元，10—觸發(fā)按鈕A，11—觸發(fā)按鈕B，12—觸發(fā)按鈕C，13—觸發(fā)按鈕D，14—驅(qū)動箱，15—電池箱，16—控制箱，17—步進電機，18—主動輪，19—可調(diào)節(jié)伸縮桿，20—信號接收器，21—從動輪，22—信號放大單元，23—整形濾波單元，24—亞音頻解碼單元，25—PLC控制器,26—提手，27—連接板，28—滑槽，29—滑動觸頭，30—揚聲器，31—語音提示單元。

具體實施方式

參見圖1-4，本發(fā)明包括有X射線發(fā)生器1、驅(qū)動小車2和控制驅(qū)動小車2動作的亞音頻定位源3，所述亞音頻定位源3具有盒體4，盒體4中裝有控制電路板5、蓄電池組6和信號發(fā)射器7，在控制電路5板上集成有亞音頻數(shù)字調(diào)制單元8和功率放大單元9，在盒體4上設(shè)有分別與亞音頻數(shù)字調(diào)制單元8相連接的觸發(fā)按鈕A10、觸發(fā)按鈕B11、觸發(fā)按鈕C12、觸發(fā)按鈕D13，其中蓄電池組6分別為亞音頻數(shù)字調(diào)制單元8、功率放大單元9和信號發(fā)射器7提供工作電源，亞音頻數(shù)字調(diào)制單元8用于產(chǎn)生低頻的亞音頻數(shù)字調(diào)制信號，功率放大單元9用于將亞音頻數(shù)字調(diào)制信號進行功率放大處理后傳輸給信號發(fā)射器7，信號發(fā)射器7用于將接收到的信號發(fā)射至待測管道的管壁并使管壁發(fā)生超低頻振動，從而使得與亞音頻定位源3相對應(yīng)的管內(nèi)空氣發(fā)生相應(yīng)的振動；所述驅(qū)動小車2具有小車本體，在小車本體上分別設(shè)有驅(qū)動箱14、電池箱15和控制箱16，其中驅(qū)動箱14中裝有步進電機17，步進電機17用于驅(qū)動安裝在驅(qū)動箱14下側(cè)的主動輪18，在控制箱16上側(cè)通過可調(diào)節(jié)伸縮桿19安裝有信號接收器20，控制箱16下側(cè)裝有從動輪21，控制箱16的側(cè)壁上裝有揚聲器30，并在控制箱16內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括有信號放大單元22、整形濾波單元23、亞音頻解碼單元24和PLC控制器25以及語音提示單元31，其中信號接收器20采用壓電陶瓷將待測管道內(nèi)的空氣振動信號轉(zhuǎn)換為電壓信號傳輸給信號放大單元22進行信號放大，整形濾波單元23將放大后的信號進行整形和濾波處理后傳輸至亞音頻解碼單元24，亞音頻解碼單元24將經(jīng)過整形濾波單元23處理后的信號解調(diào)成模擬控制信號輸送給PLC控制器25，PLC控制器25對接收到模擬控制信號進行集中處理，并控制X射線發(fā)生器1和步進電機17完成相應(yīng)的動作;語音提示單元31與PLC控制器25相連接，并且根據(jù)測試人員選擇不同的觸發(fā)按鈕，控制揚聲器30發(fā)出不同的語音提示以表征待測管道內(nèi)X射線發(fā)生器1和驅(qū)動小車2的實時工作動態(tài)。

當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕A10時，X射線發(fā)生器1開始工作，此時揚聲器30發(fā)出語音提示“管道爬行器當(dāng)前開始進行探傷作業(yè)”；當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕B11時，驅(qū)動小車2開始向前行駛，此時揚聲器30發(fā)出語音提示“管道爬行器當(dāng)前向前行駛”；當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕C12時，驅(qū)動小車2開始向后倒退，此時揚聲器30發(fā)出語音提示“管道爬行器當(dāng)前向后行駛”；當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕D13時，驅(qū)動小車2停止運行，此時揚聲器30發(fā)出語音提示“管道爬行器當(dāng)前停止運行”。

本實施例中所述電池箱15中安裝有鋰電池，鋰電池為X射線發(fā)生器1和步進電機17以及控制箱16內(nèi)的控制系統(tǒng)提供工作電源。

本實施例中所述亞音頻定位源3的盒體4上與驅(qū)動箱14、電池箱15、控制箱16的側(cè)壁上均裝有提手26。

本實施例中所述驅(qū)動小車2的小車本體呈長方體結(jié)構(gòu)，在小車本體的其中一端裝有可調(diào)式連接構(gòu)件，可調(diào)式連接構(gòu)件具有連接板27，連接板27上開設(shè)有豎直布置的滑槽28，并在滑槽28中裝有滑動觸頭29；所述X射線發(fā)生器1的尾端與滑動觸頭29相互連接。

本發(fā)明在具體操作時，測試人員須將亞音頻定位源3與待測管道的外壁相接觸，而X射線發(fā)生器1和驅(qū)動小車2置于待測管道內(nèi)部。當(dāng)測試人員不通過操作觸發(fā)按鈕A10、觸發(fā)按鈕B11、觸發(fā)按鈕C12和觸發(fā)按鈕D13給定觸發(fā)信號時，亞音頻數(shù)字調(diào)制單元8只是單獨地通過功率放大單元9和信號發(fā)射器7連續(xù)向待測管道輸出亞音頻數(shù)字調(diào)制信號，亞音頻數(shù)字調(diào)制信號用以防止管道爬行器因其他雜波影響而產(chǎn)生誤動作，此時亞音頻解碼單元24不向PLC控制器25輸出模擬控制信號，由此PLC控制器25不向步進電機17和X射線發(fā)生器1發(fā)出控制指令；當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕A10時，即向亞音頻數(shù)字調(diào)制單元8給定一個觸發(fā)信號，亞音頻解碼單元24相應(yīng)地向PLC控制器25輸出模擬控制信號（5V），PLC控制器25控制X射線發(fā)生器1開始工作以實現(xiàn)對待測管道可能存在的缺陷進行檢測；同理，當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕B11時，PLC控制器25控制步進電機17動作以實現(xiàn)管道爬行器在待測管道中的前進操作，當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕C12時，PLC控制器25控制步進電機17動作以實現(xiàn)管道爬行器在待測管道中的后退操作，當(dāng)測試人員按壓觸發(fā)按鈕D13時，PLC控制器25控制步進電機17動作以實現(xiàn)管道爬行器在待測管道中的停止操作。