[發明專利]冶金容器中的裂縫檢測和測量

有效

• 申請號: 201580050180.7
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN107076676B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 托馬斯·哈維爾
• 申請（專利權）人: 邁確克斯過程控制公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/90;G01N21/954
• 代理公司: 31259 上海脫穎律師事務所
• 代理人: 脫穎

1.一種配置成檢測和測量容器的內襯表面上的裂縫的設備，所述設備包括：

掃描裝置，所述掃描裝置包括激光器、光學器件、掃描器、光電探測器和接收器電子器件，所述掃描裝置被配置成通過測量從所述掃描裝置到所述容器的內襯表面上的多個點的距離生成數據點云；以及

連接至所述掃描裝置的控制器，所述控制器配置成使用用戶選擇的分辨率通過所述數據點云擬合多邊形網格，以及通過所述數據點云擬合最小表面，其中通過包含延伸越過所述最小表面超過所述用戶選擇的閾值距離的一組多邊形的所述多邊形網格的一部分來檢測所述裂縫，并通過計算所述一組多邊形的多個維度測量所述裂縫。

2.根據權利要求1所述的設備，其中所述控制器進一步配置成在擬合所述多邊形網格和所述最小表面之前從所述數據點云移除統計異常值。

3.根據權利要求1所述的設備，其中通過所述數據點云的最小二乘最佳擬合來獲得所述多邊形網格，并且所述最小表面是所述最小二乘最佳擬合的第一負標準偏差。

4.根據權利要求1所述的設備，其中通過計算從所述多邊形網格的每個面到所述數據點云中的每個點的法向距離D_J并確定所計算的法向距離的平均法向距離D_I,AVG和標準偏差來計算所述最小表面，其中對于所擬合的多邊形網格中的每個面以及對于所述數據點云中的每個點而言，通過垂直于對應的面的單位向量和計算的D_mAVG之間的內積來計算所述最小表面,其中D_mAVG通過如下方式被計算：如果D_J-D_I,AVG<0，則將D_J加到D_mTOTAL并且增加計數器N_M；并且

5.根據權利要求1所述的設備，其中所述閾值距離是所述容器的工業應用和/或所述裂縫的尺寸的函數。

6.根據權利要求1所述的設備，其中通過對連接的所述一組多邊形中的每個多邊形的每個面到所述最小表面的距離求平均值來確定平均裂縫大小，并且通過確定連接的所述一組多邊形中的所述每個多邊形的每個頂點到所述最小表面的距離的最大距離計算最大裂縫深度。

7.根據權利要求1所述的設備，其中所述掃描裝置的分辨率等于或小于被測量的所述裂縫的特征尺寸的一半。

8.根據權利要求1所述的設備，其中所述多個維度包括所述裂縫相對于所述容器的取向。

9.根據權利要求8所述的設備，其中指定所述取向的角度范圍，并且僅標識具有大于最小閾值的長度-平均寬度比的裂縫。

10.一種用于檢測和測量容器的內襯表面上的裂縫的方法，所述方法包括：

通過數據點云擬合多邊形網格，所述多邊形網格具有用戶指定的分辨率，并且所述數據點云由掃描裝置通過測量從所述掃描裝置到所述容器的內襯材料的表面上的多個點的距離來收集；以及

通過所述數據點云擬合最小表面，其中所述裂縫通過包含延伸越過所述最小表面超過所述用戶選擇的閾值距離的一組多邊形的所述多邊形網格的一部分來檢測，并通過計算所述一組多邊形的多個維度來測量所述裂縫。

11.根據權利要求10所述的方法，進一步包括：

在所述多邊形網格的擬合和所述最小表面的擬合之前過濾掉所述數據點云中的統計異常值。

12.根據權利要求10所述的方法，其中所述多邊形網格的擬合進一步包括擬合所述數據點云的最小二乘最佳擬合；并且所述最小表面的擬合包括計算所述數據點云的所述最小二乘最佳擬合的第一負標準偏差。