[發明專利]一種清管器皮碗在管道中變形測量方法和介質

在審

• 申請號: 202210031307.2
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114528727A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 陳中;邱笑陽;楊玲玲;王雅琳;高鑫;楊繼東;袁偉林;趙君洲
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，該方法包括：

步驟一：建立未變形皮碗模型，在清管器皮碗背部噴涂顯影劑，使用非接觸式三維激光掃描儀對未進入管道的清管器皮碗背部進行掃描，得到皮碗、用于固定皮碗的夾板、螺栓、螺母的點云數據；對所述點云數據進行去噪處理，刪除體外孤點和雜點；將各個點連接，形成網格模型；對所述網格模型進行孔洞填充；得到未變形皮碗的封閉三角形網格模型；

步驟二：皮碗入管：利用液壓設備將皮碗壓入管道并保持水平狀態；

步驟三：建立變形皮碗模型：皮碗進入管道后，獲取變形后的皮碗模型；

步驟四：邊界擬合：對皮碗變形前、后模型邊界進行圓擬合；

步驟五：周向變形計算；

步驟六：數據對齊：將皮碗變形前、后模型進行擬合對齊；

步驟七：數據比對：獲取皮碗邊緣處的偏差量和夾板處的偏差量；

步驟八：軸向變形計算。

2.根據權利要求1所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述清管器皮碗材料為聚氨酯超彈性材料。

3.根據權利要求1所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述步驟二具體包括：在管道口設置倒角并在管道口、管道內壁涂抹潤滑油，以保證皮碗能夠順利進入管道；將管道固定在液壓工作臺中心，將皮碗置于管道口；在皮碗夾板中心放置水平儀，保證皮碗水平放置于管道口；利用液壓設備將皮碗壓入管道，皮碗完全進入管道后，停止擠壓。

4.根據權利要求1所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述步驟三具體包括：皮碗進入管道后，使用非接觸式三維激光掃描儀對進入管道的清管器皮碗背部進行掃描，得到皮碗、用于固定皮碗的夾板、螺栓、螺母的點云數據；對得到的點云數據進行去噪處理，刪除體外孤點和雜點；將各個點連接，形成網格模型；對所述網格模型進行孔洞填充；得到變形后皮碗的封閉三角形網格模型。

5.根據權利要求1所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述步驟四具體包括：選取皮碗變形前、后的三角形網格模型的邊界，對其進行圓擬合，分別得到皮碗變形前、后三角形網格模型邊界擬合圓的直徑D、D_擬合。

6.根據權利要求5所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述步驟五具體包括：皮碗的周向變形量δ為變形前、后皮碗半徑的差值，即：

7.根據權利要求1所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述步驟六具體包括：將變形前皮碗的三角形網格模型設為參考數據，將變形后皮碗的三角形網格模型設為測試數據；以模型中六邊形螺母的6個角為基準，將變形前后的三角形網格進行擬合對齊；兩組數據邊緣處的偏差量即為皮碗的軸向變形量。

8.根據權利要求1所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述步驟七具體包括：將已對齊的兩組數據分別沿橫、豎兩條中軸線剖開，得到橫、豎兩個2維截面；在橫、豎兩個截面中，在皮碗邊緣取A、B、C、D，4個點作為測量點；通過數據比對，得到A、B、C、D，4個點處的偏差量α_i；在橫、豎兩個截面的夾板處分別等距取n個點O_i，分別得到偏差量β_i。

9.根據權利要求8所述的清管器皮碗在管道中變形測量方法，其特征在于，所述步驟八具體包括：兩組數據邊緣處的偏差量，即為皮碗的軸向變形量ε；夾板為剛體，將皮碗邊緣處的偏差量α減去夾板處的偏差量β，即為皮碗的軸向變形量ε，即

ε＝α-β

取A、B、C、D，4個點處的偏差量的平均值作為皮碗在管道中的整體軸向變形量；在夾板處等距取n個點，分別得到偏差量β_i，取平均值作為夾板整體的偏差量β，即

皮碗軸向變形量為：

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，包括供一個或多個處理器執行的一個或多個程序，所述一個或多個程序包括用于執行如權利要求1-9任一所述方法的指令。