CN207894844U - 一种承压设备内部无损检测成像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种承压设备内部无损检测成像装置。所述承压设备内部无损检测成像装置，包括依次连接的探杆、主控台和数据处理站；所述探杆的前端设置有测量探头；所述测量探头的侧壁上均匀设置有多个摄像镜头；所述摄像镜头之间设置有照明灯组。本实用新型所述承压设备内部无损检测成像装置，通过将多个摄像镜头组合起来的方式，使每个镜头的视野相重叠，构成360°全方位的全景视野；只需一次拍摄就可将大范围内的空间景象采集下来，进一步提高检测工作的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种承压设备内部无损检测成像装置，属于承压设备检测设备的技术领域。
背景技术
承压设备在使用过程中，由于其盛装着易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质，长期承受高温和压力，有可能形成腐蚀坑、裂纹等缺陷。而对于承压设备而言，裂纹是致命缺陷，一旦发现有裂纹，必须停用承压设备以避免发生事故。
承压设备内壁无损检测技术发展较为成熟，其中较为常见的是渗透检测与磁粉检测技术。通过上述方法进行检测时，需要操作人员手持渗透剂、磁粉探伤仪等检测设备进入承压设备内部进行，对于大型的承压设备，操作人员通常要在容器内部工作数小时完成检测。然而承压设备内部密封，使用渗透检测与磁粉检测技术进行内壁探伤存在极大风险，工作人员的生命安全无法得到保障。随着图像传感器技术的提高，发展基于机器视觉的检测技术成为主流，使用检测设备代替人工进入封闭的承压设备内部，不仅排除了检测时人工的安全问题，还能存储检测过程中采集的视频、图像，供检测人员进行复查，降低检测误差。就长期来看，使用基于机器视觉的检测技术具有成本低、效率高，且不受检测设备材质影响的优势。
传统的机器视觉检测设备在小型设备中可以有效发挥检测作用，然而对于大型承压设备而言，使用传统的机器视觉检测设备面临着操作复杂、图像数据量大等问题，尤其是在对检测数据加以分析的工作中，需要分析人员在大量的图像数据中寻找缺陷并进行评估，加重了数据分析的负担，降低了工作的效率。
另外，承压设备内壁的变形情况极难检测，在实际检测过程中往往无法通过现有的测量工具或者测量技术进行检测。
承压设备的应用较为广泛，因此一款可以高效的对容器内壁进行检测的设备已成为如今研究的潮流。
通过计算机自动图像处理技术将拍摄的图像拼接成完整的全景图像属于现有技术。例如，武汉大学的博士学位论文“图像拼接技术的研究、实现与应用”曾霖；公开了相关的技术。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种承压设备内部无损检测成像装置。
本实用新型的技术方案为：
一种承压设备内部无损检测成像装置，包括依次连接的探杆、主控台和数据处理站；所述探杆的前端设置有测量探头；所述测量探头的侧壁上均匀设置有多个摄像镜头；所述摄像镜头之间设置有照明灯组。多个摄像镜头通过特定的方式进行组合排列，安装在测量探头上，构成360°的超大视野，对容器内壁进行拍摄和录像。
根据本实用新型优选的，所述数据处理站设置有计算机自动图像处理系统实现图像拼接。计算机自动图像处理系统能够对承压设备内壁形貌一次成形，通过计算，获得承压设备内部部件、缺陷的相对位置，检测内壁变形情况；解决了传统无损检测方法精度低、不够直观、检测结果单一、设备复杂、受材质及环境影响大的缺点，大大提高了无损检测效率，节约了成本。
根据本实用新型优选的，所述照明灯组包括多个高功率LED灯。
根据本实用新型优选的，所述测量探头的侧壁上设置有三个摄像镜头；三个摄像镜头之间的夹角为120°。
根据本实用新型优选的，所述摄像镜头上设置有镜头盖；所述探杆的中部与尾部分别设置有握把。通过所述握把提高操作人员手持仪器时的稳定性，解决了因探杆光滑而失手滑脱的问题。
根据本实用新型优选的，所述探杆固定设置在支架上。支架可固定在地面上，用以支撑和固定探杆。传统的视觉检测设备(如内窥镜等)在工作过程中无法固定，在拍摄时难免产生抖动，无法得到清晰的图像，经固定后的测量探头可以在合适的照明环境下拍摄清晰的图像。
根据本实用新型优选的，所述探杆为可伸缩的金属杆。
根据本实用新型优选的，所述测量探头通过数据传输线经过探杆后与主控台连接；所述测量探头通过电源传输线经过探杆后与主控台连接。
根据本实用新型优选的，所述主控台设置有显示屏、快门和功率调节旋钮。功率调节旋钮调节照明灯组的功率，摈弃传统照明灯功率不变的缺陷；采用可以经由外部控制改变输出功率的照明灯组使本设备能够适应不同的照明环境。
数据处理站接收图像信息并进行图像拼接。主控制台通过数据传输线与测量探头中的摄像镜头相连接，进行人工干预控制其工作，并将图像、视频信息通过显示屏进行显示并可即时调取拼接后的全景图像进行查看。
根据本实用新型优选的，所述数据处理站为计算机。
本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型所述承压设备内部无损检测成像装置，通过将多个摄像镜头组合起来的方式，使每个镜头的视野相重叠，构成360°全方位的全景视野；只需一次拍摄就可将大范围内的空间景象采集下来，进一步提高检测工作的效率；
2.本实用新型所述承压设备内部无损检测成像装置，配合数据处理站进行空间测距；数据处理站测量出光从光源发出经承压设备内壁反射后达到摄像镜头的时间，通过光程差的计算得到内壁到检测设备的距离，由此得到整个承压设备内部的轮廓，实现对承压设备内部变形情况的判断；
3.本实用新型所述承压设备内部无损检测成像装置，借助内壁成像技术和计算机自动图像处理技术，获得超大视场和提高图像的精确度，对图像进行准确分析，获得承压设备内壁表面的有效信息，可以快速的获得一整张承压设备内壁的全景图像，对承压设备内壁是否存在缺陷作出判定，大大提高工作效率；
4.本实用新型所述承压设备内部无损检测成像装置，通过连续摄像得到检测视频，准确分析设备内壁表面状况。
附图说明
图1为本实用新型所述承压设备内部无损检测成像装置的结构示意图；
图2为本实用新型所述测量探头的结构示意图；
图3为本实用新型所述主控台的结构示意图；
其中，1、探杆；2、握把；3、支架；4、数据处理站；5、测量探头；6、显示屏；7、摄像镜头；8、镜头盖；9、照明灯组；10、电源传输线；11、数据传输线；12、主控制台；13、功率调节旋钮；14、快门。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。
实施例1
如图1-2所示。
一种承压设备内部无损检测成像装置，包括依次连接的探杆1、主控台12和数据处理站4；所述探杆1的前端设置有测量探头5；所述测量探头5的侧壁上均匀设置有多个摄像镜头7；所述摄像镜头7之间设置有照明灯组9。多个摄像镜头7通过特定的方式进行组合排列，安装在测量探头上，构成360°的超大视野，对容器内壁进行拍摄和录像。
所述数据处理站4设置有计算机自动图像处理系统实现图像拼接。计算机自动图像处理系统能够对承压设备内壁形貌一次成形，通过计算，获得承压设备内部部件、缺陷的相对位置，检测内壁变形情况；解决了传统无损检测方法精度低、不够直观、检测结果单一、设备复杂、受材质及环境影响大的缺点，大大提高了无损检测效率，节约了成本。
所述照明灯组9包括多个高功率LED灯。
所述测量探头5的侧壁上设置有三个摄像镜头7；三个摄像镜7头之间的夹角为120°。
所述摄像镜头7上设置有镜头盖8；所述探杆1的中部与尾部分别设置有握把2。通过所述握把2提高操作人员手持仪器时的稳定性，解决了因探杆1光滑而失手滑脱的问题。
所述数据处理站4为计算机。所述探杆1为可伸缩的金属杆。所述测量探头5通过数据传输线11经过探杆1后与主控台12连接；所述测量探头5通过电源传输线11经过探杆1后与主控台12连接。
本实施例所述承压设备内部无损检测成像装置的工作方法，包括以下步骤：
1)操作人员手持所述探杆1，将测量探头5伸入待测承压设备中；
2)所述测量探头5进入承压设备后，通过主控台12依次打开照明灯组9和摄像镜头7；调节所述摄像镜头7的焦距直至显示屏6显示的图像清晰；
3)根据显示屏6显示的画面调整测量探头5位置，直至所述测量探头5到达指定的拍摄位置；
4)所述测量探头5到达指定的拍摄位置后，通过所述支架3固定探杆1；
5)打开照明灯组9，数据处理站4采集光从照明灯组9发出，经承压设备内壁反射，最终被摄像镜头7接收经历的时间t；数据处理站4通过时间t计算承压设备内壁上各点到摄像镜头7的距离，对各点到摄像镜头7的距离进行算术平均处理；并通过处理后的距离数据得到“点-距离直方图”；通过“点-距离直方图”判断压力容器内壁有无距离突变区域，进一步判断压力容器内壁是否出现变形，实现承压设备内壁变形及缺陷情况的检测；通过处理后的距离数据得到点-距离直方图通过Origin软件实现。
6)对承压设备内壁进行拍摄，拍摄的图像传输至数据处理站4，通过计算机自动图像处理技术将拍摄的图像拼接成完整的全景图像并存储。
实施例2
如实施例1所述的承压设备内部无损检测成像装置，所不同的是，所述探杆1固定设置在支架3上。支架3可固定在地面上，用以支撑和固定探杆1。传统的视觉检测设备(如内窥镜等)在工作过程中无法固定，在拍摄时难免产生抖动，无法得到清晰的图像，经固定后的测量探头可以在合适的照明环境下拍摄清晰的图像。
实施例3
如图3所示。
如实施例1所述的承压设备内部无损检测成像装置，所不同的是，所述主控台12设置有显示屏6、快门14和功率调节旋钮13。功率调节旋钮13调节照明灯组的功率，摈弃传统照明灯功率不变的缺陷；采用可以经由外部控制改变输出功率的照明灯组使本设备能够适应不同的照明环境。
数据处理站4接收图像信息并进行图像拼接。主控制台12通过数据传输线11与测量探头5中的摄像镜头7相连接，进行人工干预控制其工作，并将图像、视频信息通过显示屏6进行显示并可即时调取拼接后的全景图像进行查看。
Claims (6)
1.一种承压设备内部无损检测成像装置，其特征在于，包括依次连接的探杆、主控台和数据处理站；所述探杆的前端设置有测量探头；所述测量探头的侧壁上均匀设置有多个摄像镜头；所述摄像镜头之间设置有照明灯组。
2.根据权利要求1所述的承压设备内部无损检测成像装置，其特征在于，所述数据处理站设置有计算机自动图像处理系统实现图像拼接。
3.根据权利要求1所述的承压设备内部无损检测成像装置，其特征在于，所述测量探头的侧壁上设置有三个摄像镜头；三个摄像镜头之间的夹角为120°。
4.根据权利要求1所述的承压设备内部无损检测成像装置，其特征在于，所述摄像镜头上设置有镜头盖；所述探杆的中部与尾部分别设置有握把。
5.根据权利要求1所述的承压设备内部无损检测成像装置，其特征在于，所述探杆固定设置在支架上。
6.根据权利要求1所述的承压设备内部无损检测成像装置，其特征在于，所述主控台设置有显示屏、快门和功率调节旋钮。
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| CN201820341421.4U CN207894844U (zh) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | 一种承压设备内部无损检测成像装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108426889A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-21 | 山东省特种设备检验研究院有限公司 | 一种承压设备内部无损检测成像装置及其工作方法 |
| CN114166749A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 国家能源集团山西电力有限公司 | 一种承压设备内部无损检测成像装置 |
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2018
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