[发明专利]具有导航功能的管道镜

权利要求书

1.一种具有导航功能的管道镜，包括前端设有探测头的探测管，其特征在于：该管道镜还包括：

设于该探测管内的形状感应线缆，该形状感应线缆包括至少一根感应线及设置于该感应线上的若干应变传感器，该感应线还用于传输其上应变传感器感应到的应力变化信号；

用于夹持该探测管的夹持定位装置，该夹持定位装置包括用于测量该探测头至该夹持定位装置之间的探测管的长度的长度测量单元；

形状计算器，用于根据所述应变传感器感应到的应力变化信号及测量得到的探测头至该夹持定位装置之间的探测管的长度数据计算得出该探测头至该夹持定位装置之间的探测管的空间形状图像；及

选择性地包括用于显示该计算得出的空间形状图像的监视器。

2.如权利要求1所述的具有导航功能的管道镜，其中该管道镜还包括：

模型存储器，用于存储表征待测设备的空间结构的模型；及

成像处理器，用于根据该计算得出的空间形状图像及该模型计算得出该探测头至该夹持定位装置之间的探测管位于该待测设备内的位置图像，该监视器进一步用于显示该计算得出的位置图像。

3.如权利要求1所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状计算器还包括用于采集该应变传感器感应到的应力变化信号的信号采集器。

4.如权利要求1所述的具有导航功能的管道镜，其中该感应线为光纤，该若干应变传感器为光纤布拉格光栅传感器。

5.如权利要求1所述的具有导航功能的管道镜，其中该夹持定位装置包括一个夹持通道，用于夹持该探测管，该探测管可在该夹持通道中移动。

6.如权利要求5所述的具有导航功能的管道镜，其中该长度测量单元包括一个滑轮及一个计数器，该滑轮设于该夹持定位装置的内部且部分位于该夹持通道内，该探测管在夹持通道移动时旋转该滑轮，该计数器用于记录该滑轮旋转的圈数。

7.如权利要求5所述的具有导航功能的管道镜，其中该长度测量单元包括一个磁栅传感器、均匀设置在该探测管上的若干磁栅及一个计数器，该磁栅传感器用于感应经过其上的磁栅，该计数器用于记录该磁栅传感器感应到的磁栅的数量。

8.如权利要求5所述的具有导航功能的管道镜，其中该长度测量单元包括一个光栅传感器、均匀设置在该探测管上的若干光栅及一个计数器，该光栅传感器用于感应经过其上的光栅，该计数器用于记录该光栅传感器感应到的光栅的数量。

9.如权利要求1所述的具有导航功能的管道镜，其中该至少一根感应线包括四根设置在该形状感应线缆上的感应线。

10.如权利要求9所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆还包括一根环形的柔性套管及一根设于该套管内部的十字形的柔性支撑杆，该四根感应线分别设置于该支撑杆的四个角处。

11.如权利要求10所述的具有导航功能的管道镜，其中该支撑杆由玻璃纤维或碳素纤维制成。

12.如权利要求9所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆还包括一根环形的柔性套管，该四根感应线分别中心对称的设置于该套管的内表面上。

13.如权利要求9所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆还包括一根环形的柔性套管，该四根感应线分别中心对称的内嵌于该套管的内部。

14.如权利要求9所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆还包括一根圆形的柔性支撑杆，该四根感应线分别中心对称的部分内嵌于该圆形的柔性支撑杆的圆周上。

15.如权利要求9所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆还包括一根方形的柔性支撑杆，该四根感应线分别部分内嵌于该方形的柔性支撑杆的四个边的中心位置处。

16.如权利要求9所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆还包括由两个半圆形柔性套管组成的套管组合，该四根感应线分别中心对称的内嵌于该套管组合的内表面上。

17.如权利要求9所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆还包括一根方孔形的柔性套管，该四根感应线分别中心对称的设置于该套管的内表面的四个角处。

18.如权利要求1所述的具有导航功能的管道镜，其中该形状感应线缆设于该探测管的中心。