D控制器121上，用于連接遠(yuǎn)程控制設(shè)備；此時(shí)，PSD控制器121還用于通過(guò)外接采集端口 123將水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)和垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制設(shè)備。這樣，在第一無(wú)線射頻天線122出現(xiàn)故障或損壞的情況下，工作人員可以將遠(yuǎn)程控制設(shè)備手動(dòng)連接在外接采集端口 123上，從而讀取到水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)和垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)。
[0049]在具體實(shí)施過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)120，還包括:
[0050]激光測(cè)距控制器125，與激光測(cè)距儀112連接；
[0051]第二無(wú)線射頻天線126，與激光測(cè)距控制器125連接；
[0052]其中，激光測(cè)距控制器125用于通過(guò)激光測(cè)距儀112測(cè)量管道焊接時(shí)管道焊縫的開合度，獲取開合度數(shù)據(jù)，并通過(guò)第二無(wú)線射頻天線126將開合度數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制設(shè)備。
[0053]在具體實(shí)施過(guò)程中，激光測(cè)距控制器125還用于通過(guò)第二無(wú)線射頻天線126接收遠(yuǎn)程控制設(shè)備發(fā)來(lái)的控制指令(例如:用于調(diào)節(jié)激光測(cè)距儀112的焦距的指令)，并執(zhí)行該控制指令對(duì)激光測(cè)距儀112的焦距進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0054]在具體實(shí)施過(guò)程中，激光測(cè)距控制器125可以采用內(nèi)嵌高性能微處理器的單片機(jī)，且內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換模塊，可以將光測(cè)距儀112采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)?？紤]到管道焊縫的可能變形量及系統(tǒng)尺寸小型化，激光測(cè)距控制器125可以選取為邊長(zhǎng)1cm大小的方形芯片。
[0055]在具體實(shí)施過(guò)程中，PSD控制器121內(nèi)置鋰電池，該鋰電池用于給PSD控制器、PSD光敏芯片111、第一無(wú)線射頻天線122等耗電元器件供電；激光測(cè)距控制器125也內(nèi)置鋰電池，該鋰電池用于給激光測(cè)距控制器125、激光測(cè)距儀112、第二無(wú)線射頻天線126等耗電元器件供電。
[0056]在具體實(shí)施過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)120，還包括:
[0057]第一外置電源接口 124，與PSD控制器121連接，第一外置電源接口 124用于連接外置電源；
[0058]第二外置電源接口 127，與激光測(cè)距控制器125連接，第二外置電源接口 127用于連接外置電源；
[0059]這樣，在PSD控制器121或激光測(cè)距控制器125內(nèi)置的鋰電池電量低時(shí)，可以通過(guò)外置電源進(jìn)行供電。
[0060]在具體實(shí)施過(guò)程中，所述管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括:
[0061]附屬子系統(tǒng)130，附屬子系統(tǒng)130包括一激光光路定位管131，激光光路定位管131連接PSD光敏芯片111與激光測(cè)距儀112。
[0062]在具體實(shí)施過(guò)程中，激光光路定位管131具體為由彈簧網(wǎng)與橡膠材料合成的柔性薄壁光路管。一方面，柔性薄壁光路管具有密封性，實(shí)現(xiàn)激光傳輸通道與外界環(huán)境完全隔絕，確保激光測(cè)距儀112發(fā)射的激光光束20不受外界環(huán)境干擾；另一方面，柔性薄壁光路管具有延展性，確保裂縫在發(fā)生法向張位移與切向錯(cuò)動(dòng)位移時(shí)，定位管能夠協(xié)同變形，而不發(fā)生破壞。
[0063]上述實(shí)施例中技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0064]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，公開了一種管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用管道焊接過(guò)程中，包括:傳感器子系統(tǒng)，用于感應(yīng)管道焊縫的水平錯(cuò)動(dòng)、垂直錯(cuò)動(dòng)、開合度三個(gè)維度的變形；數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)，與傳感器子系統(tǒng)連接，用于通過(guò)傳感器子系統(tǒng)測(cè)量水平錯(cuò)動(dòng)、垂直錯(cuò)動(dòng)、開合度，獲得水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、以及開合度數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、以及開合度數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制設(shè)備。利用本管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以在無(wú)人值守情況下對(duì)管道焊縫開合度、水平及垂直錯(cuò)動(dòng)三維變形自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有測(cè)量自動(dòng)化、尺寸小型化、安裝便捷化，安裝和使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0065]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0066]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用管道焊接過(guò)程中，其特征在于，包括: 傳感器子系統(tǒng)，用于感應(yīng)管道焊縫的水平錯(cuò)動(dòng)、垂直錯(cuò)動(dòng)、開合度三個(gè)維度的變形； 數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)，與所述傳感器子系統(tǒng)連接，用于通過(guò)所述傳感器子系統(tǒng)測(cè)量所述水平錯(cuò)動(dòng)、所述垂直錯(cuò)動(dòng)、所述開合度，獲得表示所述水平錯(cuò)動(dòng)的水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、表示所述垂直錯(cuò)動(dòng)的垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、以及表示所述開合度的開合度數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將所述水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、所述垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、以及所述開合度數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制設(shè)備。2.如權(quán)利要求1所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器子系統(tǒng)，包括: 相位靈敏探測(cè)器PSD光敏芯片，設(shè)置在所述管道焊縫的一側(cè)，用于感應(yīng)所述管道焊縫的水平錯(cuò)動(dòng)和垂直錯(cuò)動(dòng)； 激光測(cè)距儀，設(shè)置在所述管道焊縫的另一側(cè)，用于感應(yīng)所述管道焊縫的開合度。3.如權(quán)利要求2所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)，包括: PSD控制器，與所述PSD光敏芯片連接； 第一無(wú)線射頻天線，與所述PSD控制器連接； 其中，所述PSD控制器用于通過(guò)所述PSD光敏芯片測(cè)量所述水平錯(cuò)動(dòng)和垂直錯(cuò)動(dòng)，獲得所述水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)和所述垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)，并通過(guò)所述第一無(wú)線射頻天線將所述水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)和所述垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述遠(yuǎn)程控制設(shè)備。4.如權(quán)利要求3所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)，還包括: 外接采集端口，設(shè)置在所述PSD控制器上，用于連接所述遠(yuǎn)程控制設(shè)備； 此時(shí)，所述PSD控制器還用于通過(guò)所述外接采集端口將所述水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)和所述垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述遠(yuǎn)程控制設(shè)備。5.如權(quán)利要求2所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)，還包括: 激光測(cè)距控制器，與所述激光測(cè)距儀連接； 第二無(wú)線射頻天線，與所述激光測(cè)距控制器連接； 其中，所述激光測(cè)距控制器用于通過(guò)所述激光測(cè)距儀測(cè)量所述管道焊縫的開合度，獲取所述開合度數(shù)據(jù)，并通過(guò)所述第二無(wú)線射頻天線將所述開合度數(shù)據(jù)發(fā)送給所述遠(yuǎn)程控制設(shè)備。6.如權(quán)利要求3或5所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述PSD控制器內(nèi)置鋰電池，所述激光測(cè)距控制器內(nèi)置鋰電池。7.如權(quán)利要求6所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)，還包括: 第一外置電源接口，與所述PSD控制器連接，所述第一外置電源接口用于連接外置電源； 第二外置電源接口，與所述激光測(cè)距控制器連接，所述第二外置電源接口用于連接外置電源。8.如權(quán)利要求1所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括: 附屬子系統(tǒng)，所述附屬子系統(tǒng)包括一激光光路定位管，所述激光光路定位管連接所述PSD光敏芯片與所述激光測(cè)距儀。9.如權(quán)利要求8所述的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光光路定位管，具體為: 由彈簧網(wǎng)與橡膠材料合成的柔性薄壁光路管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：傳感器子系統(tǒng)，用于感應(yīng)管道焊縫的水平錯(cuò)動(dòng)、垂直錯(cuò)動(dòng)、開合度三個(gè)維度的變形；數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng)，與傳感器子系統(tǒng)連接，用于通過(guò)傳感器子系統(tǒng)測(cè)量水平錯(cuò)動(dòng)、垂直錯(cuò)動(dòng)、開合度，獲得水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、以及開合度數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將水平錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、垂直錯(cuò)動(dòng)數(shù)據(jù)、以及開合度數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制設(shè)備。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化、尺寸小型化、安裝便捷化的管道焊縫三維變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)，在無(wú)人值守情況下實(shí)時(shí)、精確獲得管道焊縫的開合度、水平及垂直錯(cuò)動(dòng)三個(gè)方向的位移變形量。
【IPC分類】G01B11/16
【公開號(hào)】CN105258649
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510751823
【發(fā)明人】鄭洪龍, 李明菲, 薛魯寧, 雷錚強(qiáng), 楊輝, 周利劍, 賈韶輝, 楊玉鋒, 王婷, 程萬(wàn)洲, 李振宇
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日