用于確定管道的質(zhì)量的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定管道的質(zhì)量的方法和系統(tǒng)。本文中公開了一種系統(tǒng)，其具有第一殼體，該第一殼體包括光學透明基底(該光學透明基底具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè))、配置在光學透明基底的第一側(cè)的照相機以及光源。光源以環(huán)形配置在第一殼體的外周上并且位于光學透明基底的第一側(cè)。系統(tǒng)進一步具有第二殼體，該第二殼體具有操作成處理由照相機捕獲的圖像的電路板，以及操作成向光源供應電能和為電路板提供功率的電池組。
【專利說明】用于確定管道的質(zhì)量的方法和系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年9月13日提交的美國臨時申請N0.61/700, 750 (案卷W12/073-0)、與其同時提交的、標題為 “METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING QUALITY OFTUBES”的相關(guān)美國非臨時申請(序列號:13/_，_)(案卷W12/073-1)，以及2012年9月13日提交的美國臨時申請如.61/700，788(案卷112/074-0)的優(yōu)先權(quán)，以上申請的公開內(nèi)容均由此被全部并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及一種用于確定管道的質(zhì)量的方法和系統(tǒng)。特別地，本公開涉及一種手持系統(tǒng)，其實現(xiàn)確定鍋爐中的管道的質(zhì)量的自動方法。
【背景技術(shù)】
[0004]鍋爐管道制造使用了各種不同尺寸的合金鋼管道。為了選擇鍋爐中使用的管道，合乎需要的是知道管道的直徑、壁厚、材料組成和/或硬度。
[0005]雖然諸如成分的材料特性可使用手持陽性材料識別裝置來識別，但是管道尺寸(諸如直徑和壁厚)的測量經(jīng)常需要使用諸如游標卡尺、千分尺等的手持裝置。這是緩慢且易于產(chǎn)生誤差的過程。
[0006]管道通常以捆運輸并且存儲在制造位置直到需要時。在位于接收管道的制造位置處的檢查實驗室中進行隨機測試。檢查員依據(jù)標準艙單(master manifest)、購買順序和描述了運輸?shù)墓艿赖臄?shù)量和類型的運輸文件檢驗接收的管道。利用手持裝置的如此大量的管道的測量是繁重的，并且限制了檢驗的管道的數(shù)量。所有通用的鍋爐規(guī)則(例如ASME和EN)詳細說明必須基于測量執(zhí)行的計算，其中，每個計算值使用接受的標準。
[0007]典型地，在進行彎曲管道的橫截面測量和執(zhí)行期望的計算之后產(chǎn)生檢查報告。檢查報告詳述特定的彎曲樣本是失敗的還是成功的。如果在檢查實驗室中通過手執(zhí)行，則該完整的過程可經(jīng)歷數(shù)日。因此，合乎需要的是，使用較快速且不易產(chǎn)生誤差的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本文中公開了一種系統(tǒng)，其包括:第一殼體，其包括:具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè)的光學透明基底；配置在光學透明基底的第一側(cè)的照相機；以及光源；光源配置在第一殼體的外周周圍并且位于光學透明基底的第一側(cè)；其中，光源操作成照亮配置在光學透明基底的第二側(cè)的物體；并且其中，照相機操作成捕獲配置在光學透明基底的第二側(cè)上面的物體的圖像；以及第二殼體，其包括:操作成處理由照相機捕獲的圖像的電路板；以及操作成向光源供應電能和為電路板提供功率的電池組；其中，第二殼體以系統(tǒng)可由人以單手抓握的方式固定地附接于第一殼體。
[0009]本文中還公開了一種方法，其包括:將系統(tǒng)運送到靜止管道用于檢查管道；其中，系統(tǒng)包括:第一殼體，其包括:具有第一側(cè)和與第一側(cè)相對的第二側(cè)的光學透明基底；配置在光學透明基底的第一側(cè)上面的照相機；以及光源；光源以環(huán)形配置在第一殼體的外周上并且位于光學透明基底的第一側(cè)；其中，光源操作成照亮配置在光學透明基底的第二側(cè)的物體；并且其中，照相機操作成捕獲配置在光學透明基底的第二側(cè)上面的物體的圖像；以及第二殼體，其包括:操作成處理由照相機捕獲的圖像的電路板；以及操作成向光源供應電能和為電路板提供功率的電池組；其中，第二殼體以系統(tǒng)可由人以單手抓握的方式固定地附接于第一殼體；使線性管道的橫截面區(qū)域與光學透明基底的第二側(cè)接觸；其中，橫截面區(qū)域垂直于穿過橫截面區(qū)域的質(zhì)心的軸線；使橫截面區(qū)域成像以獲得圖像；將圖像傳送給微處理器；將圖像分成多個節(jié)段；測量多個節(jié)段中的每個節(jié)段的內(nèi)徑和外徑；以及確定管道的內(nèi)徑、外徑、質(zhì)心、壁厚、不圓度和流面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是用于測量管道的尺寸和幾何形狀的示例性手持便攜系統(tǒng)的描繪；
[0011]圖2描繪用于測量彎曲管道的尺寸和幾何形狀的示例性方法；以及
[0012]圖3是示例性水冷壁的橫截面的描繪，其尺寸和幾何形狀將由本文中公開的系統(tǒng)測量。
【具體實施方式】
[0013]本文中公開了一種手持便攜系統(tǒng)，其用于測量管道的各種特征(尺寸和幾何形狀)。管道可為筆直(沒有任何彎曲部)或彎曲的。在示例性實施例中，系統(tǒng)用于測量筆直管道(在本文中也被稱為線性管道)的尺寸和幾何形狀。系統(tǒng)包括光學透明基底、光源和照相機配置在其中的殼體。照相機與微處理器和數(shù)據(jù)庫操作性通信。在一個實施例中，照相機包含微處理器并且因此與數(shù)據(jù)庫通信。數(shù)據(jù)庫可為計算機的一部分，并且將在下文中被稱為計算機數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)是輕質(zhì)的并且可通過手運送。
[0014]本文中還公開了一種方法，其快速且準確地檢查來自多個管道的多個管道橫截面，在每個橫截面上執(zhí)行期望的測量并且計算由ASMEB31.1-2010和EN2952-5規(guī)定的值。該方法還包括為每個管道生成檢查報告并且將檢查數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫。該方法可在線性管道或彎曲管道上使用。在示例性的實施例中，該方法在線性管道上使用。該方法還涉及存儲、處理和傳送計算機數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
[0015]該方法相比先前使用的其它方法具有顯著的優(yōu)點，其包括由不需要任何特定訓練的人員自動收集測量值。管道幾何形狀的測量使用更多的測量點，并且提供了比利用游標卡尺和千分尺由手進行的測量更準確且可重復的結(jié)果。從照相機到微處理器和到數(shù)據(jù)庫的測量數(shù)據(jù)的自動傳送防止轉(zhuǎn)錄誤差。復雜的數(shù)學計算的自動執(zhí)行可由具有較少訓練或沒有訓練的銷售人員進行。該方法與其它傳統(tǒng)方法相比導致手工計算誤差的減少。檢查報告可以以若干種語言獲得。不同人類語言的說母語的人可以以他們的優(yōu)選語言來使用系統(tǒng)和方法。檢查結(jié)果可在一個小時內(nèi)(這包括管道準備時間，諸如切割區(qū)段和打磨切割端部以移除銳邊)獲得。
[0016]圖1描繪了系統(tǒng)100的側(cè)視圖，系統(tǒng)100用于測量管道的尺寸和幾何形狀特性。系統(tǒng)100包括第一殼體120,第一殼體120分別具有第一端140和第二端150,其包含光學透明基底102、照相機106和光源108，其中，光源108配置在光學透明基底與照相機106之間。照相機106配置在殼體的第一端140中。透明基底102配置為朝向殼體的第二端并且具有第一側(cè)和第二側(cè)，其中，第二側(cè)與第一側(cè)相對。照相機106可或可不接觸光學透明基底102。管道104 (其尺寸和幾何形狀特性為期望的)與透明基底102接觸，如圖1所示，并且其橫截面區(qū)域由光源108照亮并且通過照相機106成像。
[0017]第一殼體120固定地附接于包含電路板124和電池組126的第二殼體122。電池組126和電路板124經(jīng)由電路128與容納在第一殼體120中的光源108電通信。第二殼體122還在其上配置有觸發(fā)器130，其與照相機106或電路板124操作性通信，并且用于啟動照相機106和光源。
[0018]第一殼體120可具有任何期望的形狀(例如圓錐形、圓柱形、立方形等)，但是優(yōu)選為圓錐形，并且包含配置在照相機106與基底102之間的光源108。光源108沿著第一殼體102的一部分周向地配置。其大體配置成圍繞照相機106的鏡頭同心。在一個實施例中，任選不透明屏蔽體160圍繞系統(tǒng)100配置以防止任何外部的光引起由照相機106收集的圖像的扭曲。不透明屏蔽體160具有不反射的內(nèi)表面，并且具有開口，管道可插入穿過該開口用于成像和隨后移除。
[0019]第一殼體120和第二殼體122可以以如下方式布置:系統(tǒng)100可手持并且可容易由手抓握和運送。在一個實施例中，第一殼體120和第二殼體122為同一件材料的部分。換言之，系統(tǒng)100容納在單個殼體中。殼體是不透明的以防止光使圖像扭曲。第一殼體120和第二殼體由任何合適的材料制成。在一個實施例中，第一殼體120和第二殼體122由輕質(zhì)材料(諸如聚合物、陶瓷或金屬片)制成。在示例性實施例中，第一殼體120和第二殼體122由聚合物制成。對于聚合物而言，合乎需要的是，為不透明的，以便最小化可進入系統(tǒng)100的外部光的量。
[0020]照相機106可與微處理器(未示出)和計算機數(shù)據(jù)庫(未示出)電通信。在微處理器與數(shù)據(jù)庫之間的電通信可包括電硬接線、無線通信或它們的組合。微處理器和計算機數(shù)據(jù)庫可與因特網(wǎng)通信。在示例性實施例中，照相機106是具有圖像處理能力的數(shù)字照相機(即，其包含微處理器，該微處理器包括操作成處理從由照相機記錄的圖像獲得的數(shù)據(jù)的圖像處理庫)。圖像處理庫用于確定管道的質(zhì)心、管道的內(nèi)徑、管道的外徑、管道的不圓度、壁厚、流面積以及平坦點在管道內(nèi)徑上的出現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫存儲從微處理器獲得的數(shù)據(jù)，并且可使用該數(shù)據(jù)來計算彎曲部的全部特征，諸如彎曲部的半徑、橫跨彎曲部的流面積等。在一個實施例中，系統(tǒng)100可包括用于控制照相機和顯示管道橫截面區(qū)域的圖像和其它結(jié)果的監(jiān)視器(未示出)。監(jiān)視器與包含數(shù)據(jù)庫的計算機電通信，該數(shù)據(jù)庫用于整個系統(tǒng)控制、注解、數(shù)據(jù)存儲、報告和網(wǎng)絡(luò)接入。
[0021]照相機106用于使配置在基底102上面的線性管道(或彎曲管道)104的橫截面成像。照相機離接觸彎曲管道的橫截面的基底的表面的距離“I”為已知的，并且用于測量管道的尺寸。照相機106設(shè)置有用以保持照相機在離基底的固定距離“I”處的器件。這防止由于值“I”的變化而引起的圖像的放大倍數(shù)的變化。
[0022]照相機106用于獲取管道橫截面的單個圖像或多個圖像，并且將這些圖像傳送給微處理器。在一個實施例中，照相機106用于獲取管道的每個橫截面區(qū)域的I至12個圖像。在示例性實施例中，照相機106用于獲取管道的橫截面的單個圖像。接著，該圖像在微處理器中被處理。[0023]光學透明基底102用于使待測量其特性的管道定位。合乎需要的是，基于入射在基底102上面的光的強度，管道104安裝在其上面的光學透明基底102具有大于75% (特別地大于85%并且更特別地大于95%)的透明度。在一個實施例中，光學透明基底可透射入射在其上面穿過其的至少75% (特別地至少85%并且更特別地至少95% )的光。光學透明基底固定地附接于第一殼體120，并且可由光學透明材料(諸如石英、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、光學透明聚合物等)制造?？墒褂玫墓鈱W透明聚合物的實例是聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亞胺等，或包括前述聚合物中的至少一個的組合。光學透明基底102可呈彈性薄膜的形式或呈固體剛性板的形式。
[0024]如以上提到的，系統(tǒng)100可任選地收容在不透明屏蔽體160中，不透明屏蔽體160起作用以阻止外部光撞擊在照相機106上并使收集的圖像扭曲。不透明殼體可由木材、紡織品、金屬、陶瓷或聚合物制造，只要該材料阻止光進入照相機106。
[0025]光源108優(yōu)選同心地配置在照相機106周圍，并且在照相機106與光學透明基底102之間沿著第一殼體120的外周配置。光源108可包括熒光源，或者可包括以環(huán)形形式布置在照相機106周圍并接觸第一殼體102的發(fā)光二級管(LED)。合乎需要的是，使用點光源作為光源以防止由于多次反射而產(chǎn)生的圖像扭曲。通過使用點光源，管道的橫截面區(qū)域以設(shè)計成最大化橫截面區(qū)域的邊緣的對比的方式被有效地照亮。點光源以環(huán)形形式配置在照相機周圍。合乎需要的是具有圍繞照相機的鏡頭同心地布置的環(huán)形。在示例性實施例中，點光源是發(fā)光二級管(LED)。
[0026]電路板124和電池組126配置在第二殼體122中，并且用于控制發(fā)光源108。電路板124還可用于代替微處理器。換言之，電路板124可包含圖像庫。觸發(fā)器130用于啟動照相機106以捕獲管道104的橫截面區(qū)域的圖像。
[0027]圖2表示了測量管道的特性的示例性方法。在一個實施例中，在使用系統(tǒng)的一種方法中，管道的橫截面配置在光學透明基底102的表面上面，并且與其直接接觸。線性管道(即，不彎曲的筆直管道)的橫截面首先配置在基底102上面以確定其壁厚和外徑。照相機106操作成獲得橫截面區(qū)域的圖像，并且接著，該圖像用于計算內(nèi)徑、外徑、壁厚、不圓度、長度，以及內(nèi)周或外周上的任何平坦點的面積、質(zhì)心等。接著，由這些尺寸和幾何形狀特征產(chǎn)生的這些測量值和計算值存儲在計算機數(shù)據(jù)庫上。用于獲得這些尺寸和幾何形狀特征的協(xié)議在下面簡單地詳述。如果一系列不彎曲的管道將被測量，則這些特征可計算用于每個管道并且存儲在計算機數(shù)據(jù)庫上。如果管道隨后被彎曲，則該數(shù)據(jù)用于與在彎曲管道上獲得的數(shù)據(jù)比較。在一個實施例中，其用作用于與彎曲管道區(qū)段比較的基線。
[0028]這些測量還可首先在待彎曲的線性管道上完成。當彎曲管道將被測量時，系統(tǒng)100可旋轉(zhuǎn)以使圖1中示出的第一殼體120的軸線X-X’是豎直的。線性管道的測量首先完成并且存儲到數(shù)據(jù)庫。在此之后，管道被彎曲，并且完成測量，如下面詳述的。管道104的彎曲部分切割成多個區(qū)段，并且每個區(qū)段配置在透明基底102上面。在一個實施例中，彎曲管道切割成2至10個區(qū)段，特別是3至7個區(qū)段，并且每個區(qū)段的相對端部安裝在光學透明基底上以使其橫截面區(qū)域成像。橫截面區(qū)域大體垂直于與管道壁平行的軸線，其中，該軸線穿過橫截面區(qū)域的中心。合乎需要但非必要的是，管道布置成使得其中心與照相機106的中心和光源108的中心同心。在一個實施例中，管道布置成使得待成像的橫截面區(qū)域的中心位于單個軸線上，該單個軸線包括照相機106的中心和光源108的幾何中心。在將管道104安裝在基底上(其中，其橫截面區(qū)域接觸光學透明基底)之后，橫截面區(qū)域的圖像通過照相機獲取，并且傳送到微處理器，其中，該圖像經(jīng)歷如下面詳述的進一步處理。
[0029]在捕獲管道的一端的圖像之后，可獲取管道的相對端的第二圖像。對于線性管道，第二圖像通過將手持系統(tǒng)運送到管道的相對端并且使其與如圖1所示的系統(tǒng)100接觸而獲取。對于彎曲管道，當?shù)谝粎^(qū)段的兩端成像時，可捕獲第二區(qū)段的圖像，之后是第三區(qū)段的圖像等。以該方式，線性管道或彎曲管道的若干橫截面區(qū)域圖像可被捕獲，并且傳送到微處理器用于附加的計算處理。該附加的處理在下面詳述。
[0030]由照相機106獲得的橫截面圖像被分成(在內(nèi)徑和外徑兩者方面)許多節(jié)段。管道104的橫截面的內(nèi)徑和外徑在這些節(jié)段中的每一個處被測量。在一個實施例中，橫截面圖像被分成自2至228個節(jié)段，特別是自24至144個節(jié)段，并且更特別地自48至96個節(jié)段。在示例性實施例中，橫截面圖像沿著內(nèi)徑和外徑兩者被分成72個節(jié)段。
[0031]微處理器中的庫便于計算橫截面圖像的平均內(nèi)徑和平均外徑。其還計算橫截面圖像的內(nèi)徑和外徑的不圓度以及產(chǎn)生的壁厚。微處理器還可計算管道內(nèi)徑內(nèi)的流面積并且確定其位置。其還可用于計算出現(xiàn)在管道的內(nèi)表面區(qū)域上的任何平坦點的存在并且確定其位置。
[0032]這些計算可完成用于多個標準。在一個實施例中，計算可完成用于ASMEB31.1-2010 和 EN2952-5。
[0033]計算用于質(zhì)心、內(nèi)徑、外徑、不圓度、壁厚、流面積、彎曲后管壁中的最大平坦點的長度和面積等的值由微處理器傳送至計算機數(shù)據(jù)庫，其中，它們被存儲。存儲在計算機數(shù)據(jù)庫上的軟件程序用于計算管道的其它統(tǒng)計參數(shù)(例如，彎曲半徑，液體流面積，液體流體積
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[0034]在一個實施例中，數(shù)據(jù)庫操作成便于彎曲管道上獲得的數(shù)據(jù)與線性(不彎曲)管道上獲得的數(shù)據(jù)之間的比較。計算機監(jiān)視器可用于在執(zhí)行任何鍋爐規(guī)范計算之前顯示用于操作者認可的圖像和計算的測量值。系統(tǒng)還容許操作者選定彎曲管道期望遵守的那個鍋爐規(guī)范。系統(tǒng)(即，與相關(guān)的數(shù)據(jù)庫一起的計算機)容許執(zhí)行任何鍋爐規(guī)范(包括但不受限于ASME B31.1-2010或EN2952-5)期望的計算。系統(tǒng)操作成將鍋爐規(guī)范計算的結(jié)果與規(guī)范限制比較，以確定是否每個彎曲管道區(qū)段通過或沒有通過規(guī)范要求。
[0035]在一個實施例中，系統(tǒng)100可用于檢測焊接在一起以形成水冷壁的多個管道中的瑕疵。水冷壁大體通過將多個管道焊接在一起而制造，如從圖3中示出的橫截面示意圖中看到的?，F(xiàn)在參考圖3，水冷壁包括通過至少4個焊道焊接到桿208的多個管道204。在水冷壁中使用的管道大體具有3英寸或更小的外徑。成組的管道(經(jīng)常是一次6到12個)利用特殊機器上的分離桿焊接在一起。當在廠家處被完全組裝時，總的水冷壁的寬度典型地為40到60英尺，并且可包括數(shù)百個管道。在焊接之前，水冷壁管道典型地在40英尺長左右(能夠由卡車或駁船運輸)。便攜系統(tǒng)100可用于檢測如圖3所示的管道間隔的變化、缺少的焊道以及偏心的桿。其它檢測到的水冷壁問題可包括不正確的管道直徑或壁厚以及扭彎或缺少連接的桿。
[0036]本文中公開的系統(tǒng)100具有許多優(yōu)點。在一個實施例中，系統(tǒng)操作成將來自多個管道橫截面的計算結(jié)果組合到與線性管道或彎曲管道一致的鍋爐規(guī)范的整個計算中。計算機監(jiān)視器容許顯示并且編譯每個管道橫截面的圖像，以測量值和位置注解到檢查報告中。計算機數(shù)據(jù)庫操作成保存所有關(guān)鍵的測量的和計算的數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)可存儲、操縱或總結(jié)到質(zhì)量記錄數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫可用于在任何期望的時間生成檢查報告，并且該報告的內(nèi)容可取決于由操作者選定的鍋爐規(guī)范的要求來改寫。數(shù)據(jù)庫操作成以各種不同的命令語言(例如，英語、德語和中文)提供檢查報告。檢查報告可以以各種不同的格式(例如，PDF,HTML等)生成。計算機數(shù)據(jù)庫還可引導不熟悉鍋爐規(guī)范的操作者通過進行所有期望的測量并生成檢查報告的過程來與計算一致。
[0037]當啟動時，手持系統(tǒng)100捕獲管道端的圖像，計算管道直徑、最大壁厚、最小壁厚、平均壁厚和不圓度。數(shù)據(jù)可在專用顯示器(例如安裝在系統(tǒng)100外側(cè)的LCD屏幕)上顯示給用戶。測量數(shù)據(jù)還可使用有線連接(例如RS-232串行端口、USB或以太網(wǎng))傳送給計算機，或者可使用諸如藍牙、Zigbee或802.1lffiFi的技術(shù)來無線傳送。數(shù)據(jù)還可內(nèi)部地存儲在測量裝置上用于稍后傳送或分析。例如，裝置可計算從一組管道測量的最大和最小壁厚、最大和最小直徑以及最大、最小或平均橢圓度。
[0038]若干其它特征使手持裝置使用更快且更方便。槍柄和觸發(fā)按鈕使用戶方便攜帶裝置并且快速地測量一組中的多個管道。裝置的操作或背面的外部顯示器提供了關(guān)于裝置狀態(tài)和最近測量的快速反饋。電池電源和無線連接通過消除線路使裝置更容易操縱。清楚的定位板使得易于使裝置適當?shù)囟ㄎ挥糜跍y量。在管道上的多次測量可使用該裝置在兩秒或三秒內(nèi)容易地完成。
[0039]系統(tǒng)100還為物理地有利的，這是因為其是便攜的并且可以以單手運送到期望測試管道的任何地點。在一個實施例中，系統(tǒng)100的重量小于10磅,特別地小于5磅,并且更特別地小于3磅。其可用于在單個時間測量多個管道的橫截面特性，并且可用于測量包括多個管道的水冷壁的特性。
[0040]手持系統(tǒng)100可處理來自圖像的數(shù)據(jù)，并且提供給用戶紙上的打印輸出，或者可將數(shù)據(jù)傳遞到可打印出硬拷貝的遠程數(shù)據(jù)庫或保存到閃存盤或光盤。
[0041]雖然已參考一些實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可作出各種變化，并且等同物可替換其元素，而不背離本發(fā)明的范圍。另外，可作出許多修改以使特定的情況或材料適應本發(fā)明的教導而不背離其實質(zhì)范圍。因此，意圖是，本發(fā)明不受限于公開為設(shè)想用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式的特定實施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，其包括: 第一殼體，其包括: 具有第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)的光學透明基底； 配置在所述光學透明基底的第一側(cè)的照相機；以及 光源；所述光源以環(huán)形配置在所述第一殼體的外周上并且位于所述光學透明基底的第一側(cè)；其 中，所述光源操作成照亮配置在所述光學透明基底的第二側(cè)的物體；并且其中，所述照相機操作成捕獲配置在所述光學透明基底的第二側(cè)上面的物體的圖像；以及第二殼體，其包括: 操作成處理由所述照相機捕獲的所述圖像的電路板；以及 操作成向所述光源供應電能和為所述電路板提供功率的電池組；其中，所述第二殼體以所述系統(tǒng)可由人以單手抓握的方式固定地附接于所述第一殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述照相機與數(shù)據(jù)庫和微處理器電通信；并且其中，所述電路板代替與所述微處理器的通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電路板操作成從所述圖像計算所述物體的尺寸和幾何形狀并且便于基于標準或校準圖接受或拒絕所述物體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述物體從由線性管道和彎曲管道組成的組中選定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學透明基底從由石英、二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亞胺及它們的組合組成的組中選定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括以環(huán)形布置在所述照相機周圍的多個點發(fā)光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，整個系統(tǒng)包封在具有開口的不透明屏蔽體中，所述開口用于將所述物體引入和移除。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像是管道的橫截面區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電通信包括電硬接線、無線通信或它們的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括用于啟動所述照相機的觸發(fā)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標準是ASMEB31.1-2010或EN2952-5X。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電路板包括用于所述管道的圖像處理庫。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)操作成計算至少一個值，其從由所述管道的內(nèi)徑、外徑、壁厚、不圓度、流面積以及所述管道的內(nèi)表面上的平坦點的大小組成的組中選定。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)操作成執(zhí)行鍋爐規(guī)范要求的計算。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)操作成計算并將來自多個管道橫截面的結(jié)果編譯到與彎曲管道一致的鍋爐規(guī)范的全部計算中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一殼體具有從由圓錐形、圓柱形和立方形組成的組中選定的形狀。
17.一種方法，其包括: 將系統(tǒng)運送到靜止管道用于檢查所述管道；其中，所述系統(tǒng)包括: 第一殼體，其包括: 具有第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)的光學透明基底； 配置在所述光學透明基底的第一側(cè)上面的照相機；以及 光源；所述光源以環(huán)形配置在所述第一殼體的外周上并且位于所述光學透明基底的第一側(cè)；其中，所述光源操作成照亮配置在所述光學透明基底的第二側(cè)的物體；并且其中，所述照相機操作成捕獲配置在所述光學透明基底的第二側(cè)上面的物體的圖像；以及第二殼體，其包括: 操作成處理由所述照相機捕獲的圖像的電路板；以及 操作成向所述光源供應電能和為所述電路板提供功率的電池組；其中，所述第二殼體以所述系統(tǒng)可由人以單手抓握的方式固定地附接于所述第一殼體； 使線性管道的橫截面區(qū)域與所述光學透明基底的第二側(cè)接觸；其中，所述橫截面區(qū)域垂直于穿過所述橫截面區(qū)域的質(zhì)心的軸線； 使所述橫截面區(qū)域成像以獲得圖像； 將所述圖像傳送給微處理器；` 將所述圖像分成多個節(jié)段； 測量所述多個節(jié)段中的每個節(jié)段的內(nèi)徑和外徑；以及 確定所述管道的內(nèi)徑、外徑、質(zhì)心、壁厚、不圓度和流面積。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，進一步包括在一個時間接觸多個管道并且確定每個管道的內(nèi)徑、外徑、質(zhì)心、壁厚、不圓度和流面積。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述多個管道是水冷壁的一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，進一步包括確定所述水冷壁中的偏心桿、缺少的焊道和/或管道間隔。
【文檔編號】G01B11/08GK103884275SQ201310680451
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】A·G·費里, R·F·科諾佩基, R·F·克羅克 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司