TW201414984A - 用於判定管之品質之方法及系統 - Google Patents

Abstract

本文中揭示一種具有一第一外殼的系統，該第一外殼包括：一光學透明基板，其具有一第一側及與該第一側相對的一第二側；一攝影機，其經安置於該光學透明基板之該第一側上；及一照明源。該照明源經安置於該第一外殼之周邊上的一環中，且位於該光學透明基板之該第一側上。該系統進一步具有一第二外殼，該第二外殼具有：一電路板，其在操作中處理藉由該攝影機捕捉之影像；及一電池組，其在操作中將電能供應至該照明源，且為該電路板提供電力。

Description

用於判定管之品質之方法及系統 相關申請案之交叉參考

本申請案主張2012年9月13日申請之美國臨時申請案第61/700,750號(案號W12/073-0)、同此同時申請的標題為「METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING QUALITY OF TUBES」之相關美國非臨時申請案(第13/＿,＿號)(案號W12/073-1)，及2012年9月13日申請之美國臨時申請案第61/700,788號(案號W12/074-0)的優先權，該等申請案中之每一者的全部揭示內容特此併入本文中。

本發明係關於一種用於判定管之品質的方法及系統。詳言之，本發明係關於一種手持型系統，其啟用判定鍋爐中之管之品質的自動化方法。

鍋爐管製造使用多種具有不同大小之鋼合金管。為了選擇供鍋爐中使用之管，需要知曉直徑、壁厚度、材料之組成及/或管硬度。

雖然可使用手持型正極材料識別器件識別諸如組成之材料性質，但諸如直徑及壁厚度之管尺寸的量測常常需要使用手持型器件，諸如游標測徑規、測微器，及其類似者。此為一緩慢且易出錯的程序。

管大體上成捆運送，且儲存於製造位置中，直至需要。隨機測 試係在位於管得以接收之製造位置處的檢測實驗室中進行。檢測員檢查所接收的管的主艙單、採購訂單及運送文件，其給出經運送之管的數目及類型的描述。用手持型器件量測此等大量管係冗長乏味的，且限制有待檢查之管的數目。所有常用的鍋爐規範(例如，ASME及EN)規定必須基於量測執行之計算，其中針對每一計算所得值具有接受準則。

通常，在對彎曲管進行截面量測且執行所要計算之後形成檢測報告。該檢測報告詳述特定彎頭樣品不合格抑或合格。若在檢測實驗室中人工執行此完整程序，則可花費若干天時間。因此需要使用一種更快且更不易出錯的方法。

本文中揭示一種系統，其包含：一第一外殼，該第一外殼包含：一光學透明基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側；一攝影機，其經安置於該光學透明基板之該第一側上；及一照明源；該照明源經安置圍繞該第一外殼的周邊且位於該光學透明基板的該第一側上；其中該照明源在操作中照亮經安置於該光學透明基板之該第二側上的一物體；且其中該攝影機在操作中捕捉經安置於該光學透明基板之該第二側上之一物體的一影像；及一第二外殼，該第二外殼包含：一電路板，其在操作中處理藉由該攝影機捕捉之該影像；及一電池組，其在操作中將電能供應至該照明源，且為該電路板提供電力；其中該第二外殼以該系統可由一人用單手緊握的方式固定地附接至該第一外殼。

本文中亦揭示一種方法，該方法包含：將一系統輸送至一固定管以供檢測該管；其中該系統包含：一第一外殼，該第一外殼包含：一光學透明基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側；一攝影機，其經安置於該光學透明基板之該第一側上；及一照明源；該 照明源經安置於該第一外殼之周邊上的一環中且位於該光學透明基板的該第一側上；其中該照明源在操作中照亮經安置於該光學透明基板之該第二側上的物體；且其中該攝影機在操作中捕捉經安置於該光學透明基板之該第二側上之一物體的一影像；及一第二外殼，該第二外殼包含：一電路板，其在操作中處理藉由該攝影機捕捉之影像；及一電池組，其在操作中將電能供應至該照明源，且為該電路板提供電力；其中該第二外殼以該系統可由一人用單手緊握的方式固定地附接至該第一外殼；使一線性管之一截面區域與該光學透明基板之該第二側接觸；其中該截面區域係垂直於穿過該截面區域之一質心的一軸線而截得；將該截面區域成像以獲得一影像；將該影像傳輸至一微處理器；將該影像分割成複數個片段；量測該複數個片段中之每一片段的一內直徑及一外直徑；及判定該管的一內直徑、一外直徑、一質心、一壁厚度、一失圓度，及一通流面積(flow area)。

100‧‧‧系統

102‧‧‧光學透明基板

104‧‧‧管

106‧‧‧攝影機

108‧‧‧照明源/發光源

120‧‧‧第一外殼

122‧‧‧第二外殼

124‧‧‧電路板

126‧‧‧電池組

128‧‧‧電路

130‧‧‧觸發器

140‧‧‧第一末端

150‧‧‧第二末端

160‧‧‧不透明護罩

204‧‧‧管

208‧‧‧棒

l‧‧‧距離

圖1為用於量測管之尺寸及幾何形狀之一例示性手持型可攜帶系統的描繪；圖2描繪用於量測彎曲管之尺寸及幾何形狀的一例示性方法；及圖3為例示性水管壁之截面的描繪，該水管壁之尺寸及幾何形狀有待藉由本文中揭示之系統量測。

本文中揭示一種用於量測管之各種特性(尺寸及幾何形狀)的手持型可攜帶系統。該管可為直的(無任何彎頭)或彎的。在一例示性實施例中，該系統用於量測直管之尺寸及幾何形狀(本文中亦稱為線性管)。該系統包含一外殼，其中安置有一光學透明基板、一照明源，及一攝影機。該攝影機與微處理器及資料庫操作通信。在一實施例中，該攝影機含有微處理器，且因此與資料庫通信。該資料庫可為電 腦的一部分，且將在下文中稱為電腦資料庫。該系統重量輕，且可人工輸送。

本文中亦揭示一種快速且準確檢測複數個管中之多個管截面，對每一截面執行所要量測且計算藉由ASME B31.1-2010及EN 2 952-5規定之值的方法。該方法亦包括：產生針對每一管之檢測報告，並將檢測資料保存至資料庫。該方法可用於線性管或彎曲管。在一例示性實施例中，該方法係用於線性管的。該方法亦涉及在電腦資料庫中儲存、處理及傳輸資料。

該方法相比其他先前使用之方法具有顯著優點，在於，該方法包括藉由無需任何特定訓練的人自動收集量測。管幾何形狀量測相比使用游標測徑規及測微器而人工進行的量測使用更多量測點，且提供更準確且可重複的結果。自攝影機至微處理器且至資料庫自動傳送經量測之資料防止轉錄錯誤。可藉由經很少或未經訓練之工場人員自動執行複雜的數學計算。相比其他傳統方法，該方法導致人工計算錯誤的減少。可以若干種語言獲得檢測報告。不同人類語言之本國說話者可以其偏愛之語言使用方法及系統。可在一小時內獲得檢測結果(此包括管準備時間，諸如切割部分及拋光切割末端以移除銳緣)。

圖1描繪用於量測管之尺寸及幾何性質之系統100的側視圖。系統100包含分別具有第一末端140及第二末端150之第一外殼120，該第一外殼含有光學透明基板102、攝影機106，及照明源108，其中照明源108經安置於光學透明基板與攝影機106之間。攝影機106經安置於外殼之第一末端140中。透明基板102經安置向著外殼的第二末端，且具有第一側與第二側，其中該第二側與該第一側相對。攝影機106可接觸或可不接觸光學透明基板102。管104(需要該管之尺寸及幾何性質)如圖1中所示與透明基板102接觸，且其截面區域藉由照明源108照亮，且藉由攝影機106成像。

第一外殼120固定地附接至含有電路板124及電池組126之第二外殼122。電池組126及電路板124經由電路128與包含於第一外殼120中之照明源108電通信。第二外殼122上亦安置有觸發器130，該觸發器在操作中與攝影機106或電路板124通信，且用以啟動攝影機106及照明源。

第一外殼120可具有任何所要形狀(例如，圓錐形、圓柱形、立方形，及其類似者)，但較佳為圓錐形形狀，且含有經安置於攝影機106與基板102之間的照明源108。照明源108係沿著第一外殼120的一部分周向地安置。照明源108大體上經安置而圍繞著攝影機106的透鏡同心。在一實施例中，可選的不透明護罩160經安置圍繞著系統100，以防止任何外部光造成藉由攝影機106收集之影像的失真。不透明護罩160具有不反射之內表面，且具有一開口，可經由該開口插入管以供成像且隨後移除。

可以系統100可為手持型的且易於用手緊握及輸送的方式配置第一外殼120及第二外殼122。在一實施例中，第一外殼120及第二外殼122為同一塊材料的一部分。換言之，系統100包含於單一外殼中。外殼係不透明的，以防止光使得影像失真。第一外殼120及第二外殼係由任何合適材料製成。在一實施例中，第一外殼120及第二外殼122係由諸如聚合物、陶瓷及薄片金屬之重量輕的材料製成。在一例示性實施例中，第一外殼120及第二外殼122係由聚合物製成。該聚合物需要為不透明的，以便將可進入系統100之外部光的量最小化。

攝影機106可與微處理器(圖中未示)及電腦資料庫(圖中未示)電通信。微處理器與資料庫之間的電通信可包括電硬接線、無線通信，或其組合。微處理器及電腦資料庫可與網際網路通信。在一例示性實施例中，攝影機106係具有影像處理能力之數位攝影機(亦即，該攝影機含有微處理器，該微處理器包含在操作中處理自攝影機記錄之影像中 獲得之資料的影像處理庫)。該影像處理庫用以判定：管之質心、管之內直徑、管之外直徑、管之失圓度、壁厚度、通流面積，及管之內直徑上的平點之存在。資料庫儲存自微處理器獲得的資料，且可使用該資料計算彎頭之總體特性，諸如彎頭的半徑、彎頭的通流面積，及其類似者。在一實施例中，系統100可包含用於控制攝影機，且用於顯示管截面區域之影像及其他結果的監視器(圖中未示)。該監視器與含有用於總體系統控制、註解、資料儲存、報告，及網路存取之資料庫的電腦電通信。

攝影機106用以將線性管(或彎曲管)104中之經安置於基板102上的截面成像。自攝影機至基板中接觸彎曲管之截面之表面的距離「l」係已知的，且用於量測管的尺寸。攝影機106具備一構件，以將該攝影機維持為與基板相距固定距離「l」。此防止影像歸因於「l」值之變化而出現的放大變化。

攝影機106用以拍攝管之截面的單一影像或複數個影像，且將此等影像傳輸至微處理器。在一實施例中，攝影機106用以拍攝管之每一截面區域的1至12張影像。在一例示性實施例中，攝影機106用以拍攝管之截面的單一影像。接著，在微處理器中處理此影像。

光學透明基板102用於定位性質有待進行量測之管。安裝有管104之光學透明基板102需要具有大於75%之透明度，確切而言大於85%，且更確切而言大於95%，此係基於入射至基板102上之光的強度。在一實施例中，光學透明基板可經由自身透射入射至其上之光的至少75%，確切而言至少85%，且更確切而言至少95%。光學透明基板固定地附接至第一外殼120，且可由光學透明材料製成，諸如石英、矽石、氧化鋁、二氧化鈦、光學透明聚合物，及其類似者。可用之光學透明聚合物的實例為：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚醯亞胺，或其類似者，或包含上述聚合物中之至 少一者的組合。光學透明基板102可為可撓性薄膜之形式，或為固體剛性面板之形式。

如上文所指出，系統100可能可選地收納於不透明護罩160中，該不透明護罩起到防止外部光衝擊攝影機106且使得所收集之影像失真的功能。不透明殼體可由木材、織物、金屬、陶瓷或聚合物製成，只要該材料防止光進入攝影機106。

照明源108較佳經同心安置於攝影機106周圍，且經安置沿著攝影機106與光學透明基板102之間的第一外殼120的周邊。照明源108可包含螢光照明源，或可包含配置成圍繞攝影機106之一環的形式且接觸第一外殼102的發光二極體(LED)。需要將一點照明源用作照明源以防止由於多個反射而造成的影像失真。藉由使用點照明源，按照經設計以最大化截面區域之邊緣之對比度的圖案有效地照亮管之截面區域。點照明源配置成圍繞攝影機之一環的形式。需要圍繞攝影機之透鏡同心地配置該環。在一例示性實施例中，點照明源為發光二極體(LED)。

電路板124及電池組126經安置於第二外殼122中，且用以控制發光源108。電路板124亦可用以代替微處理器。換言之，電路板124可含有影像庫。觸發器130用以啟動攝影機106捕捉管104之截面區域的影像。

圖2表示量測管之性質的例示性方法。在一實施例中，在使用系統之一方法中，管之截面經安置於光學透明基板102之一表面上，且與該表面直接接觸。首先將線性管(亦即，未彎曲之直管)之截面安置於基板102上，以判定其壁厚度及外直徑。操作攝影機106以獲得截面區域之影像，且接著使用此影像計算內直徑、外直徑、壁厚度、失圓度、內部或外部圓周上之任何平點的長度及面積、質心，及其類似者。接著，將由此等尺寸及幾何特徵產生之此等量測及計算儲存於電 腦資料庫上。下文簡要詳述用於獲得此等尺寸及幾何特徵的協定。若有待量測一系列未彎曲管，則可針對每一管計算此等特徵，且將該等特徵儲存於電腦資料庫上。若該等管隨後彎曲，則此資料用以與彎曲管上獲得之資料進行比較。在一實施例中，該資料被用作與彎曲管部分之比較的基線。

亦可首先對有待彎曲之線性管進行此等量測。當有待量測彎曲管時，可旋轉系統100，使得圖1中所示之第一外殼120的軸線X-X'係垂直的。首先進行線性管之量測，且將其儲存至資料庫。在此之後，彎曲該管，且如下文詳述的進行量測。將管104之彎曲部分切割成複數個部分，且每一部分經安置於透明基板102上。在一實施例中，彎曲管被切割成2至10個部分，確切而言3至7個部分，且將每一部分之相對末端安裝於光學透明基板上，以使得截面區域得以成像。截面區域大體上垂直於平行於管之壁的軸線，其中該軸線穿過該截面區域的中心。需要(但不必要)將管配置成其中心與攝影機106之中心及照明源108之中心同心。在一實施例中，將管配置為將成為影像之截面區域的中心位於包括攝影機106之中心及照明源108之幾何中心的一單一軸線上。在將管104安裝於基板上，使其截面區域接觸光學透明基板之後，藉由攝影機拍攝截面區域的影像且將其傳輸至微處理器，其中該影像如下文詳述的進行進一步處理。

在捕捉管之一末端的影像之後，可拍攝管之相對末端的第二影像。對於線性管，藉由將手持型系統輸送至管之相對末端，且使其如圖1中所示與系統100接觸來拍攝第二影像。對於彎曲管，當第一部分之兩個末端均得以成像時，可捕捉第二部分的影像，繼之以第三部分的影像，等等。以此方式，可捕捉線性管或彎曲管之若干截面區域影像，且將其傳輸至微處理器以供額外計算處理。此額外處理在下文中進行詳述。

將藉由攝影機106獲得之截面影像劃分(在內直徑及外直徑兩者處)成若干片段。在此等片段中之每一者處量測管104之截面的內直徑與外直徑。在一實施例中，將截面影像自2個片段劃分成288個片段，確切而言，自24個片段劃分成144個片段，且更確切而言，自48個片段劃分成96個片段。在一例示性實施例中，沿著內直徑與外直徑兩者將截面影像劃分成72個片段。

微處理器中之庫促進對截面影像之平均內直徑與平均外直徑的計算。其亦計算針對截面影像之內直徑與外直徑的失圓度，及所得壁厚度。微處理器亦可計算且定位管之內直徑內的通流面積。其亦可用以計算且定位存在於管之內表面區域上的任何平點的存在。

可針對多個標準進行此等計算。在一實施例中，可針對ASME B31.1-2010及EN 2 952-5進行該等計算。

計算質心、內直徑、外直徑、失圓度、壁厚度、通流面積、彎曲之後管壁中之最大平點的長度及面積，及其類似者所得的值由微處理器傳輸至電腦資料庫，其中該等值儲存於該電腦資料庫中。儲存於電腦資料庫上之軟體程式用以計算管之其他統計參數(例如，彎頭之半徑、流體通流面積、流體通流體積(flow volume)，及其類似者)。

在一實施例中，資料庫在操作中促進彎曲管上獲得之資料與線性(未彎曲)管上獲得之資料之間的比較。電腦監視器可用於在執行任何鍋爐規範計算之前顯示影像及所計算之量測以供操作者認可。系統亦准許操作者選擇彎曲管經預期將依照的鍋爐規範。系統(亦即，電腦連同相關資料庫)准許執行藉由任何鍋爐規範所要的計算(包括(但不限於)ASME B31.1-2010及EN 2 952-5)。系統在操作中比較鍋爐規範計算的結果與規範限制，以判定每一彎曲管部分是否通過規範要求抑或未通過。

在一實施例中，系統100可用以偵測經焊接在一起以形成水管壁 的複數個管中的缺陷。如圖3中所示之截面示意圖中所見，水管壁大體上係藉由將複數個管焊接在一起而製成。現參考圖3，水管壁包含藉由至少4個焊珠焊接為棒208的複數個管204。用於水管壁中之管大體上具有3英吋或更小的外直徑。在一特殊機器上，用分隔棒將管群組(常常同時6至12個)焊接在一起。當完全組裝於廠址處時，總水管壁寬度通常為40至60呎，且可包括數百個管。在焊接前，水管壁管的長度通常大約40呎(可藉由卡車或駁船運送)。可攜帶系統100可用以偵測如圖3中所示的管間距變化、遺漏焊珠，及偏心棒。所偵測的其他水管壁問題可包括不正確管直徑或壁厚度，及經扭曲或遺漏的連接棒。

本文中揭示之系統100具有若干優點。在一實施例中，系統在操作中將自多個管截面計算所得的結果組合成針對線性管或彎曲管的鍋爐規範守規性之總體計算。電腦監視器准許顯示用量測及位置進行註解之每一管截面的影像，且將其編譯成檢測報告。電腦資料庫在操作中保存所有關鍵的經量測及計算之資料，且可將此資料儲存、操縱，或概述至品質記錄資料庫中。資料庫可用以在任何所要時間產生檢測報告，且此報告之內容可取決於操作者所選擇之鍋爐規範的要求而進行改寫。資料庫在操作中按照命令以多種不同語言提供檢測報告(實例為英語、德語及漢語)。可以多種不同格式產生檢測報告(例如，PDF、HTML，及其類似者)。電腦資料庫亦可經由進行全部所要量測且產生檢測報告之程序而指導不熟悉鍋爐規範守規性計算之操作者。

當啟動時，手持型系統100捕捉管末端之影像，計算管直徑、最大壁厚度、最小壁厚度、平均壁厚度，及失圓度。可在一專用顯示器上將該資料顯示至使用者，例如，安裝於系統100外部的LCD螢幕。亦可使用有線連接(例如，RS-232串列、USB，或乙太網路)將量測資料傳輸至電腦，或可使用諸如藍芽、Zigbee，或802.11 WiFi之技術無 線地傳輸量測資料。亦可在內部將資料儲存於量測器件上，以供稍後傳輸或分析。舉例而言，器件可計算自一批管中量測的最大及最小壁厚度、最大及最小直徑，及最大、最小或平均卵形度。

若干其他特徵使得手持型器件更快且更方便使用。槍式手柄(pistol grip)及觸發器按鈕使得使用者方便攜帶該器件且快速量測群組中的多個管。器件之頂部或後部的外部顯示器提供關於器件狀態及最近量測的快速回饋。電池供電及無線連接藉由消除電線而使得器件更易於握住。清楚的定位板使得易於適當定位器件以供量測。使用此器件，可易於在二或三秒內對管進行多個量測。

系統100亦係物理上有利的，在於該系統可攜帶，且可單手輸送至需要測試管的任何地點。在一實施例中，系統100之重量小於10磅，確切而言小於5磅，且更確切而言小於3磅。該系統可用以在單一時間量測多個管之截面性質，且可用以量測包含複數個管之水管壁的性質。

手持型系統100可處理來自影像之資料，且印出於紙上而提供至使用者，或可將資料傳送至遠端資料庫，其中硬複製可印出或保存至隨身碟或保存至緊密光碟。

雖然已參考一些實施例描述本發明，但熟習此項技術者將理解，在不脫離本發明之範疇的情況下，可實行各種改變且均等物可取代本發明之元件。另外，可進行許多修改以使特定情形或材料適於本發明之教示而不脫離其本質範疇。因此，本發明意欲不限於揭示作為預期用於進行本發明之最佳方式的特定實施例，但本發明將包括屬於所附申請專利範圍之範疇的所有實施例。

100‧‧‧系統

102‧‧‧光學透明基板

104‧‧‧管

106‧‧‧攝影機

108‧‧‧照明源/發光源

120‧‧‧第一外殼

122‧‧‧第二外殼

124‧‧‧電路板

126‧‧‧電池組

128‧‧‧電路

130‧‧‧觸發器

140‧‧‧第一末端

150‧‧‧第二末端

160‧‧‧不透明護罩

l‧‧‧距離

Claims (20)

1. 一種系統，其包含：一第一外殼，其包含：一光學透明基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側；一攝影機，其經安置於該光學透明基板之該第一側上；及一照明源；該照明源經安置於該第一外殼之周邊上的一環中且位於該光學透明基板的該第一側上；其中該照明源在操作中照亮經安置於該光學透明基板之該第二側上的一物體；且其中該攝影機在操作中捕捉經安置於該光學透明基板之該第二側上之一物體的一影像；及一第二外殼，其包含：一電路板，其在操作中處理藉由該攝影機捕捉之該影像；及一電池組，其在操作中將電能供應至該照明源，且為該電路板提供電力；其中該第二外殼以該系統可由一人用單手緊握的方式固定地附接至該第一外殼。
2. 如請求項1之系統，其中該攝影機與一資料庫及一微處理器電通信；且其中與該微處理器之該通信代替該電路板。
3. 如請求項1之系統，其中該電路板在操作中自該影像計算該物件之尺寸及幾何形狀，且促進基於一標準或一校準表而接受或拒絕該物體。
4. 如請求項1之系統，其中該物體係選自由一線性管及一彎曲管組成的群組。
5. 如請求項1之系統，其中該光學透明基板係選自由石英、矽石、 氧化鋁、二氧化鈦、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚醯亞胺，及其一組合組成的群組。
6. 如請求項1之系統，其中該照明源包含配置成圍繞該攝影機之一環的複數個點光源。
7. 如請求項1之系統，其中該整個系統係封閉於一不透明護罩中，該不透明護罩具有用於引入及移除該物體的一開口。
8. 如請求項1之系統，其中該影像係一管之一截面區域。
9. 如請求項2之系統，其中該電通信包含電硬接線、無線通信，或其一組合。
10. 如請求項1之系統，其進一步包含用於啟動該攝影機的一觸發器。
11. 如請求項3之系統，其中該標準為ASME B31.1-2010及EN 2 952-5X。
12. 如請求項1之系統，其中該電路板包含用於該管的一影像處理庫。
13. 如請求項8之系統，其中該系統在操作中計算選自由內直徑、外直徑、壁厚度、該管之失圓度、通流面積，及該管之內表面上之平點的大小組成之群組中的至少一值。
14. 如請求項13之系統，其中該系統在操作中執行藉由一鍋爐規範要求的計算。
15. 如請求項14之系統，其中該系統在操作中自複數個管截面計算結果，且將該等結果編譯成針對一彎曲管的鍋爐規範守規性之一總體計算。
16. 如請求項1之系統，其中該第一外殼具有選自由圓錐形形狀、圓柱形形狀，及立方形形狀組成之群組的一形狀。
17. 一種方法，其包含： 將一系統輸送至一固定管以供檢測該管；其中該系統包含：一第一外殼，其包含：一光學透明基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側；一攝影機，其經安置於該光學透明基板之該第一側上；及一照明源；該照明源經安置於該第一外殼之周邊上的一環中且位於該光學透明基板的該第一側上；其中該照明源在操作中照亮經安置於該光學透明基板之該第二側上的物體；且其中該攝影機在操作中捕捉經安置於該光學透明基板之該第二側上之一物體的一影像；及一第二外殼，其包含：一電路板，其在操作中處理藉由該攝影機捕捉之影像；及一電池組，其在操作中將電能供應至該照明源，且為該電路板提供電力；其中該第二外殼以該系統可由一人用單手緊握的方式固定地附接至該第一外殼；使一線性管之一截面區域與該光學透明基板之該第二側接觸；其中該截面區域係垂直於穿過該截面區域之一質心的一軸線而截得；將該截面區域成像以獲得一影像；將該影像傳輸至一微處理器；將該影像分割成複數個片段；量測該複數個片段中之每一片段的一內直徑及一外直徑；及判定該管的內直徑、外直徑、質心、壁厚度、失圓度，及通流面積。
18. 如請求項17之方法，其進一步包含一次接觸複數個管，且判定每一管的內直徑、外直徑、質心、壁厚度、失圓度，及通流面 積。
19. 如請求項18之方法，其中該複數個管為一水管壁的一部分。
20. 如請求項19之方法，其進一步包含判定該水管壁中的偏心棒、遺漏焊珠，及/或管間距。