[发明专利]一种基于爬行机器人的中空管道在线超声检测系统及应用

说明书

本发明涉及自动化检测技术领域，本发明提出一种基于爬行机器人的中空管道在线超声检测系统及应用，包括上位机、双绞线电缆、可编程VDC电源以及爬行机器人，所述上位机通过双绞线电缆与爬行机器人的执行机构建立通信，所述爬行机器人处附着有超声波探头，所述爬行机器人处集成传感器模块，所述上位机处集成有集成数据模块。本发明解决了手动检测存在检测数据精度不高、易漏检、效率低等缺点，实现了超声检测的自动化。具有一体化程度高、运行效率高、适用范围广的有益技术效果。

技术领域

本发明涉及自动化检测技术领域，尤其涉及到一种基于爬行机器人的中空管道在线超声检测系统及应用。

背景技术

中空管道的应用与社会发展，工业中的天然气以及石油管道，核电厂大型螺栓管、地表以下各种污水管道等，对人们的生活起到重要的作用。中空管道因为长时间使用、造成的腐蚀、漏孔等情况，如不定期对管道进行维修检测会带来众多安全隐患。

由于其管道内部空间狭小，操作人员手动检测存在检测数据精度不高、易漏检、效率低等缺点。超声无损检测技术是现时代此领域中使用频率最高、发展速度最快的一种检测技术，被广泛的应用到几乎所有工业的探伤领域，在核电等新技术产业中有着十分广阔的应用前景。由于目前中空管道多采用手动检测，现有技术自动化程度较低、易漏检且存在检测数据精度不高的问题。

因此，我们有必要对这样一种情况进行改善，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于爬行机器人的中空管道在线超声检测系统及应用。

本发明的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：

一种基于爬行机器人的中空管道在线超声检测系统，包括上位机、双绞线电缆、可编程VDC电源以及爬行机器人，所述上位机通过双绞线电缆与爬行机器人的执行机构建立通信，所述爬行机器人处附着有超声波探头，所述爬行机器人处集成传感器模块，所述上位机处集成有集成数据模块；

所述上位机将运动指令发送至爬行机器人，驱动爬行机器人自管道内壁下端运动到管道内壁上端，所述超声波探头用于接收超声波束触碰到管道内壁缺陷时产生的发射超声波束，并实时传送到超声仪器屏幕上，上位机通过屏幕波峰变化分析管道内壁疲劳受损情况。

本发明的进一步设置为：所述可编程VDC电源用于提供给超声检测系统以及爬行机器人所需的稳定电压。

本发明的进一步设置为：所述上位机通过双绞线电缆中的六类线与爬行机器人的执行机构建立通信。

本发明的进一步设置为：所述爬行机器人通过伺服电机驱动撑角机构、转向机构以及牵引机构进行均匀连续行走。

本发明的进一步设置为：附着于爬行机器人处的超声波探头沿管壁周向运动移动角度进行扫查，其中，该角度为X，扫查周期为360/2X。

本发明的进一步设置为：所述集成数据模块中集成有数据，该数据用于将管道内壁的疲劳受损程度进行比对，所述集成数据模块包括超声波束波峰变化曲线数据库以及与超声波束波峰变化曲线数据库对应的管道疲劳受损等级数据库；上位机通过将异常超声波束波峰变化曲线与数据库中的变化曲线进行比对，获取异常超声波束波峰变化曲线波峰数据；

上位机将获取的异常超声波束波峰变化曲线波峰数据与集成数据模块中的疲劳受损程度等级数据库进行比对，生成管道内壁缺陷的评估报告。

一种基于爬行机器人的中空管道在线超声检测系统的应用，包括如下步骤：

步骤1)上位机将运动指令发送至爬行机器人，驱动爬行机器人自管道内壁下端运动到管道内壁上端；

步骤2)附着于爬行机器人处的超声波探头沿管壁周向运动一定角度进行扫查；

步骤3)爬行机器人径向移动一定距离，自管道内壁上端运动到管道内壁下端；