一种无人机吊装X射线检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种无人机吊装X射线检测装置及检测方法，通过自动识别检测金具的材质和尺寸，并智能调节X射线探测器的射线源的管电压和管电流，从而调节发射功率。由于X射线探测器的穿透力和X射线的能量成正比，能量越高，穿透的厚度越大，能够检测的样品的尺寸也越大；而X射线检测的密度分辨率与X射线的能量成反比，即X射线的能量越高，能够有效检出的缺陷的临界尺寸越大，因此通过合理的调节X射线的能量，获得良好的检测效果，在保证足以穿透的前提下，使用尽量低的射线能量。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机吊装X射线检测装置及检测方法
本专利技术涉及架空输电线路运行检修
，具体为一种无人机吊装X射线检测装置及其使用方法。
技术介绍
输电线路主要由杆塔、导线、地线、绝缘子和金具等组成。将杆塔、导线、地线和绝缘子连接起来所用的金属零件，统称为金具。输电线路金具在大自然中长期运行，除需承受导线、地线和绝缘子等自身的载荷外，还需承受其覆冰和风的载荷；同时作为导电体的金具还需要具备良好的电气性能，金具的健康服役时输电线路正常的工作的前提保证。因此准确、及时检测并消除金具中的缺陷对输电线路的安全运行具有重要的意义。金具缺陷的无损检测手段主要有X射线检测、超声检测、磁力检测、涡流检测等，其中X射线检测由于检测效率高、检测结果直观、对检修人员的专业性要求而得到广泛应用，目前在各电力公司输电线路隐患排查和事故分析中扮演重要角色。目前，用于输电线路现场金具缺陷检测的X射线检测设备主要有两种：一种是传统胶片式X射线检测设备；另一种是便携式DR检测设备。传统胶片式X射线检测设备由于射线机体积大、质量重，射线防护距离长(＞40m)，在实际检测过程中需要检测人员重复的上下杆塔，并且需要暗室对胶片进行专业冲洗，一方面降低了检测效率，另一方面也增大了现场检测人员的安全隐患。便携式DR检测设备通过采用先进的成像板，可以实现检测结果的实时观察，取消了暗室冲洗环节，但是同样面临射线防护距离长的难题，检测人员需要重复上下塔躲避射线，检测效率依然受限，辐射安全隐患依然存在。所示，设计一种操作简单、检测人员无需上下塔、辐射安全隐患底的X射线检测装置显得十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无人机吊装X射线检测装置及检测方法，解决现有技术中检测效率低、检测流程复杂、安全隐患高等问题。针对输电线路金具缺陷检测需求，提供一种安全、高效、可操作性强的装置。使用该装置可方便实现检测位置定位、检测装置悬挂、检测结果评定等，实现输电线路金具缺陷信息的准确、高效采集与分析。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机吊装X射线检测方法，包括以下步骤：S1：通过无人机搭载摄像头模块、X射线源、X射线探测器和硅漂移探测器，无人机靠近待检测金具，通过视觉识别分析得出金具的最大厚度dmax信息；S2：使用硅漂移探测器对金具的材质进行检测，并根据材质得出相应的材质的密度ρ；S3：根据公式计算出最优X射线能量，公式为：Energy＝-1.8lnt(25.3-7.8*dmax/ρ)/20.5}，并且X射线源以计算得到的最优X射线能量值进行X射线发射，对金具进行探伤。优选地，本专利技术的无人机吊装X射线检测方法，在S1步骤中，先通过对无人机进行人工引导，将搭载有X射线检测装置的无人机人工引导至待测金具1-2m处，而后无人机通过搭载的定位装置将检测装置准确安放到待检位置。优选地，本专利技术的无人机吊装X射线检测方法，所述摄像头模块为双目识别模块，通过双目识别模块来对金具进行定位。。优选地，本专利技术的无人机吊装X射线检测方法，所述X射线探伤图像通过无线传输到位于地面的计算机控制系统上。优选地，本专利技术的无人机吊装X射线检测方法，X射线源为脉冲式X射线发射源，每次脉冲的发射时间为15-20纳秒内。本专利技术还提供一种无人机吊装X射线检测装置，包括：无人机，用于搭载视觉识别模块、硅漂移探测器和X射线探测器；摄像头模块，用于对金具进行拍摄；硅漂移探测器，用于对待检测金具的材质进行检测；屏蔽外壳，其中所述屏蔽外壳上成型有用于供被测金具穿过的三面开口的U形槽，所述述屏蔽外壳上安装有X射线源和硅漂移探测器；X射线探测器，接受X射线源发射穿透金具的X射线并形成检测图像；便携式计算机，用于接收摄像头模块发出的金具图片、硅漂移探测器检测得到的材质信息和X射线探测器发出的检测图像，并根据金具图片得到待测金具射线穿透方向的最大尺寸dmax，根据材质信息确定待测金具的密度ρ，并控制X射线源以X射线能量Energy＝-1.81n{(25.3-7.8*dmax/ρ)/20.5}发出X射线。优选地，本专利技术的无人机吊装X射线检测装置，所述无人机上还设置有无线传输模块，便携式计算机通过无线传输方式接收摄像头模块发来的金具图片、硅漂移探测器检测得到的材质信息和X射线探测器发来的检测图像。优选地，本专利技术的无人机吊装X射线检测装置，所述摄像头模块为双目识别模块，通过双目识别模块来对金具进行定位。优选地，本专利技术的无人机吊装X射线检测装置，X射线源为脉冲式X射线发射源，每次脉冲的发射时间为15-20纳秒内。本专利技术的有益效果是：本专利技术的无人机吊装X射线检测装置及检测方法，通过自动识别检测金具的材质和尺寸，并智能调节X射线探测器的射线源的管电压和管电流，从而调节发射功率。由于X射线探测器的穿透力和X射线的能量成正比，能量越高，穿透的厚度越大，能够检测的样品的尺寸也越大；而X射线检测的密度分辨率与X射线的能量成反比，即X射线的能量越高，能够有效检出的缺陷的临界尺寸越大，因此通过合理的调节X射线的能量，获得良好的检测效果，在保证足以穿透的前提下，使用尽量低的射线能量。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是双目识别系统的原理图；图2是材质为铁时的X射线能量与Dmax穿透厚度的曲线值；图3是本专利技术的无人机吊装X射线检测装置的结构示意图；图中的附图标记为：1-无人机；2-摄像头模块；3-硅漂移探测器；4-X射线探测器；41-X射线源；5-屏蔽外壳；51-U形槽；7-便携式计算机。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。实施例一本实施例提供一种无人机吊装X射线检测装置，如图3所示，包括：无人机1，用于搭载摄像头模块2、硅漂移探测器3和X射线探测器4；摄像头模块2，用于对金具进行拍摄；硅漂移探测器3，用于对待检测金具的材质进行检测；屏蔽外壳5，其中所述屏蔽外壳5上设置成型有用于供被测金具穿过的三面开口的U形槽51，所述述屏蔽外壳5的底部设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机吊装X射线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过无人机搭载摄像头模块、X射线源、X射线探测器和硅漂移探测器，无人机靠近待检测金具，通过视觉识别分析得出金具的最大厚度dmax信息；S2：使用硅漂移探测器对金具的材质进行检测，并根据材质得出相应的材质的密度ρ；S3：根据公式计算出最优X射线能量，公式为：Energy＝‑1.8ln{(25.3‑7.8*dmax/ρ)/20.5}，并且X射线源以计算得到的最优X射线能量值进行X射线发射，对金具进行探伤。

【技术特征摘要】
1.一种无人机吊装X射线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过无人机搭载摄像头模块、X射线源、X射线探测器和硅漂移探测器，无人机靠近待检测金具，通过视觉识别分析得出金具的最大厚度dmax信息；S2：使用硅漂移探测器对金具的材质进行检测，并根据材质得出相应的材质的密度ρ；S3：根据公式计算出最优X射线能量，公式为：Energy＝-1.8ln{(25.3-7.8*dmax/ρ)/20.5}，并且X射线源以计算得到的最优X射线能量值进行X射线发射，对金具进行探伤。2.根据权利要求1所述的无人机吊装X射线检测方法，其特征在于，在S1步骤中，先通过对无人机进行人工引导，将搭载有X射线检测装置的无人机人工引导至待测金具1-2m处，而后无人机通过搭载的定位装置将检测装置准确安放到待检位置。3.根据权利要求2所述的无人机吊装X射线检测方法，其特征在于，所述摄像头模块为双目识别模块，通过双目识别模块来对金具进行定位。4.根据权利要求1所述的无人机吊装X射线检测方法，其特征在于，所述X射线探伤图像通过无线传输到位于地面的计算机控制系统上。5.根据权利要求4所述的无人机吊装X射线检测方法，其特征在于，X射线源为脉冲式X射线发射源，每次脉冲的发射时间为15-20纳秒内。6.一种无人机吊装X射线检测装置，其特征在于，包括：无人机(1)，用于搭载视觉识别模块(2)、硅漂移探测器(3)和X...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶中飞，张洪涛，吕中宾，卢明，李清，杨晓辉，伍川，谢凯，张博，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国网河南省电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41