[发明专利]一种管体内径激光扫描检测仪

权利要求书

1.一种管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，其包括：

激光测距传感器，其用于发射激光探测信号，通过接收目标物体散射的回波信号测量其与目标物体的间距；

旋转机构，其与所述激光测距传感器固定连接，用于驱动所述激光测距传感器旋转；

定位装置，其与所述旋转机构滑动连接，用于支撑所述旋转机构并使所述旋转机构的旋转轴始终与管体的中心轴平行；以及

控制器，其用于：

a、获取管体的标准内径，根据所述标准内径在一个转换表中获取相应的测距转角；其中，所述转换表用于表征所述标准内径与所述测距转角的映射关系；b、根据所述测距转角控制旋转机构驱动所述激光测距传感器旋转一周；获取所述激光测距传感器每旋转一个测距转角后所测量的间距；所述间距为在激光发射方向上激光测距传感器到管体内壁的距离；c、获取所述激光测距传感器的旋转半径；将每个测量的间距加上旋转半径作为测量的半弦；d、将每隔180°测量的两个半弦相加作为弦；选取长度最大的弦作为管体的内径。

2.根据权利要求1所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述激光测距传感器包括激光发射器和光学传感器；所述激光发射器用于发射激光探测信号；所述光学传感器用于接收由目标物体散射的激光回波信号，并记录从发射激光到接收激光所经历的时间。

3.根据权利要求2所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述旋转机构包括步进电机和悬臂；所述悬臂的一侧与所述激光测距传感器固定连接；所述悬臂的另一侧与所述步进电机的输出轴固定连接；所述激光测距传感器的激光发射方向与所述步进电机的中心轴垂直。

4.根据权利要求3所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述旋转机构还包括导电滑环；所述导电滑环固定连接在所述步进电机和所述悬臂之间；所述导电滑环的输入端与所述激光测距传感器连通；所述导电滑环的输出端与所述控制器连通；所述导电滑环用于将所述步进电机输出的动力传递到所述悬臂上，并将所述激光测距传感器探测的间距信号传输到所述控制器上。

5.根据权利要求3所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述检测仪还包括轴杆；所述轴杆与所述步进电机固定连接，且所述轴杆与所述步进电机的旋转轴平行。

6.根据权利要求5所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述定位装置包括定位筒、伞形支架和螺母；所述定位筒与所述轴杆同轴且滑动连接在所述轴杆的外侧；所述伞形支架的一端与所述定位筒的一端转动连接；所述伞形支架的另一端与所述螺母抵接；所述定位筒的另一端设置有用于螺接所述螺母的外螺纹。

7.根据权利要求6所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述定位装置还包括弹簧，所述弹簧的一端与所述螺母抵接，所述弹簧的另一端与所述伞形支架抵接；所述弹簧用于将所述螺母与所述伞形支架的刚性接触转化为柔性接触。

8.根据权利要求7所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述伞形支架包括滑环和多个折叠三角杆；所述滑环与所述定位筒同轴且滑动连接在所述定位筒的外侧；所述滑环与所述弹簧抵接；多个所述折叠三角杆交替反向设置在所述定位筒的外侧；多个所述折叠三角杆各有一端与所述滑环转动连接，另一端与所述定位筒转动连接；多个所述折叠三角杆与所述滑环共同构成伞状结构。

9.根据权利要求8所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述折叠三角杆包括长杆和短杆；所述长杆与所述短杆转动连接；当所述伞形支架向外打开时，所述长杆与所述短杆的连接处在管体内壁上形成深度不同的两组支撑点，且两组支撑点构成两个全等并与管体中心轴垂直的多边形，以使所述轴杆始终与管体的中心轴平行；在所述伞形支架向内收拢时，所述长杆与所述短杆的连接处靠近所述定位筒，并与所述定位筒之间保持不小于一个预设距离的间隙。

10.根据权利要求9所述的管体内径激光扫描检测仪，其特征在于，所述折叠三角杆还包括销轴和滑轮；所述短杆与所述长杆各有一端设置为U形；且所述短杆的U形端设置在长杆的U形端外侧；所述销轴固定连接在所述短杆的U形端内侧并与所述长杆的U形端转动连接；所述滑轮转动连接在所述销轴上，且所述滑轮位于所述长杆的U形端内侧；每个所述滑轮的中心轴均与相应的所述折叠三角杆垂直；所述滑轮的外径大于所述短杆和所述长杆的U形端的厚度。