[發明專利]用于對運動的構件進行光學監測的設備和方法

有效

• 申請號: 201880069493.0
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111279181B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 伊利亞·考夫曼;克萊門斯·舍勒-克洛克林;霍爾格·納沃羅基
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍夫應用研究促進協會;霍爾格·納沃羅基
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理有限公司 11248
• 代理人: 張小娟

本發明涉及一種用于對運動的構件進行光學監測的設備(1)，該設備具有至少一個第一相機(11)，該第一相機的圖像捕獲范圍(110)能夠被跟蹤裝置(2)影響，并且該第一相機被適配成用于拍攝要監測的構件(3)的至少一部分的至少一個圖像，其中該設備還具有至少一個第二相機(12)，該第二相機被適配成用于捕獲要監測的該構件的至少一個圖像，并且該設備(1)還具有控制或調節裝置(5)，該第二相機(12)的圖像數據能夠被供應給該控制或調節裝置，并且能夠用該控制或調節裝置產生控制或調節信號并且該控制或調節信號能夠被供應給該跟蹤裝置(2)。

技術領域

本發明涉及一種用于對運動的構件進行光學監測的設備，該設備具有至少一個第一相機，該第一相機的圖像捕獲范圍能夠被跟蹤裝置影響，并且該第一相機被適配成用于拍攝要監測的構件的至少一部分的至少一個圖像。本發明還涉及一種用于用至少一個第一相機對運動的構件進行光學監測的方法，能夠用跟蹤裝置來影響該第一相機的圖像捕獲范圍，并且該第一相機拍攝要監測的構件的至少一部分的至少一個圖像。這種類型的設備和方法例如可以用于監測風力發電設施的轉子葉片或工業設施中的其他受高載荷的構件。

背景技術

從US 2017/0011503 A1已知的是，在連續運行中用紅外相機來檢查風力發電設施的轉子葉片。為此，紅外相機安裝在樞轉-傾斜平臺上，通過由函數發生器產生的控制信號使該樞轉-傾斜平臺運動。樞轉-傾斜平臺因此實施經固定編程的運動過程。這個經固定編程的運動過程與轉子葉片的經過同步，使得可以暫時地拍攝處于連續運行的轉子葉片。

然而，這個已知的設備具有始終只能暫時地以所需的準確性進行跟蹤的缺點。必須針對各個在轉子葉片上要捕獲的位置重新由操作人員對系統進行對準。當風力發電設施適配于風向變化或轉動速度由于風速變化而改變時，同樣必須高耗費地由操作員對跟蹤進行適配。

此外從實踐中已知的是，在停機時以照相的方式來捕獲風力發電設施的轉子葉片。在此可以應用升降平臺、吊車、無人機或由繩索輔助的訪問技術設備。然而所有這些方法均具有以下缺點：風力發電設施的停止產生產能損失，這對風力發電設施的經濟性有不利影響。此外，在停機時在缺少載荷的情況下可能形成與在連續運行中不同的損傷，因此損傷可能沒有被發現。

發明內容

因此從現有技術出發，本發明所基于的目的在于，給出用于對運動的構件進行光學監測的一種設備和一種方法，這種設備和這種方法一方面具有高的準確性并且另一方面避免不期望的停機時間。

根據本發明，該目的通過根據權利要求1所述的設備、根據權利要求10所述的用途、以及根據權利要求11所述的方法來實現。本發明的有利改進方案在從屬權利要求中展示。

根據本發明，提出一種用于對運動的構件進行光學監測的設備。要監測的構件例如可以是機器元件、機動車輛或飛行器的一部分、或風力發電設施的一部分。設備的使用并不限制于監測運動的構件，然而設備可以為此有利地使用。

運動的構件可以處于常規的運行狀態中。例如，風力發電設施可以處于運行中，其中其轉子旋轉。要監測的構件在此情況下可以是轉子葉片或整個轉子中心體。飛行器可以飛過根據本發明的設備，例如在著陸進場時。要監測的構件在此情況下可以是機翼、機身結構或發動機艙。因為根據本發明的設備和根據本發明的方法可以實現對處于運動中的這種構件進行光學監測，因此避免了要監測的構件或裝配有這些構件的機器或儀器的不期望的停機時間。

在本發明的意義上，“監測”被理解為永久地監控構件，然而還被理解為偶爾或僅一次性地記錄運動的構件。

光學監測可以用至少一個第一相機來進行。該至少一個第一相機可以形成要監測的構件的至少一個圖像或者還可以完成多個圖像。可以對這些圖像進行評估，以識別要監測的構件的機械損傷。