[發(fā)明專利]承壓類特種設(shè)備外表面形變量檢測(cè)工具和建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011194489.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN112066905B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬駿;丁廣軍;陳東輝;劉瑩;熊芳斌;劉彩霞;趙雅閣;李東立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南省鍋爐壓力容器安全檢測(cè)研究院
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16;G06T17/00
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41162
• 代理人: 王明朗

本發(fā)明屬于承壓類特種設(shè)備變形量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種承壓類特種設(shè)備外表面形變量檢測(cè)工具和建模方法。通過(guò)一個(gè)按照點(diǎn)陣布置有多個(gè)壓力檢測(cè)組件的工具，將各個(gè)壓力檢測(cè)組件以初始狀態(tài)各壓力數(shù)值為基準(zhǔn)，通過(guò)均衡受力地同步移動(dòng)各壓力檢測(cè)組件，通過(guò)檢測(cè)各壓力檢測(cè)組件的數(shù)值變化確定壓力容器表面的平整度和變形程度；隨工具移動(dòng)后采集的多個(gè)處理后的圖像通過(guò)三維成像技術(shù)獲取壓力容器數(shù)字三維模型系統(tǒng)，構(gòu)建壓力容器三維數(shù)字模型庫(kù)。本發(fā)明.不僅可以快速檢測(cè)，還可以將檢測(cè)與建模結(jié)合，從整體上體現(xiàn)壓力容器局部和整體變形量參數(shù)于三維數(shù)字模型庫(kù)，便于從整體判斷壓力容器各部分的變形量，以及與歷史變形量作對(duì)比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于承壓類特種設(shè)備變形量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種承壓類特種設(shè)備外表面形變量檢測(cè)工具和建模方法。

背景技術(shù)

承壓類特種設(shè)備在鍛造過(guò)程和使用過(guò)程都可能存在變形問題，現(xiàn)有針對(duì)承壓類特種設(shè)備關(guān)于形變方面的檢測(cè)，是在組裝前需對(duì)特種設(shè)備主體部分、附屬的安全附件與安全保護(hù)裝置等進(jìn)行鼓包檢驗(yàn)，鼓包檢測(cè)實(shí)際尺寸往往不可或缺，現(xiàn)有針對(duì)這種檢測(cè)的方式有多種文獻(xiàn)記載了相關(guān)方案，例如公開號(hào)為CN 210089621U記載了一種承壓類特種設(shè)備鼓包變形尺寸測(cè)量?jī)x，該方案是針對(duì)因物體型面復(fù)雜或客觀物理?xiàng)l件限制等原因會(huì)出現(xiàn)無(wú)法獲取的情況。該方案需要又工作臺(tái)、導(dǎo)軌架、電控箱、傳感盒、測(cè)厚頭、透鏡臺(tái)、尺寸測(cè)量器、電源線、支撐架等必要組件構(gòu)成，使用時(shí)將待檢測(cè)的特種設(shè)備構(gòu)件放置在透鏡臺(tái)上，尺寸測(cè)量器是通過(guò)右LCD鏡片與左LCD鏡片生成一組具有雙目視差的圖像，此兩幅圖像重疊地投影在同一塊透明膜上，偏振片使第一衍射線與第二衍射線光束經(jīng)過(guò)偏振后偏振方向相互正交，經(jīng)屏幕反射后由通過(guò)接收片接收左右光束，將左右不同的承壓類特種設(shè)備視角畫面疊加形成立體顯示出來(lái)，能夠?qū)⒊袎侯愄胤N設(shè)備鼓包變形的三維圖像顯出，根據(jù)輸出數(shù)據(jù)可視化測(cè)定其結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)而獲取鼓包檢測(cè)實(shí)際尺寸。該技術(shù)方案雖然能夠?qū)⒊袎侯愄胤N設(shè)備鼓包變形的三維圖像顯出，但仍然存在一些問題：（1）該檢測(cè)儀器需要較多的構(gòu)成組件，操作難度大且儀器使用成本高；（2）該檢測(cè)儀器主要是針對(duì)承壓類特種設(shè)備在組裝前的變形量檢測(cè)，不適用于承壓類特種設(shè)備在長(zhǎng)期時(shí)候過(guò)程的檢測(cè)；（3）該檢測(cè)儀器針對(duì)承壓類特種設(shè)備鼓包變形的三維圖像并沒有建模和特征存儲(chǔ)。

根據(jù)特種設(shè)備的安全技術(shù)規(guī)范的《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則》的要求，壓力容器、壓力管道的定期檢驗(yàn)、監(jiān)督檢驗(yàn)和在線檢驗(yàn)要做厚度測(cè)量和變形量的無(wú)損檢測(cè)。針對(duì)壓力容器長(zhǎng)期使用過(guò)程的變形監(jiān)測(cè)如公開號(hào)為CN108981551A的承壓類特種設(shè)備鼓包變形尺寸測(cè)量?jī)x，是針對(duì)壓力容器鼓包變形的尺寸測(cè)量，主要是針對(duì)傳統(tǒng)采用直尺估測(cè)法和直尺與三角板組合測(cè)量方法所存在的不足而改進(jìn)，該方案包括主尺和副尺以及角度尺，角度尺的中心設(shè)有樞軸，所述主尺的一端固接所述角度尺，且所述主尺的零刻度線與所述角度尺的零刻度線重合；所述副尺的一端樞接所述樞軸。該方案雖然能夠?qū)崿F(xiàn)立體測(cè)量，但首先需要通過(guò)肉眼觀察選擇測(cè)量區(qū)域，即存在肉眼觀察明顯存在變形量時(shí)才通過(guò)該測(cè)量工具進(jìn)行精度測(cè)量，所以該工具方案不能對(duì)壓力容器進(jìn)行普遍篩查，以及建模和參數(shù)存檔。

本領(lǐng)域其他一些關(guān)于承壓類特種設(shè)備變形量檢測(cè)的儀器方案，或存在價(jià)格高，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易維修的問題，或存在測(cè)量誤差較大和操作比較繁瑣的問題。另外，當(dāng)承壓類特種設(shè)備受外壓或者外部受到撞擊時(shí)可能產(chǎn)生凹坑變形，由于此類凹坑變形一邊比較大，很難用游標(biāo)卡尺的深度尺進(jìn)行測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有針對(duì)承壓類特種設(shè)備變形量檢測(cè)方面仍然存在的缺陷和問題，本發(fā)明提供一種承壓類特種設(shè)備形變量建模工具和方法，將壓力容器局部和整體變形量參數(shù)表達(dá)于三維數(shù)字模型庫(kù)，快速檢測(cè)和建模，便于從整體判斷壓力容器各部分的變形量，以及與歷史變形量作對(duì)比。