【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道磨损检测，具体涉及用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端及装置和方法。
技术介绍
1、管道磨损是导致管道破损乃至泄漏的重要原因，其主要原因是管道之间存在交叉接触点，由于管道内流体运动引发管道微小振动，经过长时间积累，管道磨损变薄、破损，将影响工业设备的正常运行，甚至导致严重安全事故。故定期检测管道磨损情况成为现代工业设备安全运行必不可少的关键环节。传统的管道磨损检测主要是采用人工接触检测的方式，利用游标卡尺进行测量，检测时，依靠人工拨开管道，插入卡尺进行测量，插入方向及读数均依靠人工观察，在有大量待检测点的时候，工作强度大且精度难以保障，同时由于许多管道处在人员不可达或危险场景，对人员的健康会造成严重威胁。
2、中国专利技术专利cn201910124931.5公布了一种非接触式三源磁场综合检测金属管道缺陷的方法，通过采用天然场、连续场、瞬变场这三源磁场确定管道是否有缺陷及缺陷磨损程度；中国专利技术专利cn201210473413.2授权了一种金属管道检测方法，通过在管道内壁设置超声导波传感器组，检测管壁的损失缺陷。
3、上述方法均可实现对管道磨损量的检测，但是对于密集排布的细管道，由于管道直径小、数量多、难拆卸，相邻管道距离近同时相互遮挡，且检测空间有限，无法有效检测，需要人工辅助进行工作，不能将人员隔离出作业场景。磁场检测管道缺陷方法对于密集的金属细管道由于相互之间的干扰并不能实现磨损量检测。超声导波传感器检测装置无法检测小直径管道的外壁磨损量，不能检测未安装传感器点位的管道磨损量，不
4、因此，设计一种适用于密集排布的细管道自动检测管道磨损量末端及方法去解决现有方法中存在的不足十分必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端及装置和方法，实现在人不可达或危险环境下进行管道磨损量检测任务的目标，同时提高检测效率、降低人员工作强度。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，包括引导结构、探针主体、探针底座和连接法兰，还包括远端副成像装置、主成像装置、近端副成像装置、第一激光定位装置和第二激光定位装置；
4、所述引导结构与探针主体远端连接；
5、所述探针底座一端与探针主体近端连接，另一端与连接法兰连接，所述连接法兰用于与移动执行装置连接；
6、所述远端副成像装置和近端副成像装置相对设置，用于采集管道磨损区域的缺口轮廓；所述第一激光定位装置和第二激光定位装置分别设置在近端副成像装置两侧，用于测量管道与检测末端的相对位姿；所述主成像装置用于为远程操作自动检测末端提供视觉信息。
7、本专利技术的细管道磨损量自动检测末端安装在移动执行装置上，作为一种移动执行装置的末端执行器，代替检测人员实现对危险环境内密集排布的细管道外壁磨损量的自动化识别。本专利技术通过远端副成像装置和近端副成像装置采集的管道磨损区域的缺口轮廓，以及第一激光定位装置和第二激光定位装置测量的管道与检测末端的相对位姿，能够对细管道磨损量自动检测末端进行姿态调节，使探针主体与待测管道平行，且使管道磨损区域的缺口正对探针主体，再通过远端副成像装置或近端副成像装置采集的管道磨损区域的缺口轮廓对道磨损区域进行准确测量，实现了在人不可达或危险环境下进行管道磨损量检测任务的目标，同时提高检测效率、降低人员工作强度。
8、进一步地，引导结构具有呈水平设置的顶面，所述探针底座具有呈水平设置的底面，所述探针底座的底面和引导结构的顶面以探针主体的水平中线相对设置，
9、所述远端副成像装置安装在引导结构的顶面上；
10、所述主成像装置、近端副成像装置、第一激光定位装置和第二激光定位装置安装在探针底座的底面上。
11、进一步地，引导结构的顶面上还设置有远端光源。
12、进一步地，探针底座的底面上还设置有近端光源。
13、进一步地，还包括两个定位挡板；
14、两个定位挡板对称设置在探针主体的两侧，所述定位挡板的上端面凸出于探针主体的侧壁，所述定位挡板上设置有用于固定待检测管道的定位槽。
15、进一步地，定位挡板与探针主体之间为可拆卸式连接，所述探针主体配套设置有多种规格的定位挡板，不同规格定位挡板上的定位槽的尺寸不同，能够用于固定不同尺寸的管道。
16、进一步地，探针主体上端面在与定位槽相对应处设置有直线标定尺，所述直线标定尺用于为机器视觉检测算法提供图像标尺。
17、进一步地，引导结构、探针主体和定位挡板均采用光滑高分子材料制成，所述光滑高分子材料包括光滑硬质聚醚醚酮材料，该材料具有耐磨、耐老化、硬度高、有弹性的优点。
18、进一步地，引导结构为楔形结构，楔形结构的两侧为具有一定坡度的斜面，便于将探针主体导入和导出两个相邻管道之间，通过楔形结构实现了在密集排布的管道场景下无损拨开管道的功能。
19、一种细管道磨损量自动检测装置，包括细管道磨损量自动检测末端，还包括调节机构和控制单元；
20、所述控制单元根据管道磨损区域的缺口轮廓，和/或管道与检测末端的相对位姿驱动调节机构进行动作；
21、所述调节机构用于调节细管道磨损量自动检测末端与探针主体的相对位置，确保探针主体与待测管道平行，且使管道磨损区域的缺口正对探针主体。
22、基于细管道磨损量自动检测末端进行细管道磨损量自动检测的方法，包括以下步骤：
23、s1、将移动执行装置移动到待检测点位；
24、s2、移动执行装置通过主成像装置提供的视觉信息控制驱动细管道磨损量自动检测末端位移，使引导结构插入相邻两个管道之间拨开两个相接触管道；并控制探针主体向下移动，使待测管道与探针主体的侧壁接触；
25、s3、通过第一激光定位装置和第二激光定位装置测量管道与检测末端的相对位姿，并根据测量结果调整探针主体的位置，使探针主体与待测管道平行；
26、s4、通过远端副成像装置和近端副成像装置分别采集管道磨损区域的缺口轮廓，通过比较二者采集的管道磨损区域的缺口轮廓，调整探针主体的位置，使管道磨损区域的缺口正对探针主体的侧壁；
27、s5、步骤s3和s4完成后，探针主体与待测管道平行，且管道磨损区域的缺口正对探针主体，再通过远端副成像装置或近端副成像装置采集管道磨损区域的缺口轮廓，根据缺口轮廓信息计算管道磨损深度。
28、进一步地，步骤s3中，管道与检测末端的相对位姿的具体测量过程为：
29、第一激光定位装置测量其与管道外壁的距离d1；第二激光定位装置测量其与管道外壁的距离d2，根据d1和d2的差值δ判断管道与探针主体是否平行，若差值δ为0，则管道与探针主体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，包括引导结构(1)、探针主体(2)、探针底座(4)和连接法兰(5)，还包括远端副成像装置(11)、主成像装置(41)、近端副成像装置(42)、第一激光定位装置(43)和第二激光定位装置(44)；
2.根据权利要求1所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述引导结构(1)具有呈水平设置的顶面，所述探针底座(4)具有呈水平设置的底面，所述探针底座(4)的底面和引导结构(1)的顶面以探针主体(2)的水平中线相对设置，
3.根据权利要求2所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述引导结构(1)的顶面上还设置有远端光源(12)。
4.根据权利要求2所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述探针底座(4)的底面上还设置有近端光源(45)。
5.根据权利要求1所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，还包括两个定位挡板(3)；
6.根据权利要求5所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所
7.根据权利要求5所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述探针主体(2)上端面在与定位槽(31)相对应处设置有直线标定尺(21)，所述直线标定尺(21)用于为机器视觉检测算法提供图像标尺。
8.根据权利要求5所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述引导结构(1)、探针主体(2)和定位挡板(3)均采用光滑高分子材料制成。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述引导结构(1)为楔形结构。
10.一种细管道磨损量自动检测装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的细管道磨损量自动检测末端，还包括调节机构和控制单元；
11.基于权利要求1-9任一项所述的细管道磨损量自动检测末端进行细管道磨损量自动检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤S3中，管道与检测末端的相对位姿的具体测量过程为：
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤S4中的具体过程为：
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤S5中的具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，包括引导结构(1)、探针主体(2)、探针底座(4)和连接法兰(5)，还包括远端副成像装置(11)、主成像装置(41)、近端副成像装置(42)、第一激光定位装置(43)和第二激光定位装置(44)；
2.根据权利要求1所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述引导结构(1)具有呈水平设置的顶面，所述探针底座(4)具有呈水平设置的底面，所述探针底座(4)的底面和引导结构(1)的顶面以探针主体(2)的水平中线相对设置，
3.根据权利要求2所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述引导结构(1)的顶面上还设置有远端光源(12)。
4.根据权利要求2所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述探针底座(4)的底面上还设置有近端光源(45)。
5.根据权利要求1所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，还包括两个定位挡板(3)；
6.根据权利要求5所述的用于密集排布的细管道磨损量自动检测末端，其特征在于，所述定位挡板(3)与探针主体(2)之间为可拆卸式连接，所述探针主体(2)配套设置有多种规格的定位挡板(3)，不同规格定位挡板(3)上的定位...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈青，鄢家鑫，刘晓东，周寒，李朋洲，胡俊杰，杨啸，姚建锋，刘易斯，王宇翔，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。