CN117929261A - 用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端及装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道磨损检测技术领域,具体公开了用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端及装置和方法,包括引导结构、探针主体、探针底座、连接法兰、远端副成像装置、主成像装置、近端副成像装置、第一激光定位装置和第二激光定位装置;引导结构与探针主体远端连接;探针底座一端与探针主体近端连接,另一端与连接法兰连接;远端副成像装置和近端副成像装置相对设置,用于采集管道磨损区域的缺口轮廓;第一激光定位装置和第二激光定位装置用于测量管道与检测末端的相对位姿;所述主成像装置用于为远程操作自动检测末端提供视觉信息。本发明实现了在人不可达或危险环境下进行管道磨损量检测任务的目标,同时提高检测效率、降低人员工作强度。
Description
技术领域
本发明涉及管道磨损检测技术领域,具体涉及用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端及装置和方法。
背景技术
管道磨损是导致管道破损乃至泄漏的重要原因,其主要原因是管道之间存在交叉接触点,由于管道内流体运动引发管道微小振动,经过长时间积累,管道磨损变薄、破损,将影响工业设备的正常运行,甚至导致严重安全事故。故定期检测管道磨损情况成为现代工业设备安全运行必不可少的关键环节。传统的管道磨损检测主要是采用人工接触检测的方式,利用游标卡尺进行测量,检测时,依靠人工拨开管道,插入卡尺进行测量,插入方向及读数均依靠人工观察,在有大量待检测点的时候,工作强度大且精度难以保障,同时由于许多管道处在人员不可达或危险场景,对人员的健康会造成严重威胁。
中国发明专利CN201910124931.5公布了一种非接触式三源磁场综合检测金属管道缺陷的方法,通过采用天然场、连续场、瞬变场这三源磁场确定管道是否有缺陷及缺陷磨损程度;中国发明专利CN201210473413.2授权了一种金属管道检测方法,通过在管道内壁设置超声导波传感器组,检测管壁的损失缺陷。
上述方法均可实现对管道磨损量的检测,但是对于密集排布的细管道,由于管道直径小、数量多、难拆卸,相邻管道距离近同时相互遮挡,且检测空间有限,无法有效检测,需要人工辅助进行工作,不能将人员隔离出作业场景。磁场检测管道缺陷方法对于密集的金属细管道由于相互之间的干扰并不能实现磨损量检测。超声导波传感器检测装置无法检测小直径管道的外壁磨损量,不能检测未安装传感器点位的管道磨损量,不适用多点位管道磨损量检测。同时以上方法在自动检测方面还存在缺乏合适的检测方法与装置的问题。当前针对密集排布的细管道还没有一种能有效实现磨损量自动检测的方法。
因此,设计一种适用于密集排布的细管道自动检测管道磨损量末端及方法去解决现有方法中存在的不足十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端及装置和方法,实现在人不可达或危险环境下进行管道磨损量检测任务的目标,同时提高检测效率、降低人员工作强度。
本发明通过下述技术方案实现:
用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,包括引导结构、探针主体、探针底座和连接法兰,还包括远端副成像装置、主成像装置、近端副成像装置、第一激光定位装置和第二激光定位装置;
所述引导结构与探针主体远端连接;
所述探针底座一端与探针主体近端连接,另一端与连接法兰连接,所述连接法兰用于与移动执行装置连接;
所述远端副成像装置和近端副成像装置相对设置,用于采集管道磨损区域的缺口轮廓;所述第一激光定位装置和第二激光定位装置分别设置在近端副成像装置两侧,用于测量管道与检测末端的相对位姿;所述主成像装置用于为远程操作自动检测末端提供视觉信息。
本发明的细管道磨损量自动检测末端安装在移动执行装置上,作为一种移动执行装置的末端执行器,代替检测人员实现对危险环境内密集排布的细管道外壁磨损量的自动化识别。本发明通过远端副成像装置和近端副成像装置采集的管道磨损区域的缺口轮廓,以及第一激光定位装置和第二激光定位装置测量的管道与检测末端的相对位姿,能够对细管道磨损量自动检测末端进行姿态调节,使探针主体与待测管道平行,且使管道磨损区域的缺口正对探针主体,再通过远端副成像装置或近端副成像装置采集的管道磨损区域的缺口轮廓对道磨损区域进行准确测量,实现了在人不可达或危险环境下进行管道磨损量检测任务的目标,同时提高检测效率、降低人员工作强度。
进一步地,引导结构具有呈水平设置的顶面,所述探针底座具有呈水平设置的底面,所述探针底座的底面和引导结构的顶面以探针主体的水平中线相对设置,
所述远端副成像装置安装在引导结构的顶面上;
所述主成像装置、近端副成像装置、第一激光定位装置和第二激光定位装置安装在探针底座的底面上。
进一步地,引导结构的顶面上还设置有远端光源。
进一步地,探针底座的底面上还设置有近端光源。
进一步地,还包括两个定位挡板;
两个定位挡板对称设置在探针主体的两侧,所述定位挡板的上端面凸出于探针主体的侧壁,所述定位挡板上设置有用于固定待检测管道的定位槽。
进一步地,定位挡板与探针主体之间为可拆卸式连接,所述探针主体配套设置有多种规格的定位挡板,不同规格定位挡板上的定位槽的尺寸不同,能够用于固定不同尺寸的管道。
进一步地,探针主体上端面在与定位槽相对应处设置有直线标定尺,所述直线标定尺用于为机器视觉检测算法提供图像标尺。
进一步地,引导结构、探针主体和定位挡板均采用光滑高分子材料制成,所述光滑高分子材料包括光滑硬质聚醚醚酮材料,该材料具有耐磨、耐老化、硬度高、有弹性的优点。
进一步地,引导结构为楔形结构,楔形结构的两侧为具有一定坡度的斜面,便于将探针主体导入和导出两个相邻管道之间,通过楔形结构实现了在密集排布的管道场景下无损拨开管道的功能。
一种细管道磨损量自动检测装置,包括细管道磨损量自动检测末端,还包括调节机构和控制单元;
所述控制单元根据管道磨损区域的缺口轮廓,和/或管道与检测末端的相对位姿驱动调节机构进行动作;
所述调节机构用于调节细管道磨损量自动检测末端与探针主体的相对位置,确保探针主体与待测管道平行,且使管道磨损区域的缺口正对探针主体。
基于细管道磨损量自动检测末端进行细管道磨损量自动检测的方法,包括以下步骤:
S1、将移动执行装置移动到待检测点位;
S2、移动执行装置通过主成像装置提供的视觉信息控制驱动细管道磨损量自动检测末端位移,使引导结构插入相邻两个管道之间拨开两个相接触管道;并控制探针主体向下移动,使待测管道与探针主体的侧壁接触;
S3、通过第一激光定位装置和第二激光定位装置测量管道与检测末端的相对位姿,并根据测量结果调整探针主体的位置,使探针主体与待测管道平行;
S4、通过远端副成像装置和近端副成像装置分别采集管道磨损区域的缺口轮廓,通过比较二者采集的管道磨损区域的缺口轮廓,调整探针主体的位置,使管道磨损区域的缺口正对探针主体的侧壁;
S5、步骤S3和S4完成后,探针主体与待测管道平行,且管道磨损区域的缺口正对探针主体,再通过远端副成像装置或近端副成像装置采集管道磨损区域的缺口轮廓,根据缺口轮廓信息计算管道磨损深度。
进一步地,步骤S3中,管道与检测末端的相对位姿的具体测量过程为:
第一激光定位装置测量其与管道外壁的距离d1;第二激光定位装置测量其与管道外壁的距离d2,根据d1和d2的差值δ判断管道与探针主体是否平行,若差值δ为0,则管道与探针主体平行,不需要调节探针主体的位置;若差值δ的绝对值大于0,管道与探针主体不平行,则根据管道的直径d与d1或d2的值调整检测末端的姿态,使管道与探针主体平行。
进一步地,步骤S4中的具体过程为:
近端副成像装置获取的缺口图像为Pic1,远端副成像装置获取的缺口图像为Pic2,分别对图像Pic1、Pic2提取缺口区域的轮廓,获得轮廓曲线P1和P2,并计算轮廓P1、P2最深点与管道轴线的距离h1,h2;若h1>h2则调整检测末端绕管道轴线旋转,使h1减小至与h2相等,反之亦然。
进一步地,步骤S5中的具体过程为:
采用近端副成像装置或远端副成像装置,获取管道磨损区域的缺口图像Pic3,对图像Pic3提取缺口区域轮廓,获得轮廓曲线P3,并计算P3最深点与管道轴线的距离h3,基于管道半径r和距离h3的差值为管道磨损量Dc。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明的细管道磨损量自动检测末端安装在移动执行装置上,作为一种移动执行装置的末端执行器,代替检测人员实现对危险环境内密集排布的细管道外壁磨损量的自动化识别,实现了在人不可达或危险环境下进行管道磨损量检测的目标,同时提高了检测效率、降低了人员工作强度。
2、本发明通过设计特定形状的引导结构,实现了本发明在密集排布的管道场景下无损拨开管道的功能。
3、本发明通过设计不同规格的定位挡板,可以提高本发明的适用范围,当本发明应用于不同直径的管道检测时,同样可以实现管道磨损量的检测。
4、本发明通过使用两个特定位置的激光定位装置,使用其测量的与管道外壁的距离d1和d2的差值δ可以自动调整管道与定位槽对齐,保证检测准确性。
5、本发明通过使用管道磨损处的高清图像,基于视觉算法找到管道磨损缺口处,进行磨损量检测,将图像管道磨损量Dpic转化为实际管道磨损量Dw,使识别读数这一过程自动化进行,结果比人工更客观,增强了操作的自动化程度。
6、本发明通过调整迭代机器视觉算法,可以实现对不同类型管道缺陷的识别建模,实现管道缺陷检测的数字化管理。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本。
申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明细管道磨损量自动检测末端工作示意图;
图2为本发明细管道磨损量自动检测末端的结构示意图;
图3为本发明引导结构的结构示意图;
图4为本发明探针底座的结构示意图;
图5为本发明细管道磨损量自动检测末端的图像处理示意图;
图6为本发明细管道磨损量自动检测末端用于检测管道缺口磨损的示意图;
图7为本发明实施例1中检测方法的流程图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-引导结构、2-探针主体、3-定位挡板、4-探针底座、5-连接法兰、11-远端副成像装置、12-远端光源、21-直线标定尺、31-定位槽、41-主成像装置、42-近端副成像装置、43-第一激光定位装置、44-第二激光定位装置、45-近端光源。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1:
如图1-图4所示,用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,包括引导结构1、探针主体2、探针底座4和连接法兰5,还包括远端副成像装置11、主成像装置41、近端副成像装置42、第一激光定位装置43和第二激光定位装置44;远端副成像装置11、主成像装置41、近端副成像装置42均可以是摄像头。
引导结构1与探针主体2远端连接;请参阅图1,使用时所示引导结构1穿过两管道缝隙,使探针主体2置于两管道之间,用于隔开管道;作为优选的,引导结构1为楔形结构,楔形结构两面均有坡度设置,便于插入和退出管道的缝隙。
探针底座4一端与探针主体2近端连接,另一端与连接法兰5连接,所述连接法兰5用于与移动执行装置连接;通过探针底座4为安装电路及相关元件提供空间,通过连接法兰5具体可与机器人机械臂相连,使机械臂调整细管道磨损量自动检测末端的位姿适应不同的管道检测环境。
实施时,将本实施例中的磨损检测装置通过连接法兰5与机械臂相连接;将机械臂的供电与信号线路连接到探针底座4与引导结构1中。
远端副成像装置11和近端副成像装置42相对设置,用于采集管道磨损区域的缺口轮廓;所述第一激光定位装置43和第二激光定位装置44分别设置在近端副成像装置42两侧,用于测量管道与检测末端的相对位姿;所述主成像装置41用于为远程操作自动检测末端提供视觉信息。具体安装方式可以是:
所述引导结构1具有呈水平设置的顶面,所述探针底座4具有呈水平设置的底面,所述探针底座4的底面和引导结构1的顶面以探针主体2的水平中线相对设置,
所述远端副成像装置11安装在引导结构1的顶面上;
所述主成像装置41、近端副成像装置42、第一激光定位装置43和第二激光定位装置44安装在探针底座4的底面上。
在一种优选案例中,引导结构1的顶面上还设置有远端光源12;探针底座4的底面上还设置有近端光源45。
远端副成像装置11、主成像装置41、近端副成像装置42、第一激光定位装置43和第二激光定位装置44、远端光源12和近端光源45与探针底座4与引导结构1中的线路相连。
引导结构1、探针主体2均采用光滑高分子材料制成,所述光滑高分子材料包括光滑硬质聚醚醚酮材料;材料具有耐高温、耐磨、耐老化、硬度高、耐辐照的优点,可用于核电站内易见的高温、辐照环境以及频繁与管道摩擦的使用工况。
如图7所示,本实施例所述细管道磨损量自动检测末端进行细管道磨损量自动检测的方法,包括以下步骤:
S1、将移动执行装置移动到待检测点位。
S2、移动执行装置通过主成像装置41提供的视觉信息控制驱动细管道磨损量自动检测末端位移,使引导结构1插入相邻两个管道之间拨开两个相接触管道;并控制探针主体2向下移动,使待测管道与探针主体2的侧壁接触。
S3、通过第一激光定位装置43和第二激光定位装置44测量管道与检测末端的相对位姿,并根据测量结果调整探针主体2的位置,使探针主体2与待测管道平行。
管道与检测末端的相对位姿的具体测量过程为:
第一激光定位装置43测量其与管道外壁的距离d1;第二激光定位装置44测量其与管道外壁的距离d2,根据d1和d2的差值δ判断管道与探针主体2是否平行,若差值δ为0,则管道与探针主体2平行,不需要调节探针主体2的位置;若差值δ的绝对值大于0,管道与探针主体2不平行,则根据管道的直径d与d1或d2的值调整检测末端的姿态,使管道与探针主体2平行。
S4、通过远端副成像装置11和近端副成像装置42分别采集管道磨损区域的缺口轮廓,通过比较二者采集的管道磨损区域的缺口轮廓,调整探针主体2的位置,使管道磨损区域的缺口正对探针主体2的侧壁。步骤S4中的具体过程为:
请参阅图5,近端副成像装置42获取的缺口图像为Pic1,远端副成像装置11获取的缺口图像为Pic2,分别对图像Pic1、Pic2提取缺口区域的轮廓,获得轮廓曲线P1和P2,并计算轮廓P1、P2最深点与管道轴线的距离h1,h2;若h1>h2则调整检测末端绕管道轴线旋转,使h1减小至与h2相等,反之亦然。根据h1和h2的差值计算绕缺口旋转角度θ,设管道半径为r,检测末端绕管道向近端旋转角度为正值,则计算绕缺口旋转角度θ的简要计算公式为式(1):
根据计算得到的旋转角度绕管道轴线旋转自动调整机械臂位姿,使缺口正对探针主体2。
S5、步骤S3和S4完成后,探针主体2与待测管道平行,且管道磨损区域的缺口正对探针主体2,再通过远端副成像装置11或近端副成像装置42采集管道磨损区域的缺口轮廓,根据缺口轮廓信息计算管道磨损深度。步骤S5中的具体过程为:
请参阅图6,采用近端副成像装置42或远端副成像装置11,获取管道磨损区域的缺口图像Pic3,对图像Pic3提取缺口区域轮廓,获得轮廓曲线P3,并计算P3最深点与管道轴线的距离h3,基于管道半径r和距离h3的差值为管道磨损量Dc(Dc代表示意图上磨损量,属于真实磨损量,单位毫米等长度单位)管道磨损量Dc为管道半径r-h3,根据图像标尺长度L计算分辨率,单位为毫米每像素,设图像标尺的像素长度为Lpic,则实际管道磨损量尺寸的简要计算公式为式(2):
可以依据此公式将图像管道磨损量Dpic转化为实际管道磨损量Dw,Dpic是使用视觉方法检测出来的像素磨损量,是在图像上的,单位是像素数。
若检测到磨损量超过阈值,发出警报,并标记点位,通过机器人通告相关处理人员,若未超过阈值,仅需记录点位磨损量数据以供后续分析,然后通过检测人员操作机器人进行下一位点的检测。
本发明实施例提供的一种管道磨损量检测装置及方法,在核电站内的管道磨损量检测过程中,使用机器人代替检测人员,应用机械臂、激光定位和机器视觉获得图像寻找磨损点并检测磨损量,不但容易工程化应用,也适用于核电站以外的其他场所的管道磨损量检测。
实施例2:
本实施例基于实施例1,与实施例1的区别在于:
还包括两个定位挡板3;
两个定位挡板3对称设置在探针主体2的两侧,所述定位挡板3的上端面凸出于探针主体2的侧壁,所述定位挡板3上设置有用于固定待检测管道的定位槽31。
在一个优选案例中,所述定位挡板3与探针主体2之间为可拆卸式连接,所述探针主体2配套设置有多种规格的定位挡板3,不同规格定位挡板3上的定位槽31的尺寸不同,能够用于固定不同尺寸的管道。
在一个优选案例中,探针主体2上端面在与定位槽31相对应处设置有直线标定尺21,所述直线标定尺21用于为机器视觉检测算法提供图像标尺。
引导结构1、探针主体2和定位挡板3可以采用光滑硬质聚醚醚酮材料。
本实施例所述细管道磨损量自动检测末端进行细管道磨损量自动检测的方法,包括以下步骤:
S1、将移动执行装置移动到待检测点位。
S2、移动执行装置通过主成像装置41提供的视觉信息控制驱动细管道磨损量自动检测末端位移,使引导结构1插入相邻两个管道之间拨开两个相接触管道;并控制探针主体2向下移动,使管道与定位挡板3贴合紧密。
S3、通过第一激光定位装置43和第二激光定位装置44测量管道与检测末端的相对位姿,并根据测量结果调整探针主体2的位置,使管道与检测末端定位挡板3上的定位槽31对齐,最终使探针主体2与待测管道平行。
根据d1和d2的差值δ判断管道与检测末端定位挡板3上的定位槽31是否平行;在保持δ<ε时(ε接近于0),根据管径d与d1(或d2)的值调整末端位姿,使管道与检测末端定位挡板3上的定位槽31对齐。
S4、通过远端副成像装置11和近端副成像装置42,在同侧光源补光的情况下,分别采集管道磨损区域的缺口轮廓,通过比较二者采集的管道磨损区域的缺口轮廓,调整探针主体2的位置,使缺口正对定位槽31底部连线的直线标定尺21,根据图像上直线标定尺21的长度将Dpic转化为实际管道磨损量Dw。
S5、步骤S3和S4完成后,探针主体2与待测管道平行,且缺口正对定位槽31底部连线的直线标定尺21,再通过远端副成像装置11与远端光源12或近端副成像装置42与近端光源45,采集管道磨损区域的缺口轮廓,根据缺口轮廓信息计算管道磨损深度。
本实施例提供了应用该末端检测管道磨损的方法,即运载平台运动到检测点位、主成像装置41远程操作拨开管道并贴合定位挡板、激光定位装置调整相对位姿以对齐定位槽、副成像装置补光采集局部高清图像寻找管道磨损区域缺口并正对标定尺、对侧补光获取管道磨损区域图像后测算磨损深度五步骤。本实施例实现了在人不可达环境下进行管道磨损量检测的目标,同时提高了检测效率、降低了人员工作强度。
实施例3:
一种细管道磨损量自动检测装置,包括如实施例1或实施例2所述的细管道磨损量自动检测末端,还包括调节机构和控制单元;
所述控制单元根据管道磨损区域的缺口轮廓,和/或管道与检测末端的相对位姿驱动调节机构进行动作;
所述调节机构用于调节细管道磨损量自动检测末端与探针主体2的相对位置,确保探针主体2与待测管道平行,且使管道磨损区域的缺口正对探针主体2,调节机构具体可以是机械臂。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
需要注意的是,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
Claims (14)
1.用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,包括引导结构(1)、探针主体(2)、探针底座(4)和连接法兰(5),还包括远端副成像装置(11)、主成像装置(41)、近端副成像装置(42)、第一激光定位装置(43)和第二激光定位装置(44);
所述引导结构(1)与探针主体(2)远端连接;
所述探针底座(4)一端与探针主体(2)近端连接,另一端与连接法兰(5)连接,所述连接法兰(5)用于与移动执行装置连接;
所述远端副成像装置(11)和近端副成像装置(42)相对设置,用于采集管道磨损区域的缺口轮廓;所述第一激光定位装置(43)和第二激光定位装置(44)分别设置在近端副成像装置(42)两侧,用于测量管道与检测末端的相对位姿;所述主成像装置(41)用于为远程操作自动检测末端提供视觉信息。
2.根据权利要求1所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,所述引导结构(1)具有呈水平设置的顶面,所述探针底座(4)具有呈水平设置的底面,所述探针底座(4)的底面和引导结构(1)的顶面以探针主体(2)的水平中线相对设置,
所述远端副成像装置(11)安装在引导结构(1)的顶面上;
所述主成像装置(41)、近端副成像装置(42)、第一激光定位装置(43)和第二激光定位装置(44)安装在探针底座(4)的底面上。
3.根据权利要求2所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,所述引导结构(1)的顶面上还设置有远端光源(12)。
4.根据权利要求2所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,所述探针底座(4)的底面上还设置有近端光源(45)。
5.根据权利要求1所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,还包括两个定位挡板(3);
两个定位挡板(3)对称设置在探针主体(2)的两侧,所述定位挡板(3)的上端面凸出于探针主体(2)的侧壁,所述定位挡板(3)上设置有用于固定待检测管道的定位槽(31)。
6.根据权利要求5所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,所述定位挡板(3)与探针主体(2)之间为可拆卸式连接,所述探针主体(2)配套设置有多种规格的定位挡板(3),不同规格定位挡板(3)上的定位槽(31)的尺寸不同,能够用于固定不同尺寸的管道。
7.根据权利要求5所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,所述探针主体(2)上端面在与定位槽(31)相对应处设置有直线标定尺(21),所述直线标定尺(21)用于为机器视觉检测算法提供图像标尺。
8.根据权利要求5所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,所述引导结构(1)、探针主体(2)和定位挡板(3)均采用光滑高分子材料制成。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端,其特征在于,所述引导结构(1)为楔形结构。
10.一种细管道磨损量自动检测装置,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的细管道磨损量自动检测末端,还包括调节机构和控制单元;
所述控制单元根据管道磨损区域的缺口轮廓,和/或管道与检测末端的相对位姿驱动调节机构进行动作;
所述调节机构用于调节细管道磨损量自动检测末端与探针主体(2)的相对位置,确保探针主体(2)与待测管道平行,且使管道磨损区域的缺口正对探针主体(2)。
11.基于权利要求1-9任一项所述的细管道磨损量自动检测末端进行细管道磨损量自动检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将移动执行装置移动到待检测点位;
S2、移动执行装置通过主成像装置(41)提供的视觉信息控制驱动细管道磨损量自动检测末端位移,使引导结构(1)插入相邻两个管道之间拨开两个相接触管道;并控制探针主体(2)向下移动,使待测管道与探针主体(2)的侧壁接触;
S3、通过第一激光定位装置(43)和第二激光定位装置(44)测量管道与检测末端的相对位姿,并根据测量结果调整探针主体(2)的位置,使探针主体(2)与待测管道平行;
S4、通过远端副成像装置(11)和近端副成像装置(42)分别采集管道磨损区域的缺口轮廓,通过比较二者采集的管道磨损区域的缺口轮廓,调整探针主体(2)的位置,使管道磨损区域的缺口正对探针主体(2)的侧壁;
S5、步骤S3和S4完成后,探针主体(2)与待测管道平行,且管道磨损区域的缺口正对探针主体(2),再通过远端副成像装置(11)或近端副成像装置(42)采集管道磨损区域的缺口轮廓,根据缺口轮廓信息计算管道磨损深度。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,步骤S3中,管道与检测末端的相对位姿的具体测量过程为:
第一激光定位装置(43)测量其与管道外壁的距离d1;第二激光定位装置(44)测量其与管道外壁的距离d2,根据d1和d2的差值δ判断管道与探针主体(2)是否平行,若差值δ为0,则管道与探针主体(2)平行,不需要调节探针主体(2)的位置;若差值δ的绝对值大于0,管道与探针主体(2)不平行,则根据管道的直径d与d1或d2的值调整检测末端的姿态,使管道与探针主体(2)平行。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,步骤S4中的具体过程为:
近端副成像装置(42)获取的缺口图像为Pic1,远端副成像装置(11)获取的缺口图像为Pic2,分别对图像Pic1、Pic2提取缺口区域的轮廓,获得轮廓曲线P1和P2,并计算轮廓P1、P2最深点与管道轴线的距离h1,h2;若h1>h2则调整检测末端绕管道轴线旋转,使h1减小至与h2相等,反之亦然。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,步骤S5中的具体过程为:
采用近端副成像装置(42)或远端副成像装置(11),获取管道磨损区域的缺口图像Pic3,对图像Pic3提取缺口区域轮廓,获得轮廓曲线P3,并计算P3最深点与管道轴线的距离h3,基于管道半径r和距离h3的差值为管道磨损量Dc。
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