冶金容器中的裂缝检测和测量制造技术

公开了检测和测量容器内衬中的裂缝的设备、方法和系统。典型的设备包括扫描装置和控制器，扫描装置用于通过测量从扫描装置至内衬材料表面上多个点的距离获得数据点云，控制器用于通过数据点云来拟合多边形网格和最小表面，通过包含延伸越过最小表面超过阈值距离的连接的一组多边形的多边形网格的一部分来检测裂缝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冶金容器中的裂缝检测和测量相关申请的交叉引用本申请要求于2014年7月18日提交的标题为“冶金容器中的裂缝检测和测量(CrackDetectionandMeasurementinMetallurgicalVessels)”、序列号为62/026,052的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍

本文所公开的主题的实施例总体上涉及用于检测并测量冶金容器中的裂缝的设备、方法和系统，更具体而言涉及用于检测并测量冶金容器中的裂缝的装置、过程、机制和技术。相关领域设计成保持熔融金属的各种尺寸和形状的冶金容器或冶金器皿广泛用于许多工业应用中。这些应用的实例包括(但不限于)：化工与动力生产中的气化过程，以及钢铁制造中的电弧炉(EAF)、碱性氧气转炉(BOF)、钢包(含铁包)、高炉、真空脱气炉、氩氧脱碳(AOD)炉。如本领域中已知的，这些容器通常内衬有耐火材料，耐火材料以砖块形式安装或者浇铸成整体块，以便保护容器的金属部分免于受到置于其中的高温内容物的损坏；然而，由于通过氧化、腐蚀和机械侵蚀的联合作用导致的耐火材料的正常侵蚀和破裂，与熔融金属接触的耐火表面的某些部分在工艺中损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置成检测和测量容器内衬表面上的裂缝的设备，所述设备包括：扫描装置，所述扫描装置包括激光器、光学器件、扫描器、光电探测器和接收器电子器件，所述扫描装置被配置成通过测量从所述扫描装置到所述容器内衬表面上的多个点的距离生成数据点云；以及连接至所述扫描装置的控制器，所述控制器配置成使用用户选择的分辨率通过所述数据点云拟合多边形网格，以及通过所述数据点云拟合最小表面，其中通过包含延伸越过所述最小表面超过所述用户选择的阈值距离的一组多边形的所述多边形网格的一部分来检测所述裂缝，并通过计算所述一组多边形的多个维度测量所述裂缝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 US 62/026,0521.一种配置成检测和测量容器内衬表面上的裂缝的设备，所述设备包括：扫描装置，所述扫描装置包括激光器、光学器件、扫描器、光电探测器和接收器电子器件，所述扫描装置被配置成通过测量从所述扫描装置到所述容器内衬表面上的多个点的距离生成数据点云；以及连接至所述扫描装置的控制器，所述控制器配置成使用用户选择的分辨率通过所述数据点云拟合多边形网格，以及通过所述数据点云拟合最小表面，其中通过包含延伸越过所述最小表面超过所述用户选择的阈值距离的一组多边形的所述多边形网格的一部分来检测所述裂缝，并通过计算所述一组多边形的多个维度测量所述裂缝。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器进一步配置成在拟合所述多边形网格和所述最小表面之前从所述数据点云移除统计异常值。3.根据权利要求1所述的设备，其中通过所述数据点云的最小二乘最佳拟合来获得所述多边形网格，并且所述最小表面是所述最小二乘最佳拟合的第一负标准偏差。4.根据权利要求1所述的设备，其中通过计算从所述多边形网格的每个面到所述数据点云中的每个点的法向距离并确定所计算的法向距离的平均法向距离和标准偏差来计算所述最小表面，其中对于所述拟合的多边形表面中的每个面以及对于所述输入点云中的每个点而言，通过垂直于对应的面的单位向量和所计算的法向平均值之间的内积来计算所述最小表面。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述阈值距离是所述容器的工业应用和/或所述裂缝的尺寸的函数。6.根据权利要求1所述的设备，其中通过对所述连接的一组多边形中的每个多边形的每个面到所述最小表面的距离求平均值来确定平均裂缝大小，并且通过确定所述连接的一组多边形中的所述每个多边形的每个顶点到所述最小表面的距离的最大距离计算最大裂缝深度。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述扫描装置的分辨率等于或小于被测量的所述裂缝的特征尺寸的大约一半。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个维度包括所述裂缝相对于所述容器的取向。9.根据权利要求8所述的设备，其中指定所述取向的角度范围，并且仅标识具有大于最小阈值的长度-平均宽度比的裂缝。10.一种用于检测和测量容器内...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·哈维尔，
申请(专利权)人：迈确克斯过程控制公司，
类型：发明
国别省市：美国,US