[发明专利]一种非接触式钢管通径测量装置及方法

权利要求书

1.一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，包括置于待测钢管两端的引桥座、三维激光扫描仪和扫描仪小车，两端的引桥座和待测钢管之间是扫描仪小车往来移动的区间，三维激光扫描仪设置于扫描仪小车上。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，所述引桥座包括支撑板、底板和升降调节机构，支撑板与底板之间通过升降调节机构相连接，底板下设有滚轮。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，所述升降调节机构为手动丝杆升降台，数量为四个，分设于底板的四个角上。

4.根据权利要求2所述的一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，所述滚轮底部设有导轨，所述导轨的两端设有导轨限位块。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，所述三维激光扫描仪为Tango-S手持式便携扫描系统。

6.根据权利要求1所述的一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，所述扫描仪小车包括车架、脚轮、主轴和旋转电机，所述主轴的两端通过轴承座以水平方向与车架相连接，所述主轴位于车架的宽度方向的居中位置，主轴的一端连接有旋转电机，所述主轴上设有扫描仪安装架，车架底部设有脚轮，所述扫描仪安装架上设有锂电池和控制盒，控制盒内设有嵌入式微电脑、FLASH存储器、触摸屏和USB接口，车架的前后两端分别设有牵引绳连接环。

7.根据权利要求1所述的一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，所述扫描仪小车包括车架、脚轮和主轴，所述主轴的两端通过轴承座以水平方向与车架相连接，所述主轴位于车架的宽度方向的居中位置，所述主轴上设有扫描仪安装架，车架底部设有脚轮，车架的前后两端分别设有牵引绳连接环。

8.根据权利要求6或7所述的一种非接触式钢管通径测量装置，其特征在于，所述扫描仪小车的脚轮为万向脚轮。

9.一种非接触式钢管通径测量方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

1）调节待测钢管两端的引桥座和待测钢管之间的高度，使扫描仪小车可沿引桥座平稳移动到待测钢管内；

2）将扫描仪小车置于待测钢管一端的引桥座上，扫描仪小车的前方与牵引绳的一端相连接，牵引绳的另一端从待测钢管另一端引出，并与卷扬机相连接或以手动方式牵引；

3）将三维激光扫描仪固定到扫描仪小车上，使其视野在360°方向内无遮挡；

4）开启旋转电机，并收紧牵引绳，使三维激光扫描仪保持与待测钢管的内表面全面积范围内的相对移动，直到扫描仪小车移出待测钢管，到达另一端的引桥座上，测量结束。

10.一种非接触式钢管通径测量方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

1）调节待测钢管两端的引桥座和待测钢管之间的高度，使扫描仪小车可沿引桥座平稳移动到待测钢管内，待测钢管在钢管托架上可绕自身轴线受控旋转；

2）将扫描仪小车置于待测钢管一端的引桥座上，扫描仪小车的前方与牵引绳的一端相连接，牵引绳的另一端从待测钢管另一端引出，并与卷扬机相连接或以手动方式牵引；

3）将三维激光扫描仪固定到扫描仪小车上，使其视野在向下180°方向内无遮挡；

4）旋转钢管托架，并收紧牵引绳，使三维激光扫描仪保持与待测钢管的内表面全面积范围内的相对移动，直到扫描仪小车移出待测钢管，到达另一端的引桥座上，测量结束。