外文文獻(xiàn)翻譯--智能管道檢測機(jī)器人-其他專業(yè)-資料下載頁
2025-01-19 09:02本頁面
【導(dǎo)讀】1. 1Principle. 2Detection. 2. memorystoragecap
【正文】 管壁的方向向管壁發(fā)射寬頻超聲波脈沖。探頭首先接收到由管道內(nèi)壁反射回的脈沖，由此可測得探頭與內(nèi)壁之間的距離 A；然后，探頭接收到由外壁反射回的脈沖，通過內(nèi)、外壁回波時間差可計算出壁厚 B。高度為 A 的曲線表明內(nèi)部缺陷的深度，高度為 B 的曲線則可確定實際壁厚。當(dāng)內(nèi)壁有缺陷時， A、 B 曲線呈鏡面對稱，而外壁缺陷對 A 曲線沒有影響，因此，曲線 A、 B 結(jié)合可以區(qū)分內(nèi)、外壁缺陷。 2 檢測機(jī)的構(gòu)成 研制的超聲波檢測機(jī)由牽引艙、檢測艙和電源艙組成，它們分別放置儀器、電源、電機(jī)等 部件。由耐壓耐高溫材料制成的各艙體之間可以互相傳遞信號并通過柔性的萬向聯(lián)軸節(jié)相連，以利轉(zhuǎn)彎。檢測艙和電源艙及暴露在外部的插頭、插座和電線等均采取了密封措施。 (1)牽引艙牽引艙結(jié)構(gòu) 如圖 2 所示。通過管道內(nèi)輸送介質(zhì)作用于牽引艙的壓力差可以推動其前進(jìn)，從而帶動整個檢測機(jī)運(yùn)動。牽引艙內(nèi)主要裝有反射鏡、齒輪、水浸式雙晶聚焦探頭及微型馬達(dá)，目前，根據(jù)所用探頭的個數(shù)有單探頭、雙探頭和多探頭之分，該機(jī)采用單探頭，并利用鏡面反射裝置實現(xiàn)對管壁的周向掃描。工作時，探頭的一個晶片發(fā)出的寬頻超聲波經(jīng)鏡面反射，垂直射向管壁，另一個 晶片接收反射回的超聲波，微型馬達(dá)經(jīng)齒輪傳動帶動反射鏡旋轉(zhuǎn)，從而檢測整個周向內(nèi)壁。對于多探頭陣列式結(jié)構(gòu)，最多可使用 500 個探頭。它們在檢測機(jī)外壁沿螺旋線方向錯列分布并固定在保持架上。這種結(jié)構(gòu)一般內(nèi)部都設(shè)有擺錘及自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以免檢測機(jī)在行走時發(fā)生轉(zhuǎn)動。 (2)檢測艙 在檢測艙內(nèi)裝有超聲波探傷儀、數(shù)據(jù)采集卡、存儲器及有關(guān)控制電路。超聲波探傷儀為超聲波探頭發(fā)射超聲波脈沖，數(shù)據(jù)采集卡用來采集檢測機(jī)檢測到的各種數(shù)據(jù)，并將其存入存儲器中待檢測機(jī)成任務(wù)后，在管外進(jìn)行數(shù)據(jù)的二次處理，控制部分完成速度以及位姿。為了讓給定容量 的存儲器存儲較長管道的數(shù)據(jù)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化。所謂數(shù)據(jù)簡化是指僅存儲重要數(shù)據(jù)，如只保存低于一定值的壁厚數(shù)據(jù)。 6 (3)電源艙 目前，檢測機(jī)能源供給方式分有纜和無纜兩種。有纜方式不需要電源艙，通過尾部的電纜從外部獲得能源。采用這種方式不但可以大大減少檢測機(jī)體積，而且可使檢測機(jī)在工作時獲得足夠的能量。但是當(dāng)檢測機(jī)行走距離達(dá)到一定程度時，尤其轉(zhuǎn)彎較多時，纜線與管壁的摩擦力會逐漸變大，因此這種檢測機(jī)不能長距離檢測，一般最多只能檢測 3000M。 檢測機(jī)的能源供給采用無纜方式。電源艙內(nèi)裝有供工作所需的電源，它主要為機(jī)內(nèi)各探測裝置和控制裝置服務(wù)。無纜方式不存在纜線與管壁的摩擦問題因此可以行走較長距離 (一次可以連續(xù)檢測 100KM～ 200KM 長的管道 )。 3 定位系統(tǒng) 為了確定缺陷所在的軸向位置，在電源艙尾部裝有里程輪實現(xiàn)定位。通常只用一個里程輪由彈簧支撐緊貼被測管壁，檢測機(jī)行走時，里程輪隨之轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動一圈，檢測機(jī)在存儲記錄里設(shè)定一個標(biāo)記，每兩個標(biāo)記之間的距離是里程輪的周長，也就是檢測機(jī)在管道內(nèi)相應(yīng)走過的距離。但這種方法并不十分可靠，因為管道內(nèi)壁有大量的 垢層（如石蠟），它們會使輪子打滑，從而影響定位精度。因此，該機(jī)采用三個輪子同時記錄數(shù)據(jù)并取其平均值，這不僅提高了輪子行走的穩(wěn)定性，而且提高了定位精度。 4 各艙間的通信及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng) 各艙間以插座、插頭的形式實現(xiàn)通信。牽引艙中的探頭與檢測艙中的超聲波發(fā)射接收裝置相連，微型馬達(dá)通過檢測艙與電源艙中電機(jī)相連，電源艙中里程輪的定位信號傳到檢測艙并被存儲起來。此外，檢測艙還有用于與外部計算機(jī)相連的接口。在檢測機(jī)完成任務(wù)后，通過接口將存儲器與計算機(jī)相連進(jìn)行二次數(shù)據(jù)處理并最終獲得管道缺陷信息。運(yùn)用相關(guān)軟件可以在屏幕上得 到彩色的三維圖形，它可用不同的顏色來表示不同程度的缺陷。 5 管外液壓控制部分 為了模擬實際的檢測環(huán)境，專門設(shè)計了實驗用液壓系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要由供油部分、機(jī)電控制部分和管路部分組成。其中，供油部分主要包括泵站、進(jìn)油溢流調(diào)壓閥、回油溢流調(diào)壓閥、調(diào)速閥及管路連接機(jī)構(gòu)等設(shè)備；機(jī)電控制部分主要包括接近開關(guān)傳感器、計算機(jī)、 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換設(shè)備、繼電器及電路連接部件等，實現(xiàn)對各部件的控制；管路由普通管道、排氣閥管道、傳感器段管道、截止閥段管道、放油口段管道等組成。為較為真實地模擬實際情況，系統(tǒng)在安裝時，管道平面安置與 水平面成 15 度。管道回路中設(shè)有兩個截止閥，每個閥各由一個接近開關(guān)傳感器及一套電磁換向閥進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)器人在管道中行走到接近開關(guān)傳感器所在位置時，接近開關(guān)傳感器感應(yīng)得到信號，將該信號進(jìn)行放大處理后傳遞給磁鐵控制電路，以控制相應(yīng)的電磁換向閥，從而切換管道中截止閥的工作狀態(tài)，保證機(jī)器人順利通過。
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