基于TRIZ理論的管道檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)

劉春蘭 王婧婧 魏勇 趙嫦欣

【摘要】現(xiàn)有的多數(shù)管道檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜且需要耗費(fèi)大量的人力物力，基于此，筆者利用TRIZ理論（即發(fā)明問題解決理論）中的因果鏈分析與技術(shù)矛盾和矛盾矩陣，對(duì)原始的管道檢測(cè)裝置進(jìn)行了簡要的分析和研究，并設(shè)計(jì)了一種新型的管道檢測(cè)裝置，該裝置相對(duì)而言小巧便于攜帶且操作簡單。

【關(guān)鍵詞】TRIZ理論；管道檢測(cè)裝置；因果鏈分析；技術(shù)矛盾與矛盾矩陣

眾所周知，科技與資源的利用改變著我們的生活，而資源的使用就伴隨著器件與媒介的損耗及其檢修，如通訊光纜、下水管道，石油天然氣管道等都伴隨著使用過程中傳輸媒介的老化。在傳統(tǒng)的人工修建方式中，對(duì)于特定部位開膛破肚的檢測(cè)方法存在諸多弊端，人力財(cái)力物力損耗極大，已經(jīng)不符合新時(shí)代的要求。此外，對(duì)于石油氣等的檢測(cè)依舊采取手持檢測(cè)儀檢測(cè)方式，對(duì)檢測(cè)人員存在極大的危險(xiǎn)。因此設(shè)計(jì)出一種管道檢測(cè)裝置十分必要。

一、初始問題描述

（一）存在的問題

在現(xiàn)有的管道檢測(cè)方法中，檢測(cè)人員需要親自對(duì)等待維修的部分進(jìn)行開膛破肚，之后的管道有些可以修復(fù)，有些就只能換新，浪費(fèi)人力財(cái)力。

（二）限制條件

所以筆者希望開發(fā)制作一種管道檢測(cè)裝置，其應(yīng)該具備的主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）使用方法簡單，極易上手，省財(cái)省力；（2）在不同情況下可以有不同的檢查方法；（3）可以在黑暗中前行傳輸視野；（4）可以進(jìn)行控制前后左右移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；（5）視野開闊，高低處都可以進(jìn)行檢查。

二、裝置的技術(shù)系統(tǒng)分析

（一）因果鏈分析

因果鏈分析是針對(duì)底層關(guān)鍵缺點(diǎn)采取措施或預(yù)防手段的非常明智的做法。

在表1中，通過對(duì)關(guān)鍵缺點(diǎn)進(jìn)行分析，我們找到可執(zhí)行的方案，并找到兩個(gè)矛盾。接下來，我們將在TRIZ解決問題工具的運(yùn)用中進(jìn)行詳細(xì)分析。

三、基于TRIZ原理的解決方法

運(yùn)用技術(shù)矛盾找出原理。通過上述分析可知，存在待解決的問題：如何在沒有減少裝置運(yùn)用時(shí)間的情況下，減少維修次數(shù)，對(duì)應(yīng)到通用技術(shù)參數(shù)中選擇“34可維修性”作為被改善的參數(shù)，“16靜止物體的作用時(shí)間”則是被惡化的參數(shù)。

通過矛盾矩陣查找到解決技術(shù)矛盾的發(fā)明原理是：1.我們綜合原理1分割，可得到一個(gè)方法，將裝置進(jìn)行多次分割，并且模式化。這樣可對(duì)局部損壞裝置進(jìn)行替換，避免一處壞而全部停的問題，且更換快速方便為特殊情況下爭取了時(shí)間。此外，待解決的問題還有：如何在對(duì)裝置不進(jìn)行多種樣式的前提下，讓裝置可以在多種情況下檢測(cè)管道，對(duì)應(yīng)到通用技術(shù)參數(shù)中選擇“36設(shè)備的復(fù)雜性”作為被改善的參數(shù)，“22能量損失”則是被惡化的參數(shù)。通過矛盾矩陣查找到解決技術(shù)矛盾的發(fā)明原理是：10，35，13。2.最終我們?cè)诎l(fā)明原理10（預(yù)先作用原則）得到啟示。即在裝置空余位置預(yù)先留出平臺(tái)擴(kuò)展位置，可進(jìn)行特殊工具的后期安裝，比如機(jī)械臂，探測(cè)儀等各種裝置。其中也開闊了一個(gè)平臺(tái)思想機(jī)器擴(kuò)展功能，方便不同情況下的使用。其總體圖如圖1所示。

四、結(jié)語

本裝置相較于傳統(tǒng)的開膛破肚式檢測(cè)法，省錢省力，并且在多種情況下適用于多種路況，操作方便，不會(huì)對(duì)人身造成傷害。并且裝置不僅僅適用與管道，在擴(kuò)展的平臺(tái)上加入其他裝置可以運(yùn)用于不同的場景。具有很好的實(shí)際應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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[2]韓博.現(xiàn)代TRIZ理論中因果鏈分析應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與品牌，2016（03）：47～49.

作者簡介：劉春蘭（1989.03—），女，漢族，四川人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：光纖傳感；王婧婧（1997.05—），女，漢族，重慶人；魏勇（1987.06—），男，漢族，內(nèi)蒙包頭人，博士，講師，研究方向：光纖傳感、大學(xué)生創(chuàng)新教育；趙嫦欣（1991.03—），女，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)員，研究方向：光纖傳感。