一种可变向的动态应力应变测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可变向的动态应力应变测试系统，包括机架和位于机架下方的移动模块，所述移动模块带动机架沿管道进行移动，机架上设置有标记模块，所述标记模块在管道的监测点进行标记，机架上设置视觉收集模块，用于收集管道图像，同时识别管道图像上的标记信息，对比分析管道图像中的管道是否发生应变。本发明专利技术能够有效了解管道的使用情况，同时可进行分析排查出管道是否存在裂纹或发生蠕变。行分析排查出管道是否存在裂纹或发生蠕变。行分析排查出管道是否存在裂纹或发生蠕变。

【技术实现步骤摘要】
一种可变向的动态应力应变测试系统


[0001]本专利技术属于管道应力应变测试
，具体涉及一种可变向的动态应力应变测试系统。

技术介绍

[0002]材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏，通常材料承受的交变应力远小于其静载荷下的强度极限时，破坏就可能发生，另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。美国和法国在用的核电站也发生过多起因管道开裂而引起的泄露事件，从而对核电站系统的基本功能和安全问题造成一定的影响，经过大量的分析和研究，结果表明大部分的管线失效最终都归结于机械振动疲劳。而应力应变测试在预防管道机械振动疲劳导致管线开裂具有重要的作用。
[0003]现有的管道安全预防检测方法主要有如公开号为US4393711A、US08514998B2和CN201811503257.3所公开的管道检测方法，其中以公开号为CN107367338B所公开的对管道横向应力进行测量的装置尤为具有代表性，该装置专用于对管道横向应力进行测量，使用方便而且检测准确，但这种装置由于是固定安装在管道上，所以对管道的多点进行应力检测时往往需要增添多个检测装置，安装操作麻烦而且成本较高，或者还有通过人工掌控着应力检测装置进行检测，高温的管道和热蒸汽的泄露也容易对人体造成危害，同时现有的电阻式应力片也容易受管道的高温影响产生测试误差，所以需要开发一种动态的且检测准确度高的应变测试系统。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可变向的动态应力应变测试系统，能够有效了解管道的使用情况，同时可进行分析排查出管道是否存在裂纹或发生蠕变。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种可变向的动态应力应变测试系统，包括机架1和位于机架1下方的移动模块2，所述移动模块2带动机架1沿管道进行移动，机架1上设置有标记模块3，所述标记模块3在管道的监测点进行标记，机架1上设置视觉收集模块4，用于收集管道图像，同时识别管道图像上的标记信息，对比分析管道图像中的管道是否发生应变。
[0007]所述机架1包括依次连接设置的安装架11、升降连接架12、底座13，所述升降连接架12用于调节安装架11的高度，所述安装架11环绕设置在管道的外周。
[0008]所述安装架11包括第一安装环机构111、第二安装环机构112和转向机构113，所述第一安装环机构111与第二安装环机构112均环绕设置在管道上，且所述第一安装环机构111和第二安装环机构112通过转向机构113连接，且所述转向机构113带动第二安装环机构112绕第一安装环机构111进行转动，所述第二安装环机构112与升降连接架12连接。
[0009]所述第一安装环机构111包括第一连接半环114、第二连接半环115和第三伸缩杆
116，所述第一连接半环114与第二连接半环115的一端相互连接，另一端通过所述第三伸缩杆116相互连接，通过第三伸缩杆116的伸展或收缩可进行调节第一安装环机构111的环径。
[0010]所述移动模块2包括驱动机构21和爬管机构22，所述驱动机构21设置在底座13的下部且推动机架1行进，所述爬管机构22使机架1沿管道进行爬行。
[0011]所述爬管机构22设置有多组，且分别绕第一安装环机构111进行环形排布设置，所述爬管机构22包括设置为连接杆组和履带机构，所述连接杆组将履带机构与第一安装环机构111连接，且通过设置弹簧调节履带机构与管道的抵接程度，所述履带机构在管道上进行运转从而沿管道进行爬行。
[0012]所述标记模块3包括标点机构31和伸缩机构32，所述标点机构31在管道壁的监测点上留下监测标记，所述伸缩机构32带动标点机构31进行贴近或远离管道壁。
[0013]所述标点机构31设置为记号笔，所述伸缩机构32包括第五伸缩杆、连接弹簧，且第五伸缩杆带动记号笔进行移动，连接弹簧用于当记号笔与管道壁接触时连接弹簧进行收缩以降低记号笔与管道壁之间的压力。
[0014]所述视觉收集模块4包括拍摄装置、拼接模块、识别模块、分析模块，所述拍摄装置设置在第二安装环机构112上，且对管道进行拍摄，从而收集管道不同状态时的图像，所述拼接模块对拍摄装置拍摄到的图像进行拼接合成，所述识别模块对所述拼接模块拼接后的图像进行识别标记点，所述分析模块用于分析拼接后图像的管道结构，同时对比不同状态的管道图像中的标记点是否发生偏移。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术通过设置移动模块2可带动装置在管道上进行爬行，同时通过设置转向模块和伸缩杆推动两个安装环机构进行灵活伸缩，从而使得装置可以在连续而又弯曲的管道进行自由爬行；同时移动模块2由两种驱动方式构成，当转弯时爬管机构22与管道脱离即由驱动机构21提供主动力，平常则又爬管机构22作为主动力驱动从而增强装置的环境适应性；通过设置视觉收集模块4可对管道的外表特征进行收集，从而大致了解管道的使用情况，同时可进行分析排查出管道是否存在裂纹或发生蠕变；同时通过设置标记模块3可在管道的监测点上进行定点标记，同时记录各个标记点的位置信息，对标点图样进行从而对比分析出管道在安装和使用过程中是否发生应变，从而进行分析管道的应力情况；通过设置坐标参考点可对监测点的坐标进行定位，从而更快且更准确地分析出应变情况，通过设置两个定位坐标系可以对监测点的位置进行双重定位，防止发生同截管道整体变形或监测失误导致的误差情况。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0018]图2为本专利技术的第一安装环机构伸展时的结构示意图。
[0019]图3为本专利技术另一实施方式的结构示意图。
[0020]图4为本专利技术的标记模块的结构示意图。
[0021]图5为标上监测点与定位坐标系后的管道图像模拟示意图。
[0022]图6为各个监测点与原点坐标点的连线模拟示意图。
[0023]图中：机架1、安装架11、第一安装环机构111、第二安装环机构112、转向机构113、
第一连接半环114、第二连接半环115、第三伸缩杆116、升降连接架12、底座13、移动模块2、驱动机构21、爬管机构22、标记模块3、标点机构31、伸缩机构32、旋转机构33、视觉收集模块4。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0025]实施例一：
[0026]如图1所示，一种可变向的动态应力应变测试系统，包括：机架1；
[0027]移动模块2，用于带动机架1沿管道进行移动；
[0028]标记模块3，设置在机架1上，在管道的监测点进行标记；
[0029]视觉收集模块4，设置在机架1上，收集管道图像，同时识别管道图像上的标记信息，从而对比分析管道图像中的管道是否发生应变；
[0030]所述机架1包括依次连接设置的安装架11、升降连接架12、底座13，所述升降连接架12调节安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变向的动态应力应变测试系统，其特征在于，包括机架(1)和位于机架(1)下方的移动模块(2)，所述移动模块(2)带动机架(1)沿管道进行移动，机架(1)上设置有标记模块(3)，所述标记模块(3)在管道的监测点进行标记，机架(1)上设置视觉收集模块(4)，用于收集管道图像，同时识别管道图像上的标记信息，对比分析管道图像中的管道是否发生应变。2.根据权利要求1所述的一种可变向的动态应力应变测试系统，其特征在于，所述机架(1)包括依次连接设置的安装架(11)、升降连接架(12)、底座(13)，所述升降连接架(12)用于调节安装架(11)的高度，所述安装架(11)环绕设置在管道的外周。3.根据权利要求2所述的一种可变向的动态应力应变测试系统，其特征在于，所述安装架(11)包括第一安装环机构(111)、第二安装环机构(112)和转向机构(113)，所述第一安装环机构(111)与第二安装环机构(112)均环绕设置在管道上，且所述第一安装环机构(111)和第二安装环机构(112)通过转向机构(113)连接，且所述转向机构(113)带动第二安装环机构(112)绕第一安装环机构(111)进行转动，所述第二安装环机构(112)与升降连接架(12)连接。4.根据权利要求3所述的一种可变向的动态应力应变测试系统，其特征在于，所述第一安装环机构(111)包括第一连接半环(114)、第二连接半环(115)和第三伸缩杆(116)，所述第一连接半环(114)与第二连接半环(115)的一端相互连接，另一端通过所述第三伸缩杆(116)相互连接，通过第三伸缩杆(116)的伸展或收缩可进行调节第一安装环机构(111)的环径。5.根据权利要求1所述的一种可变向的动态应力应变测试系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博，陈旭东，卫大为，董雷，王丹，胡启龙，张卫军，张恒，王浩，李凌霄，杨明易，孙远，于德，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：