BR112017000959B1

BR112017000959B1 - Aparelho configurado para detectar e medir uma fenda e método para detectar e medir uma fenda

Info

Publication number: BR112017000959B1
Application number: BR112017000959-5A
Authority: BR
Inventors: Thomas Lawrence Harvill
Original assignee: Process Metrix, Llc.
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2020-10-06
Also published as: KR20170039192A; JP2017522561A; JP6470394B2; CA2954171A1; CN107076676A; TW201606291A; KR102300549B1; TR201909444T4; US20160018341A1; PL3169990T3; EP3169990A1; EA201790036A1; EP3169990A4; EP3169990B1; CN107076676B; UA121391C2; MX2017000769A; US9279773B2; ES2734210T3; TWI655422B

Abstract

trata-se de aparelhos, métodos e sistemas para detectar e medir fendas no revestimento de um compartimento. um típico aparelho inclui um dispositivo de varredura para adquirir uma nuvem de pontos de dados medindo-se as distâncias a partir do dispositivo de varredura até uma pluralidade de pontos na superfície de material de revestimento e um controlador para encaixar uma malha poligonal e uma superfície mínima através da nuvem de pontos de dados, sendo que uma fenda é detectada por uma porção da malha poligonal que contém um grupo conectado de polígonos que se estendem até depois da superfície mínima além de uma distância limiar.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] As realizações da presente invenção se referem, de modo geral, a aparelhos, métodos e sistemas e, mais particularmente, a dispositivos, processos, mecanismos e técnicas para detectar e medir fendas em recipientes metalúrgicos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Recipientes ou compartimentos metálicos de vários tamanhos e formatos projetados para reter metais fundidos são amplamente usados em diversas aplicações industriais. Exemplos dessas aplicações incluem, porém, sem limitação, processos de gasificação em produção energética e química, fornalhas de arco elétrico (EAF), fornalhas básicas de oxigênio (BOF), panelas, altos-fornos, desgasificadores e fornalhas de descarbonetação argônio-oxigênio (AOD) em fabricação de aço. Conforme conhecido na técnica, esses compartimentos são normalmente revestidos por material refratário instalado na forma de tijolo ou moldado em blocos monolíticos de modo a proteger a parte metálica do recipiente dos conteúdos de alta temperatura colocados na mesma; no entanto, devido ao desgaste e ruptura normais do material refratário através dos efeitos combinados de oxidação, corrosão e abrasão mecânica, alguma porção da superfície refratária em contato com o metal fundido é perdida durante o processamento, portanto, se exige inspeção frequente de modo a assegurar uso estendido desempenhando-se reparo previamente localizado, de modo a evitar possíveis falhas catastróficas e remodelação desnecessária ou prematura do revestimento refratário inteiro do recipiente.

[003] A Figura 1 mostra um compartimento metalúrgico convencional 2 que tem um invólucro 4, uma camada interna de material refratário 6 e uma abertura 8. A linha tracejada 7 na Figura 1 ilustra a camada original de material refratário antes de o compartimento ser colocado em uso. A diferença entre as linhas 7 e 6 é quais sistemas existentes são configurados para detectar, de modo que um operador decida quando tirar o compartimento de serviço para reparo. Um modelo de desgaste específico que cria riscos em potencial é fendas no material refratário 6. As fendas permitem o metal fundido fluir próximo ao invólucro de aço externo do recipiente 4, desse modo, criando uma probabilidade aumentada de derreter o invólucro 4. Derreter o invólucro 4 é denominado, geralmente, “rompimento” e é considerado por alguns como um modo de falha catastrófica que pode causar danificação e/ou lesão significativas.

[004] Inicialmente a caracterização da espessura refratária nesses compartimentos metalúrgicos foi realizada de maneira visual por operadores experientes. Dado o ambiente hostil e o longo tempo de inatividade exigido, essa abordagem foi rapidamente abandonada com o advento de sistemas automatizados. Conforme entendido pelos técnicos no assunto, processos automatizados convencionais são conhecidos por medir a espessura localizada, isto é, a distância localizada entre a camada interna de material refratário 6 e o invólucro do compartimento 4. Um método convencional amplamente usado para medir a espessura de revestimento restante de recipientes metalúrgicos é a varredura a laser.

[005] A Figura 2 mostra um sistema de medição de espessura de revestimento refratário de varredura a laser convencional 10, como descrito por exemplo, em US 2013/120738 e que compreende um carrinho móvel 12, um sistema de varredura a laser 16 montado ao mesmo, e hardware e software associados localizados no carrinho móvel 12. Uma das metas do sistema de varredura a laser 10, quando usado em recipientes metalúrgicos, é medir de maneira precisa a espessura de revestimento para permitir que um recipiente permaneça em serviço pelo máximo de tempo possível e para indicar as áreas que exigem manutenção. Um típico sistema de varredura a laser 14 inclui um laser, um dispositivo de varredura, óptica, um fotodetector, e eletrônica de recebedor (não mostrada).

[006] Tais lasers são configurados para disparar impulsos rápidos de luz de laser a uma superfície-alvo, alguns em até 500.000 impulsos por segundo. Um sensor no instrumento mede a quantidade de tempo que o mesmo precisa para que cada impulso retorne da superfície-alvo para o dispositivo de varredura através de um dado campo de visão 16 na Figura 2 A luz se move a uma velocidade constante e conhecida de modo que o sistema de varredura a laser 14 possa calcular a distância entre o mesmo e o alvo com uma alta precisão. Repetindo-se isso em rápida sucessão, o instrumento constrói um ‘mapa’ complexo da superfície que se mede. Calculando-se e/ou comparando- se as alterações entre mapas de alcance medidos das superfícies internas do material refratário 6 com medição de referência das mesmas superfícies, as alterações são detectadas e avaliadas para possíveis alterações que possam resultar em uma falha do invólucro 4. Medições únicas podem ser feitas em 20 a 30 segundos. Um mapa inteiro do interior de fornalha que consiste em, por exemplo, 4 a 6 medições e mais que 2.000.000 pontos de dados, pode ser completado em um curto período de tempo (por exemplo, menos que 10 minutos). A varredura a laser produz uma grande coleção de pontos de dados, por vezes denominada uma nuvem de pontos de dados.

[007] No entanto, apesar do progresso descrito resumidamente acima em caracterizar o desgaste sobre o material refratário 6 do compartimento metalúrgico 2, até o momento nenhum dos dispositivos, processos, e/ou métodos que existem têm capacidade para detectar e medir uma fenda na superfície refratária 6. Por esse motivo, baseado pelo menos nas induções com dispositivos de varredura a laser convencionais observadas acima, para caracterizar a integridade de recipientes e para medir os perfis de superfície dos mesmos, seria vantajoso ter dispositivos, métodos e sistemas que tenham capacidade para detectar, medir, e/ou caracterizar fendas no material refratário 6. Tal caracterização incluiria a habilidade para quantificar uma profundidade máxima defenda, localização, orientação, comprimento, largura média, e largura máxima. Essas informações podem, então, ser apresentadas a um usuário conhecedor que teria a capacidade para determinar a gravidade de uma fenda e avaliar se o recipiente metalúrgico exige manutenção ou novo revestimento mesmo antes de varredura refratária resultar em desgaste refratário abaixo de níveis mínimos de segurança.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] Uma ou mais das necessidades descritas resumidamente acima ou outras conhecidas na técnica são abordadas por aparelhos, métodos, e processos para detectar e medir fendas no revestimento de um compartimento. Tais aparelhos incluem um dispositivo de varredura para gerar uma nuvem de pontos de dados medindo-se as distâncias a partir do dispositivo de varredura até uma pluralidade de pontos na superfície do material de revestimento do compartimento; e um controlador conectado ao dispositivo de varredura, sendo que o controlador é configurado para encaixar uma malha poligonal através da nuvem de pontos de dados e para encaixar uma superfície mínima através da nuvem de pontos de dados, sendo que a fenda é detectada por uma porção da malha poligonal que contém um grupo de polígonos que se estendem até depois da superfície mínima além de uma distância limiar e a fenda é medida calculando-se uma pluralidade de dimensões do grupo de polígonos.

[009] Os métodos para detectar e medir as fendas no revestimento de um compartimento também estão no escopo da presente invenção. Tais métodos incluem etapas para encaixar, com o uso de um controlador, uma malha poligonal através de uma nuvem de pontos de dados, sendo que a malha poligonal tem uma resolução especificada por um usuário e em que a nuvem de pontos de dados é coletada por um dispositivo de varredura conectado ao controlador medindo-se as distâncias a partir do dispositivo de varredura até uma pluralidade de pontos na superfície do material de revestimento do compartimento; e encaixar uma superfície mínima através da nuvem de pontos de dados que usa o controlador, sendo que a fenda é detectada por uma porção da malha poligonal que contém um grupo de polígonos que se estendem até depois da superfície mínima além de uma distância limiar e a fenda é medida calculando-se uma pluralidade de dimensões do grupo de polígonos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[010] As Figuras anexas (não desenhadas em escala), as quais são incorporadas e constituem uma parte do relatório descritivo, ilustram uma ou mais realizações e, junto com a descrição, explicam essas realizações. Nas Figuras: a Figura 1 ilustra um compartimento metalúrgico convencional que tem uma camada protetora de material refratário; a Figura 2 ilustra um sistema de varredura a laser convencional para caracterizar o material refratário dentro do compartimento da Figura 1; a Figura 3 ilustra uma realização de um sistema de varredura a laser de acordo com uma realização da presente invenção; a Figura 4 ilustra uma representação de malha do compartimento da Figura 1 coberto com uma nuvem de pontos de dados adquirida com o sistema da Figura 3 de acordo com uma realização da presente invenção; a Figura 5 ilustra uma aproximação de uma porção da Figura 4; a Figura 6 ilustra uma vista em corte bidimensional da representação de malha encaixada aos pontos de dados da Figura 4 sobreposta com uma superfície mínima encaixada aos pontos de dados de acordo com uma realização da presente invenção; a Figura 7 ilustra uma fenda possível identificada por um conjunto de facetas postulantes da Figura 6 de acordo com uma realização da presente invenção; a Figura 8 ilustra outra fenda possível identificada por um conjunto de facetas postulantes da Figura 6; a Figura 9 ilustra uma representação tridimensional de fendas detectadas de acordo com uma realização da presente invenção; a Figura 10 ilustra uma Tabela que mostra vários parâmetros e dimensões de fendas identificadas na Figura 4 de acordo com realizações da presente invenção; a Figura 11 ilustra um fluxograma de um método de acordo com uma realização da presente invenção; e a Figura 12 ilustra um sistema de computador configurado para identificar e caracterizar as fendas no compartimento da Figura 1 de acordo com uma realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[011] A descrição a seguir das realizações se refere às Figuras anexas. Os mesmos números de referência em Figuras diferentes identificam os mesmos elementos ou elementos semelhantes. A descrição detalhada a seguir não limita a invenção. Em vez disso, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações anexas. As realizações a seguir são discutidas, a título de simplicidade, com relação à terminologia e estrutura de aparelhos, sistemas, ou métodos para detectar e medir fendas nos revestimentos refratários usados para proteger recipientes ou compartimentos usados na indústria metalúrgica. No entanto, as realizações a serem discutidas a seguir não são limitadas a esses conjuntos, porém, podem ser aplicadas a outros aparelhos, sistemas ou métodos, que incluem, porém, não se limitam a caracterizar, detectar, perfilar e/ou medir fendas no revestimento de outros compartimentos configurados para reter ou transportar substâncias que têm uma temperatura acima do ponto de fusão dos materiais dos quais o compartimento é feito.

[012] Referências ao longo do relatório descritivo a “uma realização” significam que um recurso, estrutura ou característica particular descrita em conexão com uma realização está incluída em pelo menos uma realização da presente invenção. Assim, a ocorrência da expressão “em uma realização” em vários locais ao longo do relatório descritivo não se refere necessariamente à mesma realização. Ademais, os recursos, as estruturas ou características particulares podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais realizações.

[013] A presente invenção descreve aparelhos, sistemas e processos que analisam uma nuvem de pontos de dados obtida ponderando-se o revestimento refratário de um recipiente metalúrgico de modo a identificar fendas no mesmo. Então, os algoritmos usados identificam e quantificam cada fenda em termos da profundidade máxima de fenda, localização, orientação, comprimento, largura média, e largura máxima. Um técnico no assunto pode usar essas informações para determinar a gravidade de uma fenda e para avaliar se o recipiente metalúrgico exige manutenção ou novo revestimento.

[014] A Figura 3 ilustra uma realização de um sistema de varredura a laser 20 que tem capacidade para gerar uma nuvem de pontos de dados de acordo com uma realização da presente invenção. Em linhas gerais, esse sistema de varredura a laser 20 compreende dois componentes principais: um dispositivo de varredura 22 e um controlador geral 24. O sistema de varredura a laser 20 e o controlador geral 24 podem estar juntamente dispostos no mesmo dispositivo ou estar separados um do outro. Por exemplo, uma realização de carrinho móvel pode incluir ambos na mesma unidade. Em outra realização, o sistema de dispositivo de varredura a laser 20 pode ser uma unidade propriamente configurada para ser posicionada em frente ao compartimento para ser caracterizada e o controlador geral 24 estar posicionado em outro local (por exemplo, na sala de controle de operação da usina). Conforme usado no presente contexto, o controlador geral 24 também pode ser denominado um dispositivo de redução de dados 24 e/ou um dispositivo de computação ou de computador 24.

[015] Em operação, através do campo de visão 16, o dispositivo de varredura 22 realiza varredura o material refratário 6 no compartimento 2, que gera uma nuvem de pontos de dados a ser transferida ao controlador geral 24. De acordo com uma realização, dados de varredura a partir do sistema de varredura 20 são processados conforme abordado agora. Verifica-se que no campo de caracterizar o desgaste de compartimentos metalúrgicos, há processos existentes para recolher dados submetidos à varredura e aplicar várias etapas de processamento conhecidas de modo a gerar uma imagem da superfície de revestimento de modo a identificar áreas em necessidade de reparo. Baseado nessa imagem, que pode ser representada de maneira impressa, em tela, tabular, etc., um especialista em compartimento metalúrgico determina se o reparo ao revestimento do compartimento é necessário e consequentemente aconselha uma empresa metalúrgica. As realizações abordadas a seguir aperfeiçoam esse processo tecnológico de determinar o merecimento de um compartimento metalúrgico, por exemplo, detectando-se e caracterizando-se fendas no material de revestimento de modo a aperfeiçoar a segurança e para estender a vida útil de compartimento.

[016] Em sistemas convencionais essa nuvem de pontos de dados tem sido usada, até o presente, para caracterizar o desgaste no material refratário 6. Conforme os técnicos no assunto verificarão, exceto aqueles observados e identificados ao longo do presente documento, nenhum dos recursos no sistema de varredura a laser 20 e controlador geral 24 são considerados limitações à presente invenção. Em uma realização, o sistema de varredura a laser 20 inclui um laser, um dispositivo de varredura, óptica, um fotodetector e eletrônica de recebedor. Muitos tipos diferentes de lasers, dispositivos de varredura, óptica, fotodetectores e eletrônica de recebedor que existem têm capacidade para coletar uma nuvem de pontos de dados que caracteriza a superfície do material refratário 6. Em uma realização, o sistema de varredura a laser 20 é uma implantação específica de uma classificação mais geral de sistemas de medição conhecidos como LiDAR (sistema de detecção e telemetria de luz ou de telemetria, detecção e imaginologia a laser). Em tais realizações, qualquer tipo de sistema LiDAR tem capacidade para produzir a nuvem de pontos de dados adequada para a análise de detecção de fenda se a exatidão do dispositivo for pelo menos a metade dos tamanhos de recurso a serem detectados. Uma vez adquirida, a nuvem de pontos de dados é transferida ao controlador geral 24 para análise adicional, conforme será explicado adicionalmente abaixo. Em uma realização o sistema de varredura a laser 20 compreende um dispositivo de varredura a laser Anteris, que tem um diâmetro de feixe pequeno (cerca de 4 mm), uma varredura de alta precisão (erro na faixa de ± 3 mm), grandes taxas de varredura (até 500.000 Hz), um projeto robusto adequado para o ambiente de fábrica e para as cargas térmicas impostas durante varredura de superfícies de alta temperatura, comprimento de onda de laser seguro aos olhos (que elimina e/ou reduz substancialmente as preocupações de segurança em local de trabalho), ângulo de varredura vertical de ± 40°, e ângulo de varredura horizontal de 0 a 360°. Tais dispositivos de varredura a laser admitem varreduras de resolução padrão de um interior de recipiente em cerca de 6 a 10 segundos, o que resulta em menos tempo de inatividade de recipiente e maior disponibilidade de produção. Em modo de alta resolução, o dispositivo de varredura Anteris pode fornecer imagens detalhadas do recipiente que pode ser usado para detectar fendas, definir a região ao redor de um orifício de vazamento, ou uma condição de um tampão de limpeza.

[017] Características desejáveis do sistema de dispositivo de varredura a laser 20 incluem exatidão de tempo, de modo a fornecer níveis desejados de precisão de alcance, exatidão de medição angular e tamanhos de feixe que fornecerão a exatidão total desejada conforme verificado acima. O tamanho de recurso detectável mínimo é dependente da habilidade do dispositivo de varredura em resolver espacialmente um ponto submetido à varredura individual. A incerteza de dispositivo de varredura pode ser considerada como uma esfera ao redor de um ponto com raio oscanner. O uso de σscanner como o primeiro desvio padrão da incerteza de medição significa que há probabilidade de 86% de que o ponto medido está dentro da esfera de incerteza. O uso desses dados métricos e heurísticos, o tamanho de recurso mínimo viável, isto é, que pode ser visto, é duas vezes a incerteza de dispositivo de varredura. Essa afirmação é submetida à resolução de medição que é menor que ou igual à incerteza de dispositivo de varredura. A resolução de medição é a separação espacial de pontos em uma superfície medida. A incerteza de dispositivo de varredura ou de medição é dominada por pelo menos três termos, isto é, a incerteza de alcance (OR),a incerteza de medição angular (OAngie) e a incerteza de diâmetro de feixe (OB). AO assumir que essas são variáveis aleatórias, uma pessoa pode estimar a incerteza de dispositivo de varredura como a soma dos quadrados de incertezas de alcance e angular. A incerteza de alcance é dependente da habilidade do dispositivo de varredura em medir o alcance, portanto, uma incerteza de temporização (ou δt). A incerteza angular é dependente por ponto no alcance para alvo (R), como:

[018] e a incerteza de dispositivo de varredura, oscanner, então, é calculada por:

[019] em que, a incerteza de feixe, OB, é igual à metade do diâmetro de feixe. Com as quantidades verificadas acima, o tamanho de fenda mínimo detectável, ou Çcrack.Min, é igual a duas vezes a incerteza de dispositivo de varredura. Em um sistema prático que usa um laser, a incerteza de dispositivo de varredura será, por vezes, limitada pelo tamanho de feixe.

[020] Em linhas gerais, uma vez que a nuvem de pontos de dados é gerada, fendas são detectadas e medidas encaixando-se, inicialmente, a nuvem com uma superfície de malha poligonal de alta resolução, SHR, sendo que a dita superfície tem, em algumas realizações, uma resolução definida ou escolhida pelo usuário. Conforme usada ao longo do presente documento, a expressão alta resolução significa espaçamento de pondo de medição médio na superfície em questão de menos que ou igual a cerca de 5 mm que leva a um tamanho de recurso mínimo detectável de cerca de 10 mm.

[021] Subsequentemente, uma superfície mínima, Smin, é calculada para a nuvem de pontos de dados. A comparação de SHR e Smin admitirá a identificação de pontos de dados que estão localizados a uma distância maior que uma distância especificada da Smin, desse modo, identificando todos os pontos da SHR que possivelmente pertencem às fendas. Conforme será explicado adicionalmente abaixo, em uma realização, tal comparação de SHR e Smin é executada identificando-se todas as facetas da SHR que têm vértices que estão fora da Smin, isto é, as facetas que são maiores que uma distância programável da SHR, portanto, que geram um conjunto de facetas em potencial que pertencem às fendas no material refratário 6. Finalmente, através de tratamento adicional dos vértices que estão fora da SHR, facetas conectadas são agrupadas em fendas únicas e a caracterização de fenda em termos de orientação de fenda, comprimento de fenda, localização de profundidade máxima de fenda, largura média de fenda e largura máxima de fenda é desempenhada. Cada uma dessas porções da presente invenção será abordada agora em mais detalhes considerando as várias realizações.

[022] As Figuras 4 e 5 ilustram uma representação de malha de alta resolução do compartimento metalúrgico gerado a partir de e coberto com a nuvem de pontos de dados adquirida a partir do compartimento com o sistema de varredura da Figura 3 de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 4 é uma ilustração do compartimento inteiro e a Figura 5 ilustra uma porção aproximada da Figura 4 No exemplo dado nas Figuras 4 e 5, uma malha triangular foi usada. Entretanto, os técnicos no assunto verificarão que outras geometrias poderiam ser usadas para gerar tal malha. Adicionalmente, a resolução de tal malha deve ser definida ou selecionada pelo usuário, conforme já verificado; com o entendimento de que malhas mais finas tomarão mais tempo computacional para criar e analisar do que malhas mais grossas. Além disso, a resolução pode ser selecionada de acordo com a resolução da nuvem de pontos de dados - uma maior densidade de pontos de dados que levam à habilidade para escolher uma resolução de malha mais fina. Por esse motivo, o tamanho de malha deve ser considerado como uma variável arbitrária e não uma que poderia limitar a matéria da presente invenção.

[023] Adicionalmente, em algumas realizações, as varreduras de alta resolução são primeiramente obtidas e os procedimentos de caracterização e detenção de fenda descritos no presente documento são, então, conduzidos. Em outras realizações, varreduras de baixa resolução são primeiramente usadas para identificar áreas onde possíveis fendas estão localizadas. Subsequentemente, varreduras de alta resolução são, então, desempenhadas apenas da área onde possíveis fendas estão localizadas.

[024] Em linhas gerais, o tamanho de malha é maior que a precisão da fonte de luz que é usada para realizar varredura o compartimento. Por exemplo, para um laser que tem uma precisão de ± 5 mm, o tamanho de malha de resolução a ser usado pode ser escolhido para ser 25 mm. Conforme verificado, malhas mais finas podem atrasar o processo de redução de dados. Por exemplo, os dados coletados na Figura 4 têm cerca de 1 M+ pontos de dados por medição. Quando convertidas em uma estrutura de dados, com o uso de uma malha triangular nesse exemplo, todas as facetas (isto é, cada triângulo pequeno gerado encaixando-se os dados) têm de ser criadas. Por esse motivo, a velocidade de processamento aumenta com o uso de menos triângulos. Por exemplo, em uma malha de triângulo com 1 M pontos de dados, para qualquer tipo de operação matemática (por exemplo, criar um corte transversal da malha, calcular diferentes volumes desejados ou medir diferentes distâncias desejadas para vários pontos), as escalas de tempo computacional aumentam geometricamente com o tamanho das estruturas. Dessa maneira, conforme conhecido pelos técnicos no assunto, o tamanho de malha é uma restrição computacional importante a ser considerada. Usuários esperam resultados próximos a tempo real, de modo a terem capacidade para manipular e olhar para os dados calculados, portanto, um equilíbrio entre o tamanho de malha e o tempo computacional está sempre presente.

[025] Outra consideração quando se gera a malha é o ruído. A nuvem de pontos de dados gerada pelo sistema de varredura é ruidoso por natureza e também pode incluir dados adquiridos que são exceções estatísticas, portanto, que têm de ser removidos visto que os mesmos não pertencem à superfície que é caracterizada. Diferentes processos podem ser usados para reduzir o ruído nos dados submetidos à varredura. Por exemplo, um encaixe de mínimo quadrado pode ser usado de modo a reduzir ou filtrar o ruído. Adicionalmente, a detecção e a medição de fenda são sensíveis à resolução selecionada pelo usuário. Por exemplo, uma fenda na ordem de 25 mm pode ser detectada de modo confiável com o uso de um laser com uma precisão de ± 5 mm. Se um tamanho de grelha selecionado é igual ao tamanho de fenda que uma pessoa deseja medir, deve ser esperado que tal fenda possa ser detectada, porém, não quantificada.

[026] A superfície cinza ilustrada na Figura 4 é uma superfície que resulta de um melhor encaixe de todos os dados que usa um encaixe de mínimos quadrados, isto é, SHR, portanto, que resulta essencialmente em uma aproximação de mínimos quadrados da nuvem bruta de pontos de dados. Limitada pela resolução usada para coletar a nuvem bruta de pontos de dados, de modo a encaixar melhor ou mais precisamente os dados aos recursos de fenda a serem identificados e caracterizados, a malha encaixada é refinada para elementos poligonais menores (por exemplo, elementos triangulares). As pintas pretas mostradas na Figura 5 são pontos de dados reais sobrepostos na superfície encaixada mostrada. Portanto, em algumas realizações, a superfície gerada é uma subseção relativamente pequena do da totalidade. Ao longo desta descrição, a superfície ilustrada nas Figuras 4 e 5 será denominada uma superfície de malha de alta resolução, ou SHR.

[027] Uma vez que a superfície de malha de alta resolução, SHR, é gerada com uma resolução definida por um usuário, a superfície mínima, Smin, é calculada para a nuvem de pontos de dados. A comparação sistêmica de SHR e Smin admitirá, então, a identificação de pontos de dados que estão localizados a uma distância maior que uma distância especificada da superfície mínima, desse modo, identificando todos os pontos da SHR que estão possivelmente associados a fendas. As Figuras 6 a 8 ilustram diversas seções bidimensionais completa ou parcialmente dos dados da Figura 4, que mostra pontos de dados e ambas as superfícies de alta resolução e mínima.

[028] As informações ilustradas de modo geral na Figura 6 são como a seguir. O invólucro de aço que reveste o compartimento é mostrado em 30. Um revestimento permanente 32 é disposto próximo ao invólucro 30, que fornece proteção permanente além disso. Próximo ao revestimento permanente 32 está a camada de material refratário 6, por vezes denominada como revestimento ativo 34. As fendas no revestimento ativo 34 são os defeitos que uma pessoa normalmente se preocupa. Os orifícios 36 são orifícios de esvaziamento usados para jogar fora materiais a do compartimento e/ou outros orifícios usados para agitar ou limpar o compartimento durante o processamento de material. Em alguns métodos de varredura esses recursos podem ser usados como referências para posicionar precisamente o compartimento antes de medir o revestimento ativo 34.

[029] Em uma realização, SHR é um mínimo quadrado melhor encaixe e Smin é o primeiro desvio padrão negativo, p, de SHR, sendo que a tal superfície é denominada doravante no presente documento SM,min. A superfície de alta resolução (SHR), a superfície mínima (Smin), e os pontos de dados são mostrados em 38 próximos à superfície externa do revestimento ativo 34. Em outra realização, Smin é uma superfície mínima construída subtraindo-se de SHR o desvio padrão negativo local de SHR. A superfície de mínimo quadrado melhor encaixe SHR pode ser considerada como a superfície criada colocando-se um balão de assoprar dentro do compartimento, porém, não muito firme de modo a encaixar todas as fendas a serem localizadas e medidas. Nas vistas ampliadas mostradas nas Figuras 7 e 8, em 40, SHR, SM,min e os dados reais divergem, em que o melhor encaixe mostra uma depressão na superfície mínima localizada no topo da mesma, portanto, identificando possíveis lugares de fenda.

[030] Conforme entendido pelos técnicos no assunto, há diferentes maneiras para se remover ruído e/ou exceções estatísticas dos dados adquiridos e para se gerar SHR. Por exemplo, a geração de tal superfície de malha de alta resolução, SHR, pode ser executada por técnicas, tais como cubos marchantes, CRUST e/ou Poisson, para citar apenas algumas. Conforme já indicado, um recurso desejado de tais algoritmos para permitir a detecção de fenda viável é de que o algoritmo de encaixe seja imune a ruído. A imunidade a ruído é um recurso desejado visto que a nuvem de ponto de entrada é tipicamente ruidosa por diversas razões, que incluem, porém, sem limitação a incerteza de dispositivo de varredura e/ou pontos de dados falsamente adquiridos a partir de fumaça, poeira e/ou resíduos, que também são exemplos de pontos de dados de exceção estatística. Uma técnica de encaixe vantajosa empregaria um contingente de tamanho de malha variável no nível de detalhe da nuvem de pontos de dados. Os técnicos no assunto entenderão que a resolução de tais técnicas de encaixe afetará o tamanho mínimo das fendas a serem detectadas e medidas. Por exemplo, uma resolução de 25 mm resultará na precisão do algoritmo de cálculo de fenda a ser limitado a aproximadamente metade desse valor, isto é, 12 mm. Adicionalmente, a geração da superfície SHR também pode ser executada processando-se os dados adquiridos em conjuntos menores, de modo a aperfeiçoar a velocidade enquanto se mantém um tamanho de conjunto de dados aceitável.

[031] Em realizações que usam SM,min, tal representação estatística da superfície encaixada pode ser calculada de modo que para cada faceta, Fi, na superfície encaixada SHR, e para cada ponto na nuvem de entrada de pontos de dados, Pj, pela distância normal, Dj, a partir de Pj até Fi é primeiramente calculado seguido por determinar a distância normal média DI.AVG e um desvio padrão, σi, de todas as distâncias normais calculadas. Subsequentemente, para cada faceta, Fi, na superfície encaixada SHR e para cada ponto na nuvem de ponto de entrada, Pj, SM,min pode ser calculado como a seguir:

[032] Se (Dj - DI,AVG)< 0, se adiciona Dj a DmTOTAL e se acresce um numerador, NM; (3)

em que é o produto escalar entre as variáveis mostradas nas quais ΠFI θ um vetor de unidade normal à faceta Fi. Baseado nas Equações (3) a (5), Sp.rnin é, então, construída a partir dos pontos Pmi.

[033] As fendas podem ser identificadas e medidas comparando- se SHR e SM,min uma vez que um tamanho de fenda selecionado por operador é especificado. Os técnicos no assunto verificarão que uma distância programável é necessária, de modo a controlar a quantidade de facetas que encaixarão uma condição projetada para encontrar fendas de modo a caracterizar as mesmas. As fendas apenas se tomarão significativas quando tiverem um dado tamanho. Todas as facetas que satisfazem o tamanho de fenda selecionado por operador são identificadas como possivelmente pertencentes a uma fenda. Todas as tais facetas são ajustadas a parte e determinadas posteriormente se pertencem ao mesmo grupo, isso é, a mesma fenda.

[034] As fendas são inicialmente filtradas extraindo-se todas as facetas, Fi, da malha de alta resolução SHR que tem qualquer vértice que está fora da SM,min por uma distância que é maior que uma distância programável, Ωm. Essas todas são combinadas em uma superfície de postulantes a fenda, ou Scc. De modo a identificar todas as facetas que pertencem a uma única fenda, para todas as facetas em Scc, aquelas com vértices comuns são conectadas em uma superfície defendas, Sc, desse modo, criando um grupo SRC.Ide I subsuperficies (SRC.I é uma subsuperfície de Sc, que é uma subsuperfície de Scc).

[035] Matematicamente, Sc contém grupos de facetas conectadas da SHR que são superfícies de fenda, dessa maneira, para cada vértice, Vj, em cada faceta, Fi, na superfície encaixada SHR, primeiramente a celebrada distância euclidiana, Dmj, a partir do Vj até S |j,min é calculada. Subsequentemente, se Dmj >Ωm então Fi é adicionada à superfície de fendas postulantes, Scc, em que Ωmé o parâmetro programável selecionado por usuário. Posteriormente, uma pessoa recorrentemente agrupa as facetas em Scc com aquelas facetas que têm quaisquer vértices comuns, desse modo, formando grupos na superfície de fenda bruta SRC.I- Grupos em SRC.I são recorrentemente agrupadas para formar Sc combinando-se as superfícies em SRC.I se uma distância mínima entre superfícies, DRC e outro parâmetro programável, Ωc, for satisfeita. Ωc pode ser considerado como uma distância física, de modo que se um tem duas fendas que estão “próximas” (dentro de Ωc) e que apontam para a mesma direção, então, as mesmas podem ser consideradas a mesma fenda, portanto, se cria a coleção de superfície de fenda, Sc.

[036] Estatísticas para cada fenda são, então, calculadas com as informações em Scc. Isso é, em uma realização, a distância euclidiana a partir de cada vértice em Sc até SM,min pode determinar a profundidade de fenda média, DCAVG. A profundidade máxima de fenda, DCMAX, e a localização de fenda podem ser determinadas em outra realização pela distância euclidiana máxima a partir de cada vértice em Sc a SM,min. Finalmente, encaixar uma linha de mínimo quadrado, melhor encaixe através de todos os vértices em uma fenda pode ser usado para determinar a orientação de fenda, que corresponderia à direção da linha de melhor encaixe.

[037] Outra maneira de quantificar as fendas detectadas e medidas é determinar a orientação das mesmas. A orientação é uma característica desejável devido à maneira que certos recipientes são construídos. Dependendo das características de construção de um dado recipiente, as fendas ocorrem muito provavelmente ao longo das linhas de tijolo. Ao saber da orientação principal que, por exemplo, o material refratário pode ter sido disposto, uma pessoa pode procurar e caracterizar as fendas que estão substancialmente alinhadas com essa orientação principal dependendo de uma aplicação particular. Os técnicos no assunto verificarão que os aparelhos, sistemas, métodos e processos que são revelados são gerais. Dessa maneira, uma pessoa tem capacidade para procurar por uma certa direção ou facetas juntamente agrupadas ao longo de tal direção. Adicionalmente, os ganhos experimentados em trabalhar com certos tipos de recipientes e os materiais refratários dos mesmos, melhor orientação programável pode ser decidida por experiência, tipo de aplicação, como os tijolos foram estendidos, a orientação selecionada como função de tipo de tijolo, e/ou tipo esperado de fenda em uma dada aplicação, para citar apenas alguns exemplos.

[038] Por exemplo, se fendas verticais são, de alguma forma, predominantes em uma dada aplicação, as fendas dentro, por exemplo, de ± 30° de um eixo geométrico vertical (por exemplo, um eixo geométrico Z) que tem uma relação de largura média por comprimento, ou RL/W, maior que um valor limiar mínimo programável, ou RL/W,MIN,podem ser procuradas nos dados reduzidos. De maneira similar, se fendas horizontais são, de alguma forma, predominantes em outra aplicação, as fendas dentro, for exemplo, de ± 30° de um plano horizontal (por exemplo, um plano XY) que tem uma relação de largura média por comprimento, RL/W, maior que um valor limiar mínimo programável, ou RL/W.MIN, podem, então, ser identificadas nos dados reduzidos.

[039] Para cada SRC.Iem SRC, uma determina o comprimento, orientação, profundidade máxima, largura média, largura máxima e localização conectando-se primeiramente a outras subsuperficies SRC.J para criar um novo conjunto de subsuperfície consolidado Sc,i. SRC.Ideve ter a mesma orientação que SRC.J. SRC.Ideve estar dentro de uma distância máxima Ωc, de SRC.J. e, finalmente, SRC.J deve ter uma maior relação de largura média por comprimento que SRC.Ie SRC.J, isto é, RL/W.J > RL/W,I. Para cada faceta em Sc, uma pessoa calcula a profundidade de fenda. A profundidade de fenda é definida como a distância máxima euclidiana entre cada vértice em Sc.i e SM,min. Para aperfeiçoar os algoritmos de precisão de cálculo de profundidade dentro do escopo da presente invenção se pode, opcionalmente, reencaixar SHR apenas na região definida por Sc.i para criar uma superfície encaixada que tem uma resolução maior que a primeira empregada.

[040] Os técnicos no assunto verificarão que SRC.Ié o subgrupo que satisfez os dados critérios de filtragem, porém, as mesmas podem não estar conectadas aos outros subgrupos diretamente - na realidade, as mesmas tocam umas às outras. Assim, uma pessoa pode detectar uma fenda ou possivelmente uma protuberância de materiais de processamento que podem ter uma fenda carregada em uma pequena porção da mesma. As últimas etapas de processamento a pouco descritas são, portanto, uma avaliação de um critério de proximidade que poderia ser ajustado para agrupar os subgrupos em super subgrupos. Se os mesmos estão próximos o bastante e seguem aproximadamente a mesma orientação, os mesmos são a mesma fenda. Dessa maneira, Ωc admite materiais de enchimento, e, após o primeiro agrupamento, os processos propostos irão conferir novamente agora baseado em todas as fendas que satisfizeram todas as condições. Na dada explicação, i é para todos os grupos que satisfizeram os dados critérios e j é para todos. Os técnicos no assunto verificarão que i não pode ser igual a j porque, se assim for, a dada condição seria satisfeita toda vez - claramente um desfecho indesejável.

[041] Conforme os técnicos no assunto verificarão, uma relação de largura média por comprimento é uma variável desejável a ser considerada e uma que deve ser escolhida dependendo do tipo de aplicação que é examinada e das características de quais tipos de fendas são vistas. Uma vez que um valor para essa variável é especificado e os dados filtrados, todos os possíveis postulantes que encaixam os critérios ajustados serão tomados e o usuário pode, por exemplo, encaixar uma linha de melhor encaixe através de todas daquelas facetas - ao pôr de maneira eficaz uma caixa delimitadora ao redor das facetas selecionadas. Para esse ajuste, se um grupo de facetas tem uma relação de largura por comprimento de cerca de um, por exemplo, é uma cratera e não uma fenda. Uma fenda será, normalmente, caracterizada por uma longa dimensão longitudinal em relação a uma dimensão transversal. Dessa maneira, tendo-se a capacidade para especificar uma relação de largura média por comprimento os produtos, processos e sistemas que são revelados terão uma flexibilidade embutida. Tipicamente uma relação de cerca de 4 pode ser especificada, porém, dependerá do tipo de pedido e de outras variáveis conhecidas pelos técnicos no assunto. Por exemplo, as fendas em panelas podem ter uma relação de largura média por comprimento que é provavelmente maior que 4. Em outro pedido, usuários podem querer procurar por fendas muito grandes, por vezes até mesmo crateras, como uma posição onde um tijolo caiu - uma grande totalidade. Assim, um dos recursos vantajosos dos produtos, processos e sistemas que são revelados é a flexibilidade em ajustar uma relação de largura média por comprimento como uma função do que está sendo visto ou do pedido em questão.

[042] As regiões mais escuras identificadas como 50 na Figura 9 ilustram fendas no compartimento da Figura 4 Essas fendas foram detectadas e caracterizadas como um resultado dos procedimentos e/ou cálculos abordados acima conduzidos na nuvem de pontos de dados ilustrada na mesma Figura. A Tabela na Figura 10 ilustra valores, para cada fenda detectada, de orientação de fenda, profundidade máxima, localização em coordenadas cilíndricas (raio (R), ângulo (0), e distância longitudinal (Z)), comprimento de fenda, largura média e largura máxima.

[043] Métodos e processos configurados para detectar/identificar, medir e caracterizar fendas no revestimento de um recipiente ou compartimento também estão dentro do escopo da presente invenção. A Figura 11 ilustra o fluxograma de uma realização de um método ou processo 100 de acordo com a presente invenção. Conforme mostrado, em 110, tais métodos incluem encaixar uma malha poligonal através de uma nuvem de pontos de dados, sendo que a malha poligonal tem uma resolução especificada por um usuário, em que a nuvem de pontos de dados é coletada por um dispositivo de varredura medindo- se as distâncias a partir do dispositivo de varredura até uma pluralidade de pontos na superfície do material de revestimento do compartimento. Em 120, encaixar a superfície mínima através da nuvem de pontos de dados com o uso do controlador. E, em 130, identificar/detectar uma fenda por uma porção da malha poligonal que contém um grupo de polígonos que se estendem até depois da superfície mínima além de uma distância limiar selecionada pelo usuário e medir uma pluralidade de dimensões do grupo de polígonos.

[044] Uma ou mais dentre as etapas dos métodos que compreendem a presente invenção podem ser implantadas em um sistema de computação configurado especificamente para detectar/identificar, medir e caracterizar fendas no revestimento refratário de um recipiente metalúrgico ou compartimento conforme explicado acima no presente documento. Um exemplo de um sistema de computação representativo que tem capacidade para conduzir operações de acordo com as realizações é ilustrado na Figura 12 Hardware, firmware, software ou uma combinação dos mesmos pode ser usada para desempenhar as várias etapas e operações descritas no presente documento.

[045] O sistema de computação 900 adequado para desempenhar as atividades descritas nas realizações pode incluir um servidor 901. Tal servidor 901 pode incluir um processador central (CPU) 902 acoplado a uma memória de acesso aleatório (RAM) 904 e a uma memória apenas de leitura (ROM) 906. A ROM 906 pode, também, ser outros tipos de mídia de armazenamento para armazenar programas, tais como ROM programável (PROM), PROM apagável (EPROM), etc. O processador 902 pode se comunicar com outros componentes internos e externos através de conjuntos de circuitos de entrada/saída (I/O) 908 e barramento 910, para fornecer sinais de controle e similares. A CPU 902 conduz uma variedade de funções conforme é conhecido na técnica, conforme determinado pelas instruções de software e/ou firmware.

[046] O servidor 901 também pode incluir um ou mais dispositivos de armazenamento de dados, que incluem unidade de disco 912, unidades de CD-ROM 914 e outro hardware que possa ler e/ou armazenar as informações tal como um DVD, etc. Em uma realização, o software para conduzir as etapas abordadas acima pode ser armazenado e distribuído em um CD-ROM 916, um dispositivo de memória removível 918 ou outra forma de meio que tem capacidade para armazenar de maneira portátil as informações. Tais meios de armazenamento podem ser inseridos e lidos por dispositivos, tais como a unidade de CD-ROM 914, a unidade de disco 912, etc. O servidor 901 pode estar acoplado a um visor 920, que pode ser qualquer tipo de visor ou tela de apresentação conhecidos, tais como visores de LCD, visor de plasma, tubos de raios catódicos (CRT), etc. Uma interface de entrada de usuário 922 é fornecida, que inclui um ou mais mecanismos de interface de usuário, tais como um mouse, teclado, microfone, bloco sensível ao toque, tela de toque, sistema de reconhecimento de voz, etc.

[047] O servidor 901 pode ser acoplado a outros dispositivos de computação, tais como os terminais de telefone fixo e/ou sem fio por meio de uma rede. O servidor pode ser parte de uma configuração da rede maior como em uma rede de área global (GAN), tal como a Internet 928, que admite conexão definitiva aos vários dispositivos clientes de telefone fixo e/ou móvel.

[048] As realizações reveladas fornecem aparelhos, métodos e sistemas para detectar/identificar, medir e caracterizar fendas no revestimento de um recipiente metalúrgico ou compartimento bem como os outros usos descritos resumidamente acima no presente documento e verificado pelos técnicos no assunto após consideração da presente invenção. Deve-se compreender que essa descrição não se destina a limitar a invenção. Ao contrário, as realizações se destinam a cobrir alternativas, modificações e equivalentes, os quais estão incluídos no escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações anexas. Além disso, na descrição detalhada das realizações, diversos detalhes específicos são apresentados de modo a fornecer um entendimento compreensivo da invenção reivindicada. No entanto, um técnico no assunto compreenderia que diversas realizações podem ser praticadas sem tais detalhes específicos.

[049] Apesar dos recursos e elementos das presentes realizações serem descritos nas realizações em combinações particulares, cada recurso ou elemento pode ser usado por si só sem os outros recursos e elementos das realizações ou em diversas combinações com ou sem outros recursos e elementos revelados na presente invenção.

[050] Esta descrição escrita usa exemplos da presente invenção para permitir que qualquer técnico no assunto coloque os mesmos em prática, incluindo produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e desempenhar os métodos incorporados. O escopo patenteável da presente invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos técnicos no assunto. Tais outros exemplos se destinam a estar dentro do escopo das reivindicações.

[051] Embora as realizações presente invenção descritas tenham sido mostradas nas Figuras e completamente descritas acima, com particularidade e em detalhes, em conjunto com diversas realizações, será evidente aos técnicos no assunto que muitas modificações, mudanças e omissões são possíveis sem que haja materialmente o desvio do escopo dos ensinamentos inovadores, dos princípios e conceitos apresentados no presente documento, e das vantagens da presente invenção mencionada nas reivindicações anexas. Consequentemente, o escopo adequado das inovações revelado deveria ser determinado apenas com propósitos interpretativos mais amplos das reivindicações anexas, de forma que abranja todas as tais modificações, mudanças e omissões. Além disso, a ordem ou sequência de quaisquer etapas de processo ou método pode ser variada ou ressequenciada, de acordo com as realizações alternativas. Finalmente, nas reivindicações, qualquer clausula do tipo meios-mais-função se destina a englobar as estruturas descritas no presente documento à medida que desempenham a função mencionada e não apenas equivalentes estruturais, mas também estruturas equivalentes.

Claims

1. APARELHO CONFIGURADO PARA DETECTAR E MEDIR UMA FENDA (50) em uma superfície de um revestimento (7) de um compartimento (2), sendo que o aparelho compreende: um dispositivo de varredura (20) que tem um laser, óptica, um dispositivo de varredura (22), um fotodetector, e eletrônica de recebedor, sendo que o dispositivo de varredura (22) é configurado para gerar uma nuvem de pontos de dados (SHR) medindo-se as distâncias a partir do dispositivo de varredura (22) até uma pluralidade de pontos na superfície do revestimento do compartimento (2); e um controlador (24) conectado ao dispositivo de varredura (20), caracterizado pelo controlador (24) ser configurado para encaixar uma malha poligonal através da nuvem de pontos de dados (SHR) que usa uma resolução selecionada por um usuário, e para encaixar uma superfície mínima (Smin) através da nuvem de pontos de dados, em que o controlador (24) é ainda configurado para: - detectar a fenda (50) por uma porção da malha poligonal que contém um grupo de polígonos que se estendem até depois da superfície mínima além de uma distância limiar selecionada pelo usuário; e - medir a fenda (50) calculando-se uma pluralidade de dimensões do grupo de polígonos.

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador ser configurado adicionalmente para remover exceções estatísticas da nuvem de pontos de dados (SHR) antes de encaixar a malha poligonal e a superfície mínima (Smin).

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador ser configurado para obter a malha poligonal por um mínimo quadrado, melhor encaixe da nuvem de pontos de dados (SHR) e para determinar a superfície mínima (Smin) como um primeiro desvio padrão negativo do mínimo quadrado, melhor encaixe.

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador ser configurado para calcular a superfície mínima (Smin) calculando-se uma distância normal a partir de cada faceta da malha poligonal até cada ponto na nuvem de pontos de dados (SHR) e determinando uma distância normal média e um desvio padrão das distâncias normais calculadas, em que, para cada faceta na superfície poligonal encaixada e para cada ponto na nuvem de ponto de entrada, o controlador é configurado para calcular a superfície mínima (Smin) por produtos escalares entre vetores de unidade normais para facetas correspondentes e a média normal calculada.

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela distância limiar ser uma função de um tamanho da fenda (50).

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo controlador ser configurado para determinar um tamanho médio de fenda (50) ponderando-se as distâncias a partir de cada faceta de cada polígono no grupo conectado de polígonos e para calcular uma profundidade máxima de fenda (50) determinando-se uma distância máxima a partir das distâncias de cada vértice do polígono no grupo conectado de polígonos até a superfície mínima.

7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma resolução do dispositivo de varredura (22) é igual a ou menor que metade de uma dimensão característica da fenda (50) que é medida.

8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela pluralidade de dimensões incluir uma orientação da fenda (50) em relação ao compartimento (2).

9. APARELHO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por uma faixa angular para a orientação ser especificada e apenas fendas (50) que têm uma relação de largura média por comprimento maior que um valor limiar mínimo são identificadas.

10. MÉTODO PARA DETECTAR E MEDIR UMA FENDA (50) em uma superfície de um revestimento de um compartimento (2), sendo que o método é caracterizado por compreender as etapas de: encaixar uma malha poligonal através de uma nuvem de pontos de dados (SHR), sendo que a malha poligonal tem uma resolução especificada por um usuário e em que a nuvem de pontos de dados (SHR) é coletada por um dispositivo de varredura (22) medindo-se as distâncias a partir do dispositivo de varredura (22) até uma pluralidade de pontos na superfície do material de revestimento do compartimento (2); e encaixar uma superfície mínima através da nuvem de pontos de dados (SHR), em que a fenda (50) é detectada por uma porção da malha poligonal que contém um grupo de polígonos que se estendem até depois da superfície mínima (Smin) além de uma distância limiar selecionada pelo usuário e a fenda (50) é medida calculando-se uma pluralidade de dimensões do grupo de polígonos.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de: filtrar as exceções estatísticas para fora da nuvem de pontos de dados (SHR) antes do encaixe da superfície poligonal e do encaixe da superfície mínima (Smin).

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo encaixe da malha poligonal compreender adicionalmente a etapa de: encaixar um mínimo quadrado, melhor encaixe da nuvem de pontos de dados (SHR) e o encaixe da superfície mínima (Smin) compreende um cálculo de um primeiro desvio padrão negativo do mínimo quadrado, melhor encaixe da nuvem de pontos de dados (SHR).

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo encaixe da superfície mínima (Smin) compreender adicionalmente as etapas de: calcular uma distância normal a partir de cada faceta da malha poligonal até cada ponto na nuvem de pontos de dados (SHR); e determinar uma distância normal média e um desvio padrão das distâncias normais calculadas, em que, para cada faceta na superfície poligonal encaixada e para cada ponto na nuvem de ponto de entrada, a superfície mínima (Smin) é calculada por produtos escalares entre vetores de unidade normais para facetas correspondentes e a média normal calculada.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender adicionalmente as etapas de: calcular um tamanho médio de fenda (50) ponderando-se as distâncias a partir de cada faceta do polígono no grupo conectado de polígonos até a superfície mínima (Smin); e calcular uma profundidade máxima de fenda (50) determinando-se uma distância máxima a partir das distâncias de cada vértice do polígono no grupo conectado de polígonos até a superfície mínima (Smin).

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela malha poligonal ser uma malha triangular.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por uma resolução do dispositivo de varredura (22) ser igual a ou menor que metade de uma dimensão característica da fenda (50) que é medida.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de: separar as fendas (50) no grupo de polígonos por grupos de polígonos que têm vértices comuns ou direções comuns.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela pluralidade de dimensões incluir uma orientação da fenda (50) em relação ao compartimento (2).

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por uma faixa angular para a orientação ser especificada e apenas fendas (50) que têm uma relação de largura média por comprimento maior que um valor de relação de largura média por comprimento limiar mínimo são identificadas.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pela relação de largura média por comprimento e o valor limiar mínimo serem uma função de uma aplicação industrial do compartimento (2).