[发明专利]承压类特种设备外表面形变量检测工具和建模方法

说明书

本发明属于承压类特种设备变形量检测技术领域，具体涉及一种承压类特种设备外表面形变量检测工具和建模方法。通过一个按照点阵布置有多个压力检测组件的工具，将各个压力检测组件以初始状态各压力数值为基准，通过均衡受力地同步移动各压力检测组件，通过检测各压力检测组件的数值变化确定压力容器表面的平整度和变形程度；随工具移动后采集的多个处理后的图像通过三维成像技术获取压力容器数字三维模型系统，构建压力容器三维数字模型库。本发明.不仅可以快速检测，还可以将检测与建模结合，从整体上体现压力容器局部和整体变形量参数于三维数字模型库，便于从整体判断压力容器各部分的变形量，以及与历史变形量作对比。

技术领域

本发明属于承压类特种设备变形量检测技术领域，具体涉及一种承压类特种设备外表面形变量检测工具和建模方法。

背景技术

承压类特种设备在锻造过程和使用过程都可能存在变形问题，现有针对承压类特种设备关于形变方面的检测，是在组装前需对特种设备主体部分、附属的安全附件与安全保护装置等进行鼓包检验，鼓包检测实际尺寸往往不可或缺，现有针对这种检测的方式有多种文献记载了相关方案，例如公开号为CN 210089621U记载了一种承压类特种设备鼓包变形尺寸测量仪，该方案是针对因物体型面复杂或客观物理条件限制等原因会出现无法获取的情况。该方案需要又工作台、导轨架、电控箱、传感盒、测厚头、透镜台、尺寸测量器、电源线、支撑架等必要组件构成，使用时将待检测的特种设备构件放置在透镜台上，尺寸测量器是通过右LCD镜片与左LCD镜片生成一组具有双目视差的图像，此两幅图像重叠地投影在同一块透明膜上，偏振片使第一衍射线与第二衍射线光束经过偏振后偏振方向相互正交，经屏幕反射后由通过接收片接收左右光束，将左右不同的承压类特种设备视角画面叠加形成立体显示出来，能够将承压类特种设备鼓包变形的三维图像显出，根据输出数据可视化测定其结构尺寸，进而获取鼓包检测实际尺寸。该技术方案虽然能够将承压类特种设备鼓包变形的三维图像显出，但仍然存在一些问题：（1）该检测仪器需要较多的构成组件，操作难度大且仪器使用成本高；（2）该检测仪器主要是针对承压类特种设备在组装前的变形量检测，不适用于承压类特种设备在长期时候过程的检测；（3）该检测仪器针对承压类特种设备鼓包变形的三维图像并没有建模和特征存储。

根据特种设备的安全技术规范的《固定式压力容器安全技术监察规程》和《压力管道定期检验规则》的要求，压力容器、压力管道的定期检验、监督检验和在线检验要做厚度测量和变形量的无损检测。针对压力容器长期使用过程的变形监测如公开号为CN108981551A的承压类特种设备鼓包变形尺寸测量仪，是针对压力容器鼓包变形的尺寸测量，主要是针对传统采用直尺估测法和直尺与三角板组合测量方法所存在的不足而改进，该方案包括主尺和副尺以及角度尺，角度尺的中心设有枢轴，所述主尺的一端固接所述角度尺，且所述主尺的零刻度线与所述角度尺的零刻度线重合；所述副尺的一端枢接所述枢轴。该方案虽然能够实现立体测量，但首先需要通过肉眼观察选择测量区域，即存在肉眼观察明显存在变形量时才通过该测量工具进行精度测量，所以该工具方案不能对压力容器进行普遍筛查，以及建模和参数存档。

本领域其他一些关于承压类特种设备变形量检测的仪器方案，或存在价格高，体积大，结构复杂不易维修的问题，或存在测量误差较大和操作比较繁琐的问题。另外，当承压类特种设备受外压或者外部受到撞击时可能产生凹坑变形，由于此类凹坑变形一边比较大，很难用游标卡尺的深度尺进行测量。

发明内容

针对现有针对承压类特种设备变形量检测方面仍然存在的缺陷和问题，本发明提供一种承压类特种设备形变量建模工具和方法，将压力容器局部和整体变形量参数表达于三维数字模型库，快速检测和建模，便于从整体判断压力容器各部分的变形量，以及与历史变形量作对比。