[发明专利]一种清管器皮碗在管道中变形测量方法和介质

权利要求书

1.一种清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一：建立未变形皮碗模型，在清管器皮碗背部喷涂显影剂，使用非接触式三维激光扫描仪对未进入管道的清管器皮碗背部进行扫描，得到皮碗、用于固定皮碗的夹板、螺栓、螺母的点云数据；对所述点云数据进行去噪处理，删除体外孤点和杂点；将各个点连接，形成网格模型；对所述网格模型进行孔洞填充；得到未变形皮碗的封闭三角形网格模型；

步骤二：皮碗入管：利用液压设备将皮碗压入管道并保持水平状态；

步骤三：建立变形皮碗模型：皮碗进入管道后，获取变形后的皮碗模型；

步骤四：边界拟合：对皮碗变形前、后模型边界进行圆拟合；

步骤五：周向变形计算；

步骤六：数据对齐：将皮碗变形前、后模型进行拟合对齐；

步骤七：数据比对：获取皮碗边缘处的偏差量和夹板处的偏差量；

步骤八：轴向变形计算。

2.根据权利要求1所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述清管器皮碗材料为聚氨酯超弹性材料。

3.根据权利要求1所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：在管道口设置倒角并在管道口、管道内壁涂抹润滑油，以保证皮碗能够顺利进入管道；将管道固定在液压工作台中心，将皮碗置于管道口；在皮碗夹板中心放置水平仪，保证皮碗水平放置于管道口；利用液压设备将皮碗压入管道，皮碗完全进入管道后，停止挤压。

4.根据权利要求1所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：皮碗进入管道后，使用非接触式三维激光扫描仪对进入管道的清管器皮碗背部进行扫描，得到皮碗、用于固定皮碗的夹板、螺栓、螺母的点云数据；对得到的点云数据进行去噪处理，删除体外孤点和杂点；将各个点连接，形成网格模型；对所述网格模型进行孔洞填充；得到变形后皮碗的封闭三角形网格模型。

5.根据权利要求1所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：选取皮碗变形前、后的三角形网格模型的边界，对其进行圆拟合，分别得到皮碗变形前、后三角形网格模型边界拟合圆的直径D、D_拟合。

6.根据权利要求5所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述步骤五具体包括：皮碗的周向变形量δ为变形前、后皮碗半径的差值，即：

7.根据权利要求1所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述步骤六具体包括：将变形前皮碗的三角形网格模型设为参考数据，将变形后皮碗的三角形网格模型设为测试数据；以模型中六边形螺母的6个角为基准，将变形前后的三角形网格进行拟合对齐；两组数据边缘处的偏差量即为皮碗的轴向变形量。

8.根据权利要求1所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述步骤七具体包括：将已对齐的两组数据分别沿横、竖两条中轴线剖开，得到横、竖两个2维截面；在横、竖两个截面中，在皮碗边缘取A、B、C、D，4个点作为测量点；通过数据比对，得到A、B、C、D，4个点处的偏差量α_i；在横、竖两个截面的夹板处分别等距取n个点O_i，分别得到偏差量β_i。

9.根据权利要求8所述的清管器皮碗在管道中变形测量方法，其特征在于，所述步骤八具体包括：两组数据边缘处的偏差量，即为皮碗的轴向变形量ε；夹板为刚体，将皮碗边缘处的偏差量α减去夹板处的偏差量β，即为皮碗的轴向变形量ε，即

ε＝α-β

取A、B、C、D，4个点处的偏差量的平均值作为皮碗在管道中的整体轴向变形量；在夹板处等距取n个点，分别得到偏差量β_i，取平均值作为夹板整体的偏差量β，即

皮碗轴向变形量为：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括供一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-9任一所述方法的指令。