一种基于热成像的高温管道应力检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于热成像的高温管道应力检测装置及方法，该装置包括集成检测终端以及自走机构；所述集成检测终端包括红外热成像仪、应力检测仪、轴向驱动机构以及用于驱动红外热成像仪和应力检测仪进行圆周方向移动的圆周驱动机构；所述红外热成像仪和应力检测仪设置在集成安装座上，该集成安装座与所述轴向驱动机构的驱动端以及圆周驱动机构的驱动端连接；先通过红外热成像仪对管道温度检测，获取管道的温度；根据管道的温度实时调节检测参数，应力检测仪再按照该检测参数对管道进行应力检测。本发明专利技术基于热成像检测管道各处的实时温度，再根据实时温度自动调节应力测试仪的相关参数，实现对管道的精准应力测试。实现对管道的精准应力测试。实现对管道的精准应力测试。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热成像的高温管道应力检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及管道应力检测装置及方法，具体涉及一种基于热成像的高温管道应力检测装置及方法。

技术介绍

[0002]石化行业中典型炼油过程的主要工艺温度范围在200
‑
550℃之间，在催化裂化和焦化的部分工艺温度达到700
‑
800℃之间，压力管道在长时间在高温环境下服役，容易发生蠕变损伤现象，如果管道存在一些超标缺陷，伴随着蠕变裂纹扩展，容易发生泄漏和爆炸事故。因此，对在役高温压力管道进行安全评估显得尤为重要。
[0003]随着时间的推进，高温压力管道的蠕变现象会越来越明显，含缺陷的高温压力管道发生蠕变断裂的机率也随着上升。判断含缺陷的高温压力管道制造缺陷、服役过程中产生的缺陷或者损伤是否会威胁其运行安全，如何行之有效地对其安全状况进行评定将是未来检验工作的重点和难点。
[0004]现有的管道应力检测装置虽然能够实现自动检测高温压力管道的各个位置上的应力参数，从而为后续对高温压力管道进行安全评定提供数据支撑，例如授权公告号CN 217819144U的技术公开的一种高温压力管道的应力检测装置；但仍存在以下的技术问题：
[0005]由于管道不同的部位可能具有不同的温度，而不同的温度会有不同应力的表现，现有的管道应力检测装置采用固定的检测参数对管道的所有部位进行统一检测，忽略了不同温度产生的影响，因而导致检测检测结果不够精准。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种基于热成像的高温管道应力检测装置，该高温管道应力检测装置先基于热成像检测管道各处的实时温度，再根据实时温度自动调节应力测试仪的相关参数，实现对管道的精准应力测试。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提供一种基于热成像的高温管道应力检测方法。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种基于热成像的高温管道应力检测装置，包括集成检测终端以及用于搭载集成检测终端在管道上移动的自走机构；
[0010]所述集成检测终端包括红外热成像仪、应力检测仪、用于驱动红外热成像仪和应力检测仪进行轴向移动的轴向驱动机构以及用于驱动红外热成像仪和应力检测仪进行圆周方向移动的圆周驱动机构；
[0011]所述红外热成像仪和应力检测仪设置在集成安装座上，该集成安装座与所述轴向驱动机构的驱动端以及圆周驱动机构的驱动端连接；
[0012]在工作状态下，先由红外热成像仪对管道温度检测，获取管道的温度；根据管道的温度实时调节检测参数，应力检测仪再按照该检测参数对管道进行应力检测。
[0013]上述基于热成像的高温管道应力检测装置的工作原理为：
[0014]工作时，将自走机构放置在待检测的管道上，通过自走机构搭载集成检测终端沿着管道进行移动，到达需要检测的位置停下；通过轴向驱动机构驱动红外热成像仪和应力检测仪在管道上进行轴向移动，先由红外热成像仪对管道检测，获取管道的温度；后台处理器根据管道的温度实时调节检测参数，应力检测仪再按照该检测参数对管道进行应力检测，有利于实现对管道的精准应力测试。通过圆周驱动机构驱动红外热成像仪和应力检测仪在管道上进行圆周方向移动，同样地先由红外热成像仪获取温度，实时调节应力检测参数，再由应力检测仪进行应力检测。
[0015]完成当前位置的检测工作后，再通过自走机构移动至下一处位置进行检测。
[0016]本专利技术的一个优选方案，其中，在轴向和圆周方向上，所述红外热成像仪的检测位置均位于应力检测仪的检测位置之前。这样，先后错开的位置，在轴向驱动机构和圆周驱动机构的驱动下，红外热成像仪和应力检测仪可以同时进行检测，无需二次驱动。
[0017]本专利技术的一个优选方案，其中，所述集成安装座上设有用于驱动红外热成像仪进行转动的转动驱动机构，该转动驱动机构包括转动驱动电机，该转动驱动电机的输出轴与所述红外热成像仪连接。通过上述结构，可以灵活调节红外热成像仪的相对位置，保证在移动的时候红外热成像仪位于应力检测仪之前。
[0018]本专利技术的一个优选方案，其中，所述圆周驱动机构包括圆周驱动电机和圆周传动组件，所述圆周驱动电机的壳体固定设置在集成安装座上，
[0019]所述圆周传动组件包括相互配合的弧形齿条和传动齿轮；所述弧形齿条固定设置在齿条安装轨的滑槽中，所述齿条安装轨固定设置在轴向驱动机构的驱动端上；所述弧形齿条的齿结构设置在轴向的侧面上，该弧形齿条对应的直径大于管道的直径；所述传动齿轮与所述圆周驱动电机的输出轴连接；
[0020]在工作状态下，所述弧形齿条的轴线与管道的轴线平行。通过上述结构，在圆周驱动电机的驱动下，传动齿轮进行转动，从而带动圆周驱动电机和集成安装座沿着弧形齿条进行圆周方向移动，使得红外热成像仪和应力检测仪完成圆周方向的温度检测和应力检测。
[0021]进一步，所述弧形齿条通过第一限位机构固定设置在齿条安装轨上；所述轴向驱动机构上设有用于对传动齿轮进行限位的第二限位机构；在活动状态下，所述第一限位机构解除对弧形齿条的固定限位，所述第二限位机构对传动齿轮进行限位。通过上述结构，在圆周驱动电机的驱动下，传动齿轮进行原地转动，可以驱动弧形齿条沿着齿条安装轨进行移动，相当于在圆周方向上改变弧形齿条的安装位置，再通过一限位机构和第二限位机构切换回固定状态，即可驱动红外热成像仪和应力检测仪完成弧形齿条当前覆盖的位置的检测工作。这样，自走机构无需进行圆周方向的移动，也可扩大红外热成像仪和应力检测仪的圆周方向的检测范围，不仅可以完成圆周方向的检测，而且相较于自走机构的一级移动，弧形齿条的二级移动具有更高的精度，有利于提高检测精度，结构十分巧妙。
[0022]进一步，所述弧形齿条的圆心角大于180
°
，这样可以保证在自走机构不移动的前提下，完成管道整个圆周面的检测工作。
[0023]进一步，所述第一限位机构包括第一限位电磁铁，该第一限位电磁铁的壳体固定在齿条安装轨上，该第一限位电磁铁的伸缩杆往弧形齿条的方向延伸。这样，在固定状态
下，通过第一限位电磁铁的伸缩杆挤压在弧形齿条上，从而将弧形齿条固定。
[0024]进一步，所述第二限位机构包括限位插件和第二限位电磁铁；所述第二限位电磁铁的驱动方向与所述轴向驱动机构的驱动方向平行，该第二限位电磁铁的壳体固定在轴向驱动机构的驱动端上，该第二限位电磁铁的伸缩杆与所述限位插件固定连接；
[0025]所述限位插件上靠近传动齿轮的一端设有限位槽；在活动状态下，所述传动齿轮的转动中心位于所述限位槽中。通过上述结构，通过第二限位电磁铁驱动限位插件进行移动，即可实现对传动齿轮的限位，使其原地转动，从而驱动弧形齿条进行活动伸展。
[0026]本专利技术的一个优选方案，其中，所述轴向驱动机构包括轴向驱动电机和轴向传动组件，所述轴向传动组件包括轴向传动座、丝杆以及丝杆螺母；
[0027]所述轴向传动座与所述丝杆螺母固定连接，该轴向传动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热成像的高温管道应力检测装置，其特征在于，包括集成检测终端以及用于搭载集成检测终端在管道上移动的自走机构；所述集成检测终端包括红外热成像仪、应力检测仪、用于驱动红外热成像仪和应力检测仪进行轴向移动的轴向驱动机构以及用于驱动红外热成像仪和应力检测仪进行圆周方向移动的圆周驱动机构；所述红外热成像仪和应力检测仪设置在集成安装座上，该集成安装座与所述轴向驱动机构的驱动端以及圆周驱动机构的驱动端连接；在工作状态下，通过红外热成像仪对管道温度检测，获取管道的温度；根据管道的温度实时调节检测参数，应力检测仪再按照该检测参数对管道进行应力检测。2.根据权利要求1所述的基于热成像的高温管道应力检测装置，其特征在于，在轴向和圆周方向上，所述红外热成像仪的检测位置均位于应力检测仪的检测位置之前。3.根据权利要求2所述的基于热成像的高温管道应力检测装置，其特征在于，所述集成安装座上设有用于驱动红外热成像仪进行转动的转动驱动机构，该转动驱动机构包括转动驱动电机，该转动驱动电机的输出轴与所述红外热成像仪连接。4.根据权利要求1所述的基于热成像的高温管道应力检测装置，其特征在于，所述圆周驱动机构包括圆周驱动电机和圆周传动组件，所述圆周驱动电机的壳体固定设置在集成安装座上，所述圆周传动组件包括相互配合的弧形齿条和传动齿轮；所述弧形齿条固定设置在齿条安装轨的滑槽中，所述齿条安装轨固定设置在轴向驱动机构的驱动端上；所述弧形齿条的齿结构设置在轴向的侧面上，该弧形齿条对应的直径大于管道的直径；所述传动齿轮与所述圆周驱动电机的输出轴连接；在工作状态下，所述弧形齿条的轴线与管道的轴线平行。5.根据权利要求4所述的基于热成像的高温管道应力检测装置，其特征在于，所述弧形齿条通过第一限位机构固定设置在齿条安装轨上；所述轴向驱动机构上设有用于对传动齿轮进行限位的第二限位机构；在活动状态下，所述第一限位机构解除对弧形齿条的固定限位，所述第二限位机构对传动齿轮进行限位。6.根据权利要求5所述的基于热成像的高温管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞达，陈俊仰，李绪丰，邓聪，陆盛资，
申请(专利权)人：广东省特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：