CN108152300A - 一种管道内壁疵病检测装置 - Google Patents

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孙翌
鞠志浩
李晓
张佳晨
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Abstract

本发明公开一种管道内壁疵病检测装置，包括反面镜、安装架、固定架、变倍镜头、CCD相机、推杆、光源；所述反面镜固定在安装架一端，安装架另一端与固定架相连，所述反面镜的反射面朝向变倍镜头，用于将管道内壁的图像反射到变倍镜头；所述变倍镜头固定在固定架一端内部，所述CCD相机固定在固定架另一端内部，所述变倍镜头与CCD相机相连；所述变倍镜头轴向与管道、固定架的轴向一致；所述光源位于变倍镜头前端，且固定在固定架或变倍镜头上；所述推杆固定在固定架另一端尾部；本发明采用变倍镜头，可实现多倍放大效果，有效的解决对细小疵病的检测，且运行平稳，可满足不同口径管道的检测。

Description

一种管道内壁疵病检测装置
技术领域
本发明属于光电检测技术领域，特别是一种管道内壁疵病检测装置。
背景技术
近年来，随着我国工业管道施工技术的发展，对金属管道内凹槽磨损等疵病的检测提出了越来越高的要求，其严重者会直接影响到管道泄漏问题，因此对管道内壁疵病的检测十分重要。传统管道内壁疵病检测方法是通过光电窥膛仪采用图像分析技术对部分类型疵病采用几何参数进行描述，但由于光电窥膛仪本身不具备图像放大功能，且分辨率较低，所以对一些较为细小的疵病无法检测。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种管道内壁疵病检测装置，以解决现有检测设备无法实现变倍放大、获取高分辨率图像的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种管道内壁疵病检测装置，包括反面镜、安装架、固定架、变倍镜头、CCD相机、推杆、光源；
所述反面镜固定在安装架一端，安装架另一端与固定架相连，所述反面镜的反射面朝向变倍镜头，用于将管道内壁的图像反射到变倍镜头；所述变倍镜头固定在固定架一端内部，所述CCD相机固定在固定架另一端内部，所述变倍镜头与CCD相机相连；所述变倍镜头轴向与管道、固定架的轴向一致；所述光源位于变倍镜头前端，且固定在固定架或变倍镜头上；所述推杆固定在固定架另一端尾部。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
(1)本发明采用变倍镜头，可实现多倍放大效果，有效的解决对细小疵病的检测。
(2)本发明采用CCD工业相机，获取高分辨率图像便于图像处理。
(3)本发明采用导向机构，可以使设备运行更加平稳，极大地避免了装置在检测过程中旋转产生的误差。
(4)本发明的导向机构还设有弹性机构，可满足不同口径管道的检测。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明的管道内壁疵病检测装置总体结构示意图。
图2为反光镜结构示意图。
图3为导向机构结构示意图。
图4为本发明图像检测设备工作原理图。
图5为反光镜成像示意图。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1，本发明的一种管道内壁疵病检测装置，包括反面镜1、安装架2、固定架3、变倍镜头4、CCD相机5、推杆6、光源7；
所述反面镜1固定在安装架2一端，安装架2另一端与固定架3相连，所述反面镜1的反射面朝向变倍镜头4，用于将管道内壁的图像反射到变倍镜头4；所述变倍镜头4固定在固定架3一端内部，所述CCD相机5固定在固定架3另一端内部，所述变倍镜头4与CCD相机5相连；所述变倍镜头4轴向与管道、固定架3的轴向一致；所述光源7位于变倍镜头4前端，为管道内部的反面镜1提供光源，且固定在固定架3或变倍镜头4上；所述推杆6固定在固定架3另一端尾部，用于手动推动整个检测装置进入管道内部。
进一步的，所述反面镜1为圆锥面反射镜，可实现管道内壁360°的全视角反射。
进一步的，结合图2，所述反面镜1的圆锥面顶部中心设有一圆柱体，圆柱体顶部设有与管道轴向成45°夹角的平面镜1-1，可实现局部无失真图像。
进一步的，所述安装架2两侧对称设有与管道轴向一致的导轨杆2-1，固定架3外圆身上设有导槽，导轨杆2-1与导槽配合。然后通过螺钉将导轨杆2-1与导槽相连，可实现不同倍数的放大效果。
进一步的，所述导轨架2-1上设有多个螺纹孔，如4个螺纹孔，可根据变倍镜头4的变倍效果实现4倍效果。
进一步的，所述管道内壁疵病检测装置还包括导向机构11，所述定位机构11包括导向柱8，所述导向柱8固定在固定架3尾部的外侧，与管道的轴向垂直，对于管道内壁存在导向槽的情况下，导向柱8可延导向槽滑动，实现运行平稳，避免检测装置旋转导致产生检测误差。
进一步的，结合图3，所述导向机构11还包括固定座9，所述导向柱8通过固定座9与固定架3固定；导向柱8设置在固定座9的内部，导向柱8与固定座9之间设有弹性机构10，在弹性机构10的作用下，导向柱8可在固定座9内上下往复运动，导向柱8上端通过轴肩定位，下端通过螺母定位；通过设有弹性机构的导向柱8可实现不同口径的管道的定位，以满足不同口径管道的检测。
优选的，所述弹性机构10采用弹簧，也可采用弹性橡胶。
进一步的，所述光源7为环形光源，可对圆锥面反射镜提供均匀的光源。
进一步的，所述反面镜1与安装架2、推杆6与固定架3均为可拆卸结构，通过螺钉固定，便于拆卸维护，同时便于接线。
优选的，所述安装架2、固定架3外形为圆柱形结构，外圆削去部分以减轻重量。
结合图4、图5，本发明的管道内壁疵病检测装置的工作原理为：
建立空间直角坐标系：以待测炮管炮口圆心为原点，水平方向径向为X轴，轴线方向为Y轴，垂直径向为Z轴，建立空间直角坐标系；
管道内壁疵病检测装置从原点出发，沿Y轴推入管道，圆锥面反射镜1在将光线反射到管道内壁的同时，通过CCD相机5采集管道内信息反馈给外部处理系统，处理系统经灰度值处理、图像还原技术处理辨识疵病，激光测距仪记录Y轴位移，确定瑕疵位置；管道内壁疵病检测装置走完整个管道后取出；通过处理系统对图像的处理，可调大镜头倍数，再次对管道内壁进行扫描，通过反面镜1顶部的平面镜1-1，可直接观测管道内壁疵病，实现对细小瑕疵的检测。
另一方面，对于设有弹性机构的导向机构11，可适配大于原始口径0～10mm范围内的不同口径的管道检测。

Claims (9)

1.一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，包括反面镜(1)、安装架(2)、固定架(3)、变倍镜头(4)、CCD相机(5)、推杆(6)、光源(7)；
所述反面镜(1)固定在安装架(2)一端，安装架(2)另一端与固定架(3)相连，所述反面镜(1)的反射面朝向变倍镜头(4)，用于将管道内壁的图像反射到变倍镜头(4)；所述变倍镜头(4)固定在固定架(3)一端内部，所述CCD相机(5)固定在固定架(3)另一端内部，所述变倍镜头(4)与CCD相机(5)相连；所述变倍镜头(4)轴向与管道、固定架(3)的轴向一致；所述光源(7)位于变倍镜头(4)前端，且固定在固定架(3)或变倍镜头(4)上；所述推杆(6)固定在固定架(3)另一端尾部。
2.根据权利要求1所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，所述反面镜)(1为圆锥面反射镜。
3.根据权利要求1所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，所述反面镜(1)的圆锥面顶部中心设有一圆柱体，圆柱体顶部设有与管道轴向成45°夹角的平面镜(1-1)。
4.根据权利要求1或3所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，所述安装架(2)两侧对称设有与管道轴向一致的导轨杆(2-1)，固定架(3)外圆身上设有导槽，导轨杆(2-1)与导槽配合。
5.根据权利要求4所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，所述导轨架)(2-1上设有多个螺纹孔，通过螺钉将导轨杆(2-1)与导槽相连。
6.根据权利要求1或3所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，还包括导向机构(11)，所述定位机构(11)包括导向柱(8)，所述导向柱(8)固定在固定架(3)尾部的外侧，与管道的轴向垂直。
7.根据权利要求6所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，所述导向机构(11)还包括固定座(9)，所述导向柱(8)通过固定座(9)与固定架(3)固定；导向柱(8)设置在固定座(9)的内部，导向柱(8)与固定座(9)之间设有弹性机构(10)，在弹性机构(10)的作用下，导向柱(8)可在固定座(9)内上下往复运动，导向柱(8)上端通过轴肩定位，下端通过螺母定位。
8.根据权利要求7所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，所述弹性机构(10)采用弹簧或弹性橡胶。
9.根据权利要求1所述的一种管道内壁疵病检测装置，其特征在于，所述光源(7)为环形光源。
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