[發明專利]壓力管道內球形檢測器運動控制方法

有效

• 申請號: 201611047596.6
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106764247B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 徐紅偉;鐘海見;孫堅;凌張偉;李靜
• 申請（專利權）人: 中國計量大學;浙江省特種設備檢驗研究院
• 主分類號: F16L55/38
• 分類號: F16L55/38;F16L101/10;F16L101/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種壓力管道內球形檢測器運動控制方法，將視頻球作為球形檢測器置于水流管道裝置中，其特征在于包括以下步驟：

一方面，通過視頻球內部的加速度計采集到視頻球的行進速度，控制水流的流速，使得視頻球的行進速度在最大速度和最小速度范圍內，形成對水流流速的控制；

另一方面，通過視頻球內部的浮力傳感器采集到視頻球的所受浮力值，根據視頻球自身的重量和所受浮力值的比較，用以控制水流的流量，如果視頻球自身的重量大于所受浮力值，則控制增大水流的流量；

所述最大速度和最小速度具體采用以下方式進行計算：

a)根據視頻球上的攝像機的視角θ，考慮視頻球上的攝像機在行進中以剛好無遺漏拍攝管道的速度為最大速度，采用以下公式計算獲得最大速度V_max：

其中，h表示視頻球上所有攝像機的焦距平均值，n表示視頻球每秒拍攝圖片的張數，θ表示視頻球上攝像機的視角；

b)根據相鄰兩幀圖像的重疊率百分比閾值ε，采用以下公式計算得出視頻球行進的最小速度V_min：

其中，ε表示相鄰兩幀圖像的重疊率百分比閾值，h表示視頻球上所有攝像機的焦距平均值，n表示視頻球每秒拍攝圖片的張數，θ表示視頻球上攝像機的視角。

2.根據權利要求1所述的一種壓力管道內球形檢測器運動控制方法，其特征在于：所述壓力管道內球形檢測器運動控制過程中，針對視頻球的攝像機采集的每一幀圖片進行處理，先通過梯度函數獲得每張圖像的灰度梯度，對應生成每一張圖像的梯度圖像作為圖像輪廓，如果缺陷輪廓不清晰，則控制調速電機減小水流的流速。

3.根據權利要求1所述的一種壓力管道內球形檢測器運動控制方法，其特征在于：所述的水流管道裝置包括待檢測樣管(1)、水箱(2)、支架(4)、出水管道(5)、進水管道(6)、調速電機(7)、變頻器(8)和計算機(9)，水箱(2)的出水口(3)與出水管道(5)一端連接，出水管道(5)另一端與進水管道(6)一端連接并在連接處接有調速電機(7)，進水管道(6)設有出水閥門(23)，進水管道(6)另一端與待檢測樣管(1)的入口端連接，待檢測樣管(1)的出口端置于水箱(2)中并經浸沒于水下，調速電機(7)經變頻器(8)和計算機(9)連接，視頻球置于出水管道(5)、進水管道(6)、待檢測樣管(1)和水箱(2)形成的水管道循環系統中，對待檢測樣管(1)進行檢測。

4.根據權利要求1所述的一種壓力管道內球形檢測器運動控制方法，其特征在于：所述的視頻球包括球形外殼(14)以及安裝在球形外殼(14)球體表面的攝像機(15)、安裝在球形外殼(14)球體表面的電池(16)和主板(17)，球形外殼(14)球體表面固定安裝有六個攝像機(15)，六個攝像機(15)位于球形外殼(14)正六面處，主板(17)上設有低頻發射器(18)、加速度計(19)、浮力傳感器(20)、存儲器(21)和ARM處理器(22)，ARM處理器(22)分別與低頻發射器(18)、加速度計(19)、浮力傳感器(20)、存儲器(21)連接。

5.根據權利要求3所述的一種壓力管道內球形檢測器運動控制方法，其特征在于：所述水流的流速是調整調速電機(7)控制。

6.根據權利要求1所述的一種壓力管道內球形檢測器運動控制方法，其特征在于：所述視頻球的密度和水的密度相同。