[发明专利]一种基于激光测距的管道沉积物厚度测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种基于激光测距的管道沉积物厚度测量装置，其特征在于，包括三脚架、通过云台固定在所述三脚架顶部的激光测距仪和用于将激光测距仪的中心点与所述管道管口竖直方向直径相对齐的辅助对齐装置。

2.如权利要求1所述的管道沉积物厚度测量装置，其特征在于，所述辅助对齐装置包括通过连接线悬挂在所述激光测距仪正下方的线坠和一端放置于管道内部一端从所述管道内延伸出来的圆棍。

3.如权利要求1所述的管道沉积物厚度测量装置，其特征在于，所述辅助对齐装置包括固定在所述激光测距仪顶部的激光瞄准器以及用于放置在管道内的辅助木板，其中：

所述辅助木板的长度小于所述管道的直径，所述辅助木板的中位线上粘贴有反光亮条，所述反光亮条位于所述辅助木板的宽度方向上，所述辅助木板的中心还固定设有水平泡。

4.基于如权利要求1所述管道沉积物厚度测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用辅助对齐装置调整激光测距仪的中心点A投影在管道管口竖直方向直径上；

步骤2，测量激光测距仪的中心点A点到管道管口竖直方向直径的最低点E点之间的距离，得到AE距离L₂以及AE与水平方向夹角δ，计算中心点A点与E点之间的垂直距离H：H＝L₂sinδ；

步骤3，调整云台倾斜一定角度测量第一组数据，中心点A距离沉积物顶部点测量点B直线距离L，AB与水平方向的夹角θ，由数学三角余弦定理可计算沉积物厚度h，h＝H-Lsinθ。

5.基于如权利要求1所述管道沉积物厚度测量装置的测量方法，其特征在于，

步骤1，利用辅助对齐装置调整激光测距仪的中心点A投影在管道管口竖直方向直径上；

步骤2，手动测量激光测距仪的中心点A点距离管道管口竖直方向直径的最高点之间的垂直距离H₁,使得激光测距仪瞄准管道内部任一垂直直径的最高点B’，得AB’距离L₁，AB’与水平面夹角β，计算敷设坡度α：

步骤3，调整云台，使得激光测距仪瞄准管道管口竖直直径最低点E点，得到中心点A点距离测量中心点A距离最低点E点的距离L₂，A、E两点连线与水平方向的夹角δ,通过以下公式计算管道管口竖直直径最低点E的垂直距离H：H＝L₂sin(δ-α)；

步骤4，调整云台倾斜一定角度测量第一组数据，利用激光测距仪测量中心点A距离沉积物顶部点测量点B直线距离L，AB与水平方向的夹角θ，计算沉积物厚度h公式：h＝H-L sin(θ-α)。

6.基于如权利要求4或5所述管道沉积物厚度测量装置的测量方法，其特征在于，

所述步骤1中调整方式包括以下步骤：

(1)沿管道水流方向，将圆棍置于管道内，在重力作用下，所述圆棍的中心点投影在管道管口竖直方向直径上；

(2)将云台的水平面锁定(水平面的调整根据云台自身的水平泡判断)，使得激光测距仪只能在Z轴方向上移动；

(3)移动三脚架或通过调节激光测距仪在云台的滑杆上的左右位置，使得线坠的尖部对准圆棍的中心点，如此使得激光测距仪的中心点A投影在管道管口竖直方向直径上。

7.基于如权利要求4或5所述管道沉积物厚度测量装置的测量方法，其特征在于，

所述步骤1中调整方式包括以下步骤：

(1)将所述辅助木板安放在管道内部，利用水平泡调节使得所述辅助木板处于水平状态；

(2)将云台的水平面锁定，使得激光测距仪只能在Z轴方向上移动；

(3)打开激光瞄准器，用激光束照射反光亮条，通过调节激光测距仪在云台的滑杆上的左右位置，使得云台在竖直方向运动时激光束始终照射在反光亮条上，如此使得激光测距仪的中心点A投影在管道管口竖直方向直径上。