本实用新型涉及管道位移监测技术领域，具体涉及一种简易管道位移预警器。
背景技术：
在石油开采作业中，采油井中的油液通常需要由集输管道运输至远距离外的处理厂或油库等地，在长距离的输送过程中，集输管道会受到输送介质(油液)温度变化、地面沉降等因素所产生的应力影响，从而导致部分集输管道产生位移现象。当集输管道的位移量超出安全范围时，会使管道出现裂缝，危及管道安全，更有甚者会导致管道断开、输送介质泄露、发生火灾爆炸等重大事故。因此在实际作业中，需要对集输管道的位移进行监测，以在集输管道的位移量超出安全范围前及时进行校正。
相似的问题不仅出现在石油开采领域，还出现在其他领域，如供热管网领域，针对该问题，授权公告号为cn109631825a的中国发明专利申请公开了一种供热管道位移测量及诊断系统及其工作方法，该供热管道位移测量及诊断系统包括布置在供热管道旁侧的固定支架，固定支架在横向上和纵向上分别设置有与供热管道侧壁接触的位移传感器，以对供热管道横向位移和纵向位移进行实时监测，固定支架上还设有收集位移传感器实测值的上位机，当位移传感器测量的位移值超出供热管道位移的安全范围后，上位机进行预警，以提醒工作人员及时对供热管道的位置进行校正。
可以看出，如果将上述装置应用在石油作业中的集输管道上，也能够实现实时监测集输管道的位移值并在位移值超出安全范围后及时预警的功能，但由于上述装置中包含位移传感器和上位机，成本较高，安装麻烦，且集输管道上需要布置多处这样的预警装置，进一步提高了整体成本，不利于现场大面积使用。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种简易管道位移预警器，用以解决现有技术中预警装置成本较高、安装麻烦的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型简易管道位移预警器采用如下的技术方案：
一种简易管道位移预警器，包括固定支架，用于设置在管道的旁侧，固定支架上设置有安装座；
还包括：
探针，沿前后方向导向移动装配在安装座上，探针的前端具有管道触头，管道触头用于沿管道的径向与管道侧壁接触以在管道朝向探针一侧发生位移时在管道侧壁的顶推下使探针直线后移；
弹性件，装配在安装座上，对探针施加朝向管道侧壁的顶推力；
预警电路，包括电源、报警器、静触头、动触头，动触头设置于所述探针的后端，静触头固定设置于探针的后侧且与动触头前后相对设置；电源的正、负两个电极中的一个电极通过线缆与所述动触头电连接，另一个电极通过线缆与静触头电连接；
所述报警器连接在与所述电极相连的线缆上；
所述动触头随探针前后移动的移动行程上具有报警位以及处于报警位前方的初始位，所述动触头处于报警位时与静触头接触，以导通预警电路使报警器报警；
所述动触头处于初始位时，所述管道触头被设定为与管道侧壁接触，且初始位与报警位在前后方向上具有设定的安全距离，该安全距离小于允许管道位移的最大位移量。
上述技术方案的有益效果是：将本实用新型简易管道位移预警器设置在管道的旁侧，当管道不发生位移或者位移量处于安全距离以内时，动触头与静触头前后相对间隔，预警电路不会导通；当管道的位移量超出安全距离时，动触头和静触头接触，预警电路被导通，报警器报警，此时工作人员可以及时对管道位置进行校正，由于安全距离小于允许管道位移的最大位移量，这样在管道达到最大位移量之前就能够及时报警，避免了安全事故的发生。同时，本装置的结构组成简单，成本较低，在保证实时监测管道位移的前提下，有利于现场大面积使用。
进一步地，所述安装座具有安装腔，安装腔的前后两侧均设有供探针沿安装座导向移动的导向孔，弹性件装配在安装腔内，探针的周向设置有径向延伸的挡止结构，挡止结构位于安装腔内，弹性件通过挡止结构与探针在前后方向上顶推配合。
进一步地，所述安装座包括导套和端子座，导套上设置有所述安装腔，所述端子座上具有与静触头电连接的第一接线端子、与动触头电连接的第二接线端子，第一、二接线端子中的一个与电源正极电连接，另一个与电源负极电连接。端子座上的第一、二接线端子方便了静触头和动触头与电源上相应电极的连接。
进一步地，所述探针上固定套装有与所述动触头电连接的导电滑套，导电滑套位于所述导套内，所述导套内还设有导电簧片，所述导电滑套与所述导电簧片导电滑动配合，所述导电簧片与所述第二接线端子电连接，以实现动触头与第二接线端子的电连接。通过导电簧片和导电滑套配合将导电部分限制在了导套内，避免了将探针完全设置为导电体而导致在探针处于报警位时发生漏电情况。
进一步地，所述端子座上设有l形的导电片，导电片的一端固定在端子座内部且与所述第一接线端子电连接，导电片的另一端向后延伸并向下弯折而形成处于所述探针的后侧的悬伸端，所述静触头固定在所述导电片的悬伸端上，静触头与导电片电连接，以实现静触头与第一接线端子的电连接。
进一步地，所述探针的数量为两个，所述固定支架包括相互连接的立柱和横梁，两个探针的安装座分别设置在立柱和横梁上，两个探针分别在水平方向和上下方向上与相应管道侧壁接触，以分别监测管道在水平方向和竖直方向的位移。在两个方向监测管道的位移，能够进一步掌握管道的位移情况。
进一步地，固定支架还包括底座，底座螺纹连接在立柱的下端，底座通过地脚螺栓固定在相应位置。底座方便了固定支架的固定。
进一步地，所述立柱和横梁与相应安装座均通过万向节连接。万向节可进行角度旋转，使得立柱和横梁与相应安装座之间的角度关系可以调整，以更好的适应环境需求。
进一步地，所述探针的侧壁上设置有沿前后方向延伸的刻度。设置刻度方便了对管道的位移量进行读取，以更方便地进行管道的校正。
进一步地，所述报警器为报警喇叭。
附图说明
图1为本实用新型简易管道位移预警器的实施例与管道配合使用的示意图；
图2为本实用新型简易管道位移预警器的实施例中探针与安装座的装配示意图；
图3为本实用新型简易管道位移预警器的实施例中预警电路的电路原理示意图；
附图标记说明：1-固定支架，101-立柱，102-横梁，2-安装座，21-导套，22-端子座，221-正接线端子，222-负接线端子，3-探针，31-管道触头，32-动触头，33-刻度，34-挡杆，4-静触头，5-安装腔，6-导向孔，7-压簧，8-线缆，9-报警喇叭，10-管道，11-底座，12-螺纹孔，13-蓄电池，14-导电簧片，15-导电片，16-导电滑套，17-导线，a-报警位，b-初始位，l-安全距离。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：
本实用新型简易管道位移预警器的具体实施例：
如图1至图2所示，简易管道位移预警器包括固定支架1和探针3，固定支架1用于设置在管道10的旁侧，固定支架1上设置有安装座2，探针3移动装配在安装座2上；还包括预警电路，探针3通过与预警电路配合以实现对管道10的位移超限情况进行预警。
固定支架1包括相互连接的立柱101和横梁102，立柱101和横梁102上均设置有探针3，两探针3移动方向相互垂直，以分别对管道10的水平、竖直位移的超限情况进行预警。为了方便介绍，以立柱101的探针3为例进行介绍，如图1和图2所示，定义探针3本身的两端为前、后两端，后文中所述的前、后均是指相对于探针3自身的前后两端的相对方向，而不是三维空间中的绝对方向。探针3沿其自身的前后方向移动装配在安装座2上，探针3的前端具有管道触头31，管道触头31沿管道10的径向与管道10的侧壁接触以在管道10朝向探针3一侧发生位移时在管道10的侧壁顶推下使探针3直线后移。
具体的，如图2所示，安装座2包括导套21和端子座22，导套21内具有安装腔5，与探针3的前后方向对应，安装腔5的前后两侧均设有供探针3沿安装座2导向移动的导向孔6，安装腔5内设有压簧7，压簧7作为弹性件套装在探针3的外部，探针3的周向设置有径向延伸的两个挡杆34，挡杆34位于安装腔5内，作为挡止结构与后侧的导向孔6在前后方向上对压簧7进行限位，压簧7通过挡杆34对管道触头31施加朝向管道10的侧壁的顶推力，以使得管道触头31能稳定的与管道10的侧壁接触，同时压簧7也方便了探针3的前后移动。
如图1至图3所示，预警电路包括蓄电池13、报警喇叭9、静触头4和动触头32，动触头32设置于探针3的后端，静触头4固定设置于探针3的后侧且与动触头32前后相对设置，蓄电池13作为电源，其正极通过线缆8与动触头32电连接，负极通过线缆8与静触头4电连接，其中，报警喇叭9作为报警器连接在静触头4与负极之间相连的线缆8上。在其他实施例中，报警喇叭也可连接在动触头与正极相连的线缆上，当然，蓄电池也可以由负极通过线缆与动触头相连，由正极通过线缆与静触头相连。
具体的，如图2所示，安装座2中的端子座22上具有第一、二接线端子，具体为正接线端子221和负接线端子222，两个接线端子通过线缆分别与蓄电池13的正、负极相连。探针3上具有位于导套21内的收窄段，收窄段上套装有与收窄段尺寸适配的导电滑套16，导电滑套16通过穿装在探针3内部的导线17与动触头32连接，导电簧片14的一端固定在端子座22上的固定端、另一端为伸入导套21内部的自由端。导电簧片14的自由端弹性压接在导电滑套16上，使得导电滑套16与导电簧片14的在探针3的前后移动方向上导电滑动配合。导电簧片14的固定端通过端子座22内部的导线与正接线端子221连接，这样设置实现了正接线端子221与动触头32的电连接。
端子座22上设有l形的导电片15，导电片15的一端固定在端子座22内部且与负接线端子222通过线缆电连接，导电片15的另一端向后延伸并向下弯折而形成处于探针3后端的后侧的悬伸端，静触头4固定在导电片15的悬伸端上且与导电片15电连接，这样设置实现了负接线端子222与静触头4的电连接。导电片15表面暴露在端子座22之外的部分覆盖有绝缘层，探针3表面处于收窄段之外的部分覆盖有绝缘层，以避免漏电。
当管道10的侧壁朝向探针3所在一侧移动时，探针3会沿导套21前后导向移动，动触头32随之前后移动，在动触头32前后移动的行程上具有报警位a和初始位b，动触头32处于报警位a时，动触头32与静触头4接触，以导通预警电路使报警喇叭9报警；初始位b处于报警位a的前方，具体的，动触头32处于初始位b时，管道触头31与管道10的侧壁接触，且初始位b与报警位a在前后方向上具有设定的安全距离l，该安全距离l小于允许管道10位移的最大位移量，这样，当管道10的位移量超出安全距离l时，动触头32便与静触头4接触，预警电路被导通，报警喇叭9报警，同时，在管道10达到最大位移量之前就能够及时报警，避免了安全事故的发生。
由于管道10多布置在环境复杂多变的户外，为方便调整探针3的位置，以使探针3的管道触头31沿管道10的径向与管道10的侧壁接触，在本实施例中，安装座2与立柱101之间通过万向节(图中未显示)连接，通过调整万向节的角度可以保证探针3的管道触头31与管道10的侧壁稳定的沿管道10的径向接触。
此外，如图2所示，探针3的侧壁上还设置有沿前后方向延伸的刻度33，当动触头32处于初始位b时，通过读取探针3上的刻度值可以确定动触头32的初始值，当动触头32处于报警位a，预警电路导通以使报警喇叭9报警时，通过读取探针3的刻度值可以确定动触头32的最终值，根据初始值和最终值可以快速确定管道10的位移量以方便工作人员对管道10进行校正。
以上内容对立柱101上的探针3的布置形式以及与预警电路的连接关系进行了介绍，横梁102上的探针3的布置形式以及与预警电路的连接关系与立柱101上的探针3相同，具体布置形式以及与预警电路的连接关系可以参考立柱101上的探针3的相应内容，此处不再赘述。如图3所示，两探针3上动触头32与相应静触头4配合，形成了两道并联的预警电路，两探针3分别在水平方向和上下方向上与相应管道10的侧壁接触，以分别监测管道10在水平方向和竖直方向上的位移。
如图1所示，固定支架1还包括底座11，底座11为方形板状结构，底座11螺纹连接在立柱101的下端，底座11的四角处对应设置有四个螺纹孔12，四个螺纹孔12通过与地脚螺栓(图中未显示)连接以将固定支架1固定在地面上，同时，将地脚螺栓设置成四个也可以方便的调节底座11的水平度。在其他实施例中，地脚螺栓的个数也可以是一个、两个、三个或者根据实际需要选择其他个数。
本实用新型简易管道位移预警器的实施例在使用时，如图1所示，将固定支架1、安装座2、探针3、压簧7以及蓄电池13、线缆8、报警喇叭9、静触头4依次连接，通过地脚螺栓将固定支架1固定在管道10的旁侧，使两个探针3的管道触头31分别在水平方向和竖直方向对管道10的位移实施监测，且两个探针3上的动触头32与蓄电池13、线缆8、报警喇叭9、静触头4等装置分别形成的预警电路相互独立，使得本实用新型简易管道位移预警器对管道10在水平方向和竖直方向上的位移监测相互独立，互不影响。
而后，记录下探针3上的刻度值作为初始值，当管道10的侧壁朝向探针3所在一侧移动时，探针3后移，压簧7在挡杆34的作用下收缩，同时，处于初始位b的动触头32后移，当动触头32在前后方向上处于初始位b和报警位a之间时，证明管道10向该侧的位移量处于安全距离l内，当动触头32与静触头4接触，静触头4到达报警位a，此时，预警电路被导通以使报警喇叭9报警，此时工作人员可记录下探针3的刻度值作为最终值，并根据最终值和初始值对管道10在相应方向上进行校正。本装置的结构组成简单，成本较低，在保证实时监测管道10位移的前提下，有利于现场大面积使用。
在本实施例中，报警器为报警喇叭。在其他实施例中，报警器也可以是报警灯。
在本实施例中，立柱和横梁与相应安装座均通过万向节连接。在其他实施例中，也可不设置万向节，立柱和横梁与相应安装座直接固定连接。
在本实施例中，固定支架还包括底座，底座螺纹连接在立柱的下端，底座通过地脚螺栓固定在相应位置。在其他实施例中，底座和立柱可以通过焊接连接。
在本实施例中，探针的数量为两个，分别在水平方向的一侧和上下方向对管道的位移进行监测。在其他实施例中，探针的数量也可以是三个，此时管道水平方向的两侧均设置探针。
在本实施例中，弹性件为压簧，压簧位于挡止结构和后侧导向孔的孔沿之间。在其他实施例中，弹性件也可以是拉簧，拉簧固定在挡止结构和前侧导向孔的孔沿之间，此时拉簧的后端应与挡杆的前端固定连接。
在本实施例中，挡止结构为两个挡杆。在其他实施例中，挡止结构也可以设置在探针外周面的环形凸起。
在本实施例中，压簧套装在探针的外部。在其他实施例中，压簧也可以设置在探针的旁侧，而不是套装在探针的外部，此时，压簧仍与挡杆在前后方向上挡止配合。
1.一种简易管道位移预警器，包括固定支架，用于设置在管道的旁侧，固定支架上设置有安装座；
其特征在于，还包括：
探针，沿前后方向导向移动装配在安装座上，探针的前端具有管道触头，管道触头用于沿管道的径向与管道侧壁接触以在管道朝向探针一侧发生位移时在管道侧壁的顶推下使探针直线后移；
弹性件，装配在安装座上，对探针施加朝向管道侧壁的顶推力；
预警电路，包括电源、报警器、静触头、动触头，动触头设置于所述探针的后端，静触头固定设置于探针的后侧且与动触头前后相对设置；电源的正、负两个电极中的一个电极通过线缆与所述动触头电连接，另一个电极通过线缆与静触头电连接；
所述报警器连接在与所述电极相连的线缆上；
所述动触头随探针前后移动的移动行程上具有报警位以及处于报警位前方的初始位，所述动触头处于报警位时与静触头接触，以导通预警电路使报警器报警；
所述动触头处于初始位时，所述管道触头被设定为与管道侧壁接触，且初始位与报警位在前后方向上具有设定的安全距离，该安全距离小于允许管道位移的最大位移量。
2.根据权利要求1所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述安装座具有安装腔，安装腔的前后两侧均设有供探针沿安装座导向移动的导向孔，弹性件装配在安装腔内，探针的周向设置有径向延伸的挡止结构，挡止结构位于安装腔内，弹性件通过挡止结构与探针在前后方向上顶推配合。
3.根据权利要求2所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述安装座包括导套和端子座，导套上设置有所述安装腔，所述端子座上具有与静触头电连接的第一接线端子、与动触头电连接的第二接线端子，第一、二接线端子中的一个与电源正极电连接，另一个与电源负极电连接。
4.根据权利要求3所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述探针上固定套装有与所述动触头电连接的导电滑套，导电滑套位于所述导套内，所述导套内还设有导电簧片，所述导电滑套与所述导电簧片导电滑动配合，所述导电簧片与所述第二接线端子电连接，以实现动触头与第二接线端子的电连接。
5.根据权利要求3所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述端子座上设有l形的导电片，导电片的一端固定在端子座内部且与所述第一接线端子电连接，导电片的另一端向后延伸并向下弯折而形成处于所述探针的后侧的悬伸端，所述静触头固定在所述导电片的悬伸端上，静触头与导电片电连接，以实现静触头与第一接线端子的电连接。
6.根据权利要求1至4任一项所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述探针的数量为两个，所述固定支架包括相互连接的立柱和横梁，两个探针的安装座分别设置在立柱和横梁上，两个探针分别在水平方向和上下方向上与相应管道侧壁接触，以分别监测管道在水平方向和竖直方向的位移。
7.根据权利要求6所述的简易管道位移预警器，其特征在于：固定支架还包括底座，底座螺纹连接在立柱的下端，底座通过地脚螺栓固定在相应位置。
8.根据权利要求6所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述立柱和横梁与相应安装座均通过万向节连接。
9.根据权利要求1至4任一项所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述探针的侧壁上设置有沿前后方向延伸的刻度。
10.根据权利要求1至4任一项所述的简易管道位移预警器，其特征在于：所述报警器为报警喇叭。
技术总结