TW201415004A - 用於判定管之品質之方法及系統 - Google Patents

用於判定管之品質之方法及系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201415004A
TW201415004A TW102133096A TW102133096A TW201415004A TW 201415004 A TW201415004 A TW 201415004A TW 102133096 A TW102133096 A TW 102133096A TW 102133096 A TW102133096 A TW 102133096A TW 201415004 A TW201415004 A TW 201415004A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
tube
image
camera
cross
optically transparent
Prior art date
Application number
TW102133096A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI513975B (zh
Inventor
Matthew David Allen
Allan G Ferry
Ronald Francis Konopacki
Robert Francis Crocker
Original Assignee
Alstom Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology Ltd filed Critical Alstom Technology Ltd
Publication of TW201415004A publication Critical patent/TW201415004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI513975B publication Critical patent/TWI513975B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires

Abstract

本文中揭示一種系統,其具有:一光學透明基板,其具有彼此相對的一第一側及一第二側;一微處理器;一資料庫;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。該照明源經安置於圍繞該第一側上之該攝影機的一環中,且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。此外,該攝影機與該微處理器及該資料庫操作通信。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。該微處理器在操作中自該影像計算該物體的尺寸及幾何形狀,且促進基於一標準、一參數或一校準表而接受或拒絕該物體。

Description

用於判定管之品質之方法及系統 【對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W12/074-1),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,本發明係關於一種啟用判定鍋爐中使用之線性管及彎曲管之品質的自動化方法的系統。
鍋爐管製造使用多種具有不同大小之鋼合金管。該等管常常藉由圍繞具有所要彎頭直徑之圓模拉伸管而在製造程序期間彎曲。管壁中之金屬在彎曲程序期間進行替換。此外,內部圓周與外部圓周可在彎曲程序期間失去其圓度(圓形度),導致管之部分失去圓度。
美國的美國製造工程師學會(ASME)鍋爐規範及歐洲的EN鍋爐規範規範兩者命令檢測管彎頭的若干性質,諸如最小管壁厚度、最大管壁厚度、經由管之通流面積、卵形度(失圓度)及平點。按照ASME及 EN規範之檢測命令首先將管彎頭分成若干片以曝露管之若干截面。此等截面之量測係用諸如游標測徑規或測微器之機械量測設備進行。在一些狀況中,將管之截面的影像印壓於一張紙上(使用油墨),且在該影像上進行量測。
兩組鍋爐規範(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。若藉由檢測實驗室執行此完整程序,則可花費若干天時間。
另外,機械量測之方法面臨使用外延設備時出現的人工錯誤及設備錯誤。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,該系統包含:一光學透明基板,其具有彼此相對之一第一側及一第二側;一微處理器;一資料庫;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;該照明源經安置於圍繞該第一側上之該攝影機的一環中,且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;其中該攝影機與該微處理器及該資料庫操作通信;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;其中該微處理器在操作中自該影像計算該物體的尺寸及幾何形狀,且促進基於一參數而接受或拒絕該物體。
本文中亦揭示一種方法,該方法包含:將一線性管之一截面區域安置於一光學透明基板之一第一側上;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。
100‧‧‧系統
102‧‧‧光學透明基板
104‧‧‧管/彎曲管
106‧‧‧攝影機
108‧‧‧照明源
110‧‧‧不透明薄片
112‧‧‧不透明殼體
1‧‧‧距離
圖1為用於量測管之尺寸及幾何形狀之一例示性系統的描繪;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描繪用於處理且儲存自攝影機獲得之資料的例示性系統。
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,該系統用於量測彎曲管之尺寸及幾何形狀。該系統包含一光學透明基板、一照明源、一攝影機、一微處理器,及一資料庫。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。
本文中亦揭示一種快速且準確檢測自管切下的多個管截面,對每一截面執行所要量測且計算所要值(諸如藉由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。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。該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的系統100。系統100包含光學透明基板102,其上安置有彎曲管104之一部分。透明基板102具有第一側與第二側,其中該第二側與該第一側相對。雖然該圖描繪彎曲管,但應注意,管無需彎曲,而可為線性的。彎曲管104之部分係自出於檢查之目的而被切割成若干部分的彎曲管獲得。彎曲管104之截面直接接觸光學透明基板102之一表面(第一側上)。彎曲管並非系統100的一部分,而是性質有待進行量測的一部分。攝影機106經安置於光學透明基板102中的與安置有彎曲管104之第一側相對的第二側上。攝影機可接觸或可不接觸光學透明基板102。照明源108實質上經同心安置於攝影機106周圍。照明源108光學地照亮彎曲管104之截面。不透明薄片110可選地經安置於系統100頂部,以防止任何外部光造成藉由攝影機106收集之影像的失真。在一實施例中,整個系統100可封閉於不透明殼體112中,以防止外部光使藉由攝影機106收集之影像失真(或以其他方式造成視差(optical aberration))。不透明殼體具有不反射之內表面,且具有一開口,其中可經由該開口插入管以供成像且隨後移除。
攝影機106可與微處理器及電腦資料庫操作通信。小型觸控式螢幕監視器(攝影機螢幕)准許觸發檢測及觀看攝影機影像資料。圖3為系統100之攝影機、微處理器、監視器、資料庫及使用者顯示器之間的通信的描繪。攝影機與微處理器操作通信,該微處理器與監視器、使用者顯示器及資料庫操作通信。經安置於光學透明基板上之樣品的影像經安置於使用者顯示器上。使用者顯示器可用以註解影像,且用以在拍攝影像之前將管適當定位於光學透明基板上。微處理器可用以基於影像計算管尺寸。接著,可將資料連同計算儲存於資料庫上。下文中提供使用者介面之額外細節。在一實施例中,操作通信包括電通信。具有大型觸控式螢幕監視器(主螢幕)之平板電腦提供註解、分 析、品質記錄產生及儲存。網路連接性提供至資料及記錄之外部存取。
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,其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)。可自Cognex公司購得例示性攝影機。
攝影機內的影像處理庫用於影像獲取、攝影機通信、截面厚度偵測、質心計算,及截面區域(通流面積)計算。另外,影像處理庫之功能用以執行內直徑及外直徑量測(經由自訂程式碼)。在給定管中心及多個(例如,72個)內直徑及外直徑量測的情況下,額外自訂軟體計算失圓度、壁厚度、平坦度;及內直徑、外直徑及壁厚度之統計(最小值、最大值、平均值)。
因此,影像處理庫用以判定管的性質,諸如管之質心、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的存在。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。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「1」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光學透明基板之表面相距固定距離「1」。這可使得不同量測不會成為差異放大。
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,亦即,將該影像劃分為部分,且量測每一部分之內直徑及外直徑,繼而可量測管之性質(例如,質心、壁厚度、流體通流面積,及其類似者)。
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上之光的強度。在一實施例中,光學透明基板可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%。光學透明基板之大小大體上約6英吋×6英吋、防刮擦,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。在一實施例中,防刮擦塗層可經安置於基板上。光學透明基板可為可撓性薄膜之形式,或為固體剛性面板之形式。在一實施例中,光學透明基板102可具有經安置於其上的網格線,以促進管之定位。
如上文所指出,系統100可能可選地收納於不透明殼體112中,或藉由僅僅不透明薄片110覆蓋。不透明殼體112或不透明薄片110起到防止外部光衝擊攝影機106且使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,且不會廣泛地反射來自照明源108的光。
照明源108較佳同心地分佈於攝影機106周圍。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。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)。在一實施例中,用以為攝影機照亮管截面區域之照明源108(例如,燈環)實際上經定位比攝影機更接近光學透明基板102。此提供截面區域本身之照明,同時最小化管之內表面的照明。
圖2表示量測線性或彎曲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。首先切割線性管,且將經切割線性管(亦即,未彎曲管)的截面安置於基板102上以判定其內直徑及外直徑。操作攝影機106以獲得經切割管之截面區域的影像,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(亦即,影像處理)。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。此資料可用以與其他線性管上獲得之資料或甚至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。
當需要彎曲管之尺寸及性質時,首先將管彎曲成所要尺寸。應注意,儘管正經評估之管係彎曲的,但所分析之部分並非全部彎曲。尺寸標註系統用以在彎頭內或周圍,自彎曲與未彎曲截面兩者捕捉且量測尺寸資料。該系統亦標出標準(標稱未彎曲)部分的尺寸,以供計算與評估期間參考。
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,將管配置為有待成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。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。亦切割管之線性部分,且將其安置於透明基板102上,並量測其截面性質。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)成若干徑向片段。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個徑向片段劃分成288個徑向片段,確切而言,自24個徑向片段劃分成144個徑向片段,且更確切而言,自48個徑向片段劃分成96個徑向片段。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個徑向片段。在一實施例中,將影像劃分成複數個點,而非複數個片段。接著,對複數個點執行資料之分析。
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。其亦計算質心、截面影像之內直徑與外直徑的失圓度,及跨過整個截面區域的所得壁厚度。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,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管之線性部分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或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。
基於所指定之限制(最小值或最大值,取決於參數)針對各種參數執行評估。此等評估可為自標稱值之百分比變化或按照量測單位(英吋或毫米)。評估與臨限值係在設計程式碼、工場程序,及客戶要求中予以定義。設計程式碼定義「絕對」限制;然而,特定工作或客戶限制可比設計程式碼限制更嚴格。
系統100具有若干優點。舉例而言,單一封閉區可收納系統100之全部設備。可將封閉區用螺釘連接至實驗台,以供穩定及安全。小型觸控式螢幕監視器(攝影機螢幕)用於觸發檢測及觀看攝影機影像資料。具有大型觸控式螢幕監視器(主螢幕)之平板電腦提供註解、分析、品質記錄產生及儲存。網路連接性提供至資料及記錄之外部存取。例示性封閉區約40英吋高、20英吋寬,且24英吋深。
該系統儲存攝影機影像、資料及註解。結果被保存於品質記錄資料庫中。
操作系統100之操作員所用的程序如下。如上文詳述的,將彎頭切割成複數個片段。研磨每一片段以移除毛邊及銳緣。藉由系統100之監視器上的指令指導彎頭之片段的檢測與量測。大型觸控式螢幕監視器(主螢幕)上的使用者螢幕提供將第一彎曲部分置放於光學透明基板上的指示。操作攝影機以捕捉管部分之截面區域的影像。接著,攝影機庫如上文所述使用影像(例如,將影像劃分成部分)以得到內直徑、外直徑、壁厚度、薄點、失圓度、通流面積,及面積損耗,且提供合格/不合格評估連同統計(例如,各種參數的平均值、最小值及最大值)。螢幕亦准許影像之註解及樣品(其影像於螢幕上可見)之識別。
當將彎頭部分置放於光學透明基板上時,截面區域之影像相對於照明環(照明源)之影像而出現在監視器上。此處未展示此影像。彎曲管之截面區域的影像需要位於緊靠照明環之影像的中心處。監視器因此將(彎曲管之)定位資訊提供至使用者。舉例而言,當彎曲管之截面未經適當置放時,監視器將指示提供至使用者,且可不允許影像之進一步處理。在另一方面,當管之截面經適當置放時,監視器將一適當指示提供至使用者,且將繼續進一步處理影像。
在獲得且處理影像之後(亦即,參數得以量測、質心得以計算,及其類似者),影像之部分可藉由使用者註解,或將藉由電腦自動地註解。在一實例中,可在影像上識別截面區域上的取樣點。在另一實例中,可使用監視器螢幕上的彩色標記來識別異常壁厚度。
監視器亦可指導操作者移除第一彎曲部分且用彎曲管之第二彎曲部分替換該第一彎曲部分。重複上文之程序,其中監視器指導操作者執行沿途每一步驟。以類似方式,可量測且表徵來自其他彎頭部分的片段。
當已量測彎曲部分時,操作者選擇螢幕上的「切換視圖」運算元,且螢幕提示操作者量測未彎曲管之性質。如上文詳述的處理影像。管樣品之未彎曲部分係用於與彎曲管樣品進行比較,以檢查壁加厚、變薄、面積損失,及其他尺寸特性及變化。可在管彎曲之前或之後進行直的未彎曲管之量測。因此,系統能夠量測且評估歸因於彎曲程序之變形。其亦可將合格/不合格資訊發出至使用者。將資料保存至資料庫,用於進一步編譯且用於跨越網際網路與其他使用者共用。
因此,總之,對於每一彎頭部分,系統(經由監視器螢幕)指導操作者首先將彎頭之截面區域置放於光學透明基板上。系統獲得第一影像,且處理此影像。在此之後,系統指導操作者將未彎曲截面區域置放於螢幕上。系統獲得第一影像,且處理此影像。將自兩個影像獲得之尺寸進行比較,以獲得合格/不合格資訊。可藉由操作者獲得該資料且將其儲存於資料庫上,在一張紙或緊密光碟上印出以提供硬複製,繼而可檢查下一彎頭部分。以此方式,可迅速表徵複數個彎頭部分。
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。
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/彎曲管
106‧‧‧攝影機
108‧‧‧照明源
110‧‧‧不透明薄片
112‧‧‧不透明殼體
1‧‧‧距離

Claims (19)

  1. 一種系統,其包含:一光學透明基板,其具有彼此相對之一第一側及一第二側;一微處理器;一資料庫;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側上,且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;其中該攝影機與該微處理器及該資料庫操作通信;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;其中該微處理器在操作中自該影像計算該物體的尺寸及幾何形狀,且促進基於一參數而接受或拒絕該物體。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 如請求項1之系統,其中該整個系統係封閉於一不透明殼體中,該不透明殼體具有用於引入及移除該物體的一開口。
  6. 如請求項1之系統,其中該影像係一管之一截面區域。
  7. 如請求項1之系統,其中該攝影機與該微處理器及該資料庫電通信;且其中該電通信係選自由電硬接線、無線通信或其一組合 組成的群組。
  8. 如請求項1之系統,其中標準為ASME B31.1-2010或EN 2 952-5。
  9. 如請求項6之系統,其中該微處理器包含用於該管的一影像處理庫。
  10. 如請求項6之系統,其中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一值。
  11. 如請求項6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。
  12. 如請求項6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。
  13. 如請求項1之系統,其進一步包含一不透明罩蓋,其防止外部光衝擊該系統且干擾該影像。
  14. 一種方法,其包含:將一管之一截面區域安置於一光學透明基板之一第一側上;其中該截面區域係垂直於穿過該截面區域之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;量測針對該複數個片段中之每一片段的一參數;及判定選自由該管的內直徑、外直徑、質心、壁厚度、失圓度,及通流面積組成之群組的一值。
  15. 如請求項14之方法,其進一步包含彎曲該管以形成一彎曲管。
  16. 如請求項15之方法,其進一步包含將該彎曲管之一彎曲部分切割成若干部分。
  17. 如請求項16之方法,其進一步包含成像每一彎曲部分之相對的截面區域,以獲得該影像之該截面區域。
  18. 如請求項17之方法,其進一步包含執行藉由一鍋爐規範所要求的計算。
  19. 如請求項17之方法,其進一步包含自複數個彎曲管截面計算結果,且將該等結果編譯成針對該彎曲管的鍋爐規範守規性之一總體計算。
TW102133096A 2012-09-13 2013-09-12 用於判定管之品質之方法及系統 TWI513975B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261700750P 2012-09-13 2012-09-13
US201261700788P 2012-09-13 2012-09-13
US13/968,874 US9491412B2 (en) 2012-09-13 2013-08-16 Method and system for determining quality of tubes
US13/968,887 US9485473B2 (en) 2012-09-13 2013-08-16 Method and system for determining quality of tubes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201415004A true TW201415004A (zh) 2014-04-16
TWI513975B TWI513975B (zh) 2015-12-21

Family

ID=50232892

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102133095A TWI512262B (zh) 2012-09-13 2013-09-12 用於判定管之品質之方法及系統
TW102133096A TWI513975B (zh) 2012-09-13 2013-09-12 用於判定管之品質之方法及系統

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102133095A TWI512262B (zh) 2012-09-13 2013-09-12 用於判定管之品質之方法及系統

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9491412B2 (zh)
JP (3) JP6088390B2 (zh)
KR (4) KR101652931B1 (zh)
CN (4) CN103884275A (zh)
MY (2) MY168783A (zh)
SA (2) SA113340847B1 (zh)
TW (2) TWI512262B (zh)
ZA (2) ZA201306908B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9491412B2 (en) * 2012-09-13 2016-11-08 General Electric Technology Gmbh Method and system for determining quality of tubes
JP2017525569A (ja) * 2014-07-16 2017-09-07 マイクロルーション・インコーポレイテッドMicrolution Inc. 原位置での測定及び分類を行うレーザチューブカッタ
US10405908B2 (en) * 2014-12-18 2019-09-10 Warsaw Orthopedic, Inc. Apparatus and method for forming support device for effecting orthopedic stabilization
CN108592798A (zh) * 2018-04-08 2018-09-28 南京航空航天大学 一种旋转轴唇形密封件接触面测量方法及装置
CN109719049A (zh) * 2018-12-12 2019-05-07 珠海格力智能装备有限公司 弯头检测方法、装置和系统
CN110340577A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 江苏环宇建设工程有限公司 一种管道焊接质量监测系统的监测方法
CN114674491A (zh) * 2020-12-27 2022-06-28 上海梅山钢铁股份有限公司 一种转炉空炉重心位置及质量的在线测量方法
CN112822938A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 华勤技术股份有限公司 终端侧键检测装置及终端侧键检测方法
US11480332B2 (en) 2021-01-29 2022-10-25 General Electric Company Method and system for assessing a condition of a boiler
CN113517080B (zh) * 2021-09-13 2021-12-10 江苏新恒基特种装备股份有限公司 一种防变形控制装置、系统及方法

Family Cites Families (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54153763A (en) 1978-05-26 1979-12-04 Japan Organo Co Ltd Bending of pipe without heating
SE439377B (sv) 1978-07-26 1985-06-10 Hitachi Ltd Anordning for optisk inspektion av rorledningar
NL8401416A (nl) 1984-05-03 1985-12-02 Thomassen & Drijver Inrichting voor het opsporen van houders met een afwijkende eigenschap.
US4978223A (en) 1989-03-08 1990-12-18 Westinghouse Electric Corp. Determination of dimensions of tubes
GB8914960D0 (en) * 1989-06-29 1989-08-23 Cencit Europ Inspection apparatus for tubular members
JP2969011B2 (ja) 1991-05-23 1999-11-02 日立電子株式会社 はんだ付け状態の外観検査装置
US5585873A (en) 1991-10-11 1996-12-17 Alcon Laboratories, Inc. Automated hand-held keratometer
JPH05240619A (ja) 1992-02-27 1993-09-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 管の外径・肉厚測定装置
US5517033A (en) * 1994-07-25 1996-05-14 Gatan, Inc. Apparatus for improved image resolution in electron microscopy
JPH08304293A (ja) * 1995-05-12 1996-11-22 Tokyo Gas Co Ltd 管内走行ロボット
US5895927A (en) * 1995-06-30 1999-04-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Electro-optic, noncontact, interior cross-sectional profiler
JPH0972726A (ja) 1995-09-05 1997-03-18 Hitachi Ltd 屈曲物の形状計測手順
US5864601A (en) * 1996-06-13 1999-01-26 Dba Systems, Inc. Method and apparatus for inspecting pipes using a digitized radiograph
JPH1038531A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd パイプ形状自動計測装置及び計測方法
US7039555B2 (en) * 1998-03-24 2006-05-02 Exergetic Systems Llc Method for detecting heat exchanger tube failures and their location when using input/loss performance monitoring of a recovery boiler
JPH11295028A (ja) 1998-04-06 1999-10-29 Toshiba Eng Co Ltd 円筒形被検体の偏肉測定装置及び偏肉検査装置
JP2000009436A (ja) 1998-06-19 2000-01-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 円筒断面の偏肉測定装置及び測定方法
SG76564A1 (en) * 1998-11-30 2000-11-21 Rahmonic Resources Pte Ltd An apparatus and method to transport inspect and measure objects and surface details at high speeds
JP4059594B2 (ja) 1999-06-17 2008-03-12 株式会社アシックス 足型検出表示装置
JP2001141419A (ja) 1999-11-17 2001-05-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 管計測装置
JP2001283208A (ja) 2000-03-31 2001-10-12 Nidec Copal Corp 画像取込装置
JP2002230523A (ja) 2000-11-28 2002-08-16 Stk Technology Co Ltd 検査装置
US6813949B2 (en) * 2001-03-21 2004-11-09 Mirant Corporation Pipeline inspection system
US20030118230A1 (en) * 2001-12-22 2003-06-26 Haoshi Song Coiled tubing inspection system using image pattern recognition
US6931149B2 (en) * 2002-04-19 2005-08-16 Norsk Elektro Optikk A/S Pipeline internal inspection device and method
CN2556639Y (zh) * 2002-07-24 2003-06-18 东营柯林瑞尔科技有限责任公司 一种用于管道检测的智能机器人
CN101259010B (zh) 2002-07-26 2010-08-25 奥林巴斯株式会社 图像处理系统
JP4160434B2 (ja) 2003-03-31 2008-10-01 財団法人鉄道総合技術研究所 画像読取装置
US7007843B2 (en) * 2003-06-09 2006-03-07 Symbol Technologies, Inc. Light beam shaping arrangement and method in electro-optical readers
US7823783B2 (en) * 2003-10-24 2010-11-02 Cognex Technology And Investment Corporation Light pipe illumination system and method
JP2005134294A (ja) 2003-10-31 2005-05-26 Daido Steel Co Ltd 円筒状部品の形状検査方法および形状検査装置
WO2006010145A2 (en) 2004-07-09 2006-01-26 Quest Trutec, Lp 2d and 3d display system and method for reformer tube inspection
FR2877724B1 (fr) 2004-11-09 2007-03-16 Tiama Sa Procede et dispositif d'eclairage pour determiner la presence de defauts sur la surface de la bague d'un recipient
DE202005008068U1 (de) * 2005-01-11 2005-09-15 Niedermeier Johann Meßvorrichtung zum Anbringen an einem Handbiegegerät für Rohre und Stangen
US7333219B2 (en) 2005-03-29 2008-02-19 Mitutoyo Corporation Handheld metrology imaging system and method
JP4775943B2 (ja) 2005-08-24 2011-09-21 レーザーテック株式会社 検査装置及び検査方法並びにそれを用いたシリンダブロックの製造方法
JP4555762B2 (ja) 2005-10-11 2010-10-06 ニッテツ北海道制御システム株式会社 長さ測定装置、長さ測定方法および長さ測定用コンピュータプログラム
JP5138968B2 (ja) 2007-04-11 2013-02-06 株式会社ニッケ機械製作所 良否判定装置
JP4140860B1 (ja) 2007-06-18 2008-08-27 国立大学法人 岡山大学 半田付け方法及び半田付け装置
DE102007052033A1 (de) 2007-10-30 2009-05-07 Rosenberger Ag Verfahren und Messgerät zur berührungslosen Erfassung des räumlichen Formverlaufs von Bauteilen
JP5262070B2 (ja) 2007-11-05 2013-08-14 大同特殊鋼株式会社 被検査物の真円度測定方法
KR100943052B1 (ko) * 2007-11-12 2010-02-19 주식회사 로봇밸리 용접비드 측정기
JP5129727B2 (ja) * 2008-01-31 2013-01-30 三菱重工業株式会社 ボイラ火炉蒸発管の検査装置および検査方法
ATE511637T1 (de) * 2008-02-11 2011-06-15 Texmag Gmbh Vertriebsges Vorrichtung zum erfassen eines bildes
JP2010002232A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Sanyo Special Steel Co Ltd 鍛造品の検査方法
JP5072752B2 (ja) * 2008-07-14 2012-11-14 日本電信電話株式会社 輝度及び色差を用いた管路点検用画像解析方法、画像解析装置、管路点検システム及びプログラム
JP4867972B2 (ja) 2008-10-27 2012-02-01 Tdk株式会社 外観検査装置
CN201285281Y (zh) 2008-11-14 2009-08-05 韩丙虎 手持式激光轮缘测量仪
CN102216728B (zh) * 2008-11-20 2013-03-27 三菱重工业株式会社 用于锅炉中的蒸发管的检查装置和检查方法
WO2010098954A2 (en) 2009-02-27 2010-09-02 Body Surface Translations, Inc. Estimating physical parameters using three dimensional representations
DE102009039657A1 (de) 2009-09-02 2011-03-10 Msg Maschinenbau Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen der Form eines Gegenstands
CN201600123U (zh) * 2009-11-30 2010-10-06 广州华工百川科技股份有限公司 一种用于轮胎断面检测的光源装置
CN102713506B (zh) 2009-12-17 2014-09-17 新日铁住金株式会社 管状物的检查装置及其检查方法
FR2959864B1 (fr) 2010-05-06 2013-01-18 Altatech Semiconductor Dispositif et procede d'inspection de plaquettes semi-conductrices en mouvement.
CN201819669U (zh) * 2010-09-17 2011-05-04 佛山市迈迅机电有限公司 瓷砖视觉检测系统
JP5833317B2 (ja) 2011-01-27 2015-12-16 株式会社ブリヂストン タイヤ形状計測方法及びタイヤ形状計測装置
CA2827321C (en) * 2011-02-16 2020-08-25 Milwaukee Electric Tool Corporation Visual inspection device
CN102305599B (zh) * 2011-05-19 2013-04-17 广州华工百川科技股份有限公司 轮胎断面结构测绘仪及测绘方法
CN102269571A (zh) * 2011-07-06 2011-12-07 福建农林大学 基于数字图像处理技术的竹筒直径测量方法及其装置
CN102590217A (zh) * 2012-01-12 2012-07-18 北京化工大学 基于圆结构光视觉传感器的管道内表面检测系统
CN102538677A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 苏州临点三维科技有限公司 一种基于光学的管道快速检测方法
US9491412B2 (en) * 2012-09-13 2016-11-08 General Electric Technology Gmbh Method and system for determining quality of tubes

Also Published As

Publication number Publication date
US20140071266A1 (en) 2014-03-13
MY168783A (en) 2018-12-04
JP6203791B2 (ja) 2017-09-27
JP6088390B2 (ja) 2017-03-01
ZA201306908B (en) 2014-05-28
KR101652931B1 (ko) 2016-09-01
JP2014055956A (ja) 2014-03-27
KR20140035290A (ko) 2014-03-21
JP6114666B2 (ja) 2017-04-12
US9485473B2 (en) 2016-11-01
SA113340847B1 (ar) 2016-08-18
MY168232A (en) 2018-10-15
CN110057826A (zh) 2019-07-26
US9491412B2 (en) 2016-11-08
TWI513975B (zh) 2015-12-21
TWI512262B (zh) 2015-12-11
KR102052138B1 (ko) 2019-12-05
JP2014055955A (ja) 2014-03-27
CN103884275A (zh) 2014-06-25
KR20150115712A (ko) 2015-10-14
CN110095058A (zh) 2019-08-06
TW201414984A (zh) 2014-04-16
KR20140035291A (ko) 2014-03-21
KR20160128959A (ko) 2016-11-08
JP2016020916A (ja) 2016-02-04
US20140071267A1 (en) 2014-03-13
ZA201306907B (en) 2014-05-28
CN103791833A (zh) 2014-05-14
SA113340844B1 (ar) 2016-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI513975B (zh) 用於判定管之品質之方法及系統
CN101311667B (zh) 外围检测系统和方法
EP2515072A1 (en) Device and method for inspecting tubular product
US9471984B2 (en) Method for self-calibration of a microscope apparatus
US20060273268A1 (en) Method for detecting 3D measurement data using allowable error zone
CN100470578C (zh) 基于计算机视觉的科学仪器工作状态监测方法
JP2018072695A (ja) 光ファイバ切断システム
CN112782118B (zh) 一种多通道甲烷泄露光学遥测装置及测量方法
CN103837091A (zh) 一种玻璃翘曲度测试装置及方法
EP2708844B1 (en) Method and system for determining quality of tubes
JP2016162412A (ja) 指示針式メータ用画像解析装置、指示針式メータ用画像解析方法及びプログラム
JP5138148B2 (ja) 流れ開口面積を測定するための方法及び装置
CN204705594U (zh) 氟化钙平晶表面光洁度测试仪
TWI431242B (zh) Spring measuring device
JP7097197B2 (ja) 検査システムおよび検査方法
JP7260996B2 (ja) 配管の肉厚推定方法及び配管の肉厚推定装置
CN118032810A (zh) 一种带量测刻度的管道光学内检测病害几何特征识别方法
CN112833824A (zh) 一种油套管横向断面面积和断面缺陷的计算方法
CN2779338Y (zh) 导光缆耦合件露出端光纤长度检测仪
CN114112101A (zh) 一种示温漆光谱自动判读方法及装置
CN112833817A (zh) 一种油套管实物断面形貌的检测方法及检测装置
JP2018072811A (ja) 光ファイバ切断システム、及び、光ファイバ切断システムの測定方法
CN109475874A (zh) 光度计比色皿映射