CN213986238U - 用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，它属于电站管道渗透检测领域。本实用新型包括终端设备、用户操作***、机械手、移动底盘、高度调节手臂和清洗抹布，移动底盘上固定机械手，该机械手设置高度调节手臂，机械手装有3D相机，可自动识别被检部件，机械手用于精准调节位置并且固定、喷洒清洗剂、渗透剂、显像剂以及使用清洗抹布，移动底盘为活动式；检测人员通过终端设备实时操控机械手、移动底盘和高度调节手臂。本实用新型结构设计简单合理，安全可靠，提高了工作效率和准确率，降低成本，检测方便，满足使用需求。

Description

用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种装置，尤其是涉及一种用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，它属于电站管道渗透检测领域。

背景技术

安装前检验（以下简称前检）是指依据电力及相关行业的标准及规范，在设备前检阶段对设备质量进行抽查检验。前检作为电厂投运前监督设备质量的最后一道关卡，有利地填补了制造厂内设备制造的漏洞死角，与设备监造互为补充，对于保证机组投产后的安全运行具有重要意义。渗透检测技术是以不破坏被检测对象为前提，以毛细作用原理为基础的检查开口缺陷的无损检测过程。

但现有着色渗透检测技术均为人为喷洒渗透检测剂，不仅增加人力方面的投入，检测时间长，而且渗透剂含有煤油、苏丹红等大量对人体有害物质，显象剂也有苯等添加物，不利于检测人员的健康。

随着科学技术的发展和工业生产相关领域的需要，机器人的使用已经渗入到各行各业当中。尤其在某些场合中担任着极其重要的角色，能够辅助人力完成许多工作任务，在一些不良环境以及非常耗费人力的场合中，机器人能够在人的操控或者监视下，帮助人们完成具有危害或者危险的工作任务，同时也能极大地提高工作效率。除了传统的有线通信方式，以及笔记本电脑作为终端设备外，工作人员还可以使用手持设备，通过无线通信的方式来操控以及监控机器人，并且机器人也可以将一些有用的数据信息传输到终端设备中，通过上位机界面进行数据的查看和分析，方便了数据的采集和分析，提高了工作效率和准确率。

公开日为2014年03月19日，公开号为CN203490181U的中国专利中，公开了一种名称为“一种着色渗透检测装置”的实用新型专利。该专利自动化程度较高，处理周期较短，故效率较高。整个操作流水线作业，待炉管从前一工位传输到后一工位时，即可将下一个炉管送入前一工位，缩短了操作周期。但无法适用于大管道，而且无法避免渗透剂及显像剂对人体的伤害；故其还是存在上述缺陷。

因此，提供一种安全可靠，工作效率和准确率高，成本低，检测方便的用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计简单合理，安全可靠，提高了工作效率和准确率，降低成本，检测方便的用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，包括终端设备和用户操作***，其特征在于：还包括机械手、移动底盘、高度调节手臂和清洗抹布，所述移动底盘上固定机械手，该机械手设置高度调节手臂，机械手装有3D相机，可自动识别被检部件，机械手用于精准调节位置并且固定、喷洒清洗剂、渗透剂、显像剂以及使用清洗抹布，移动底盘为活动式；检测人员通过终端设备实时操控机械手、移动底盘和高度调节手臂。

作为优选，本实用新型所述终端设备的界面包括四个模块，该四个模块分别为预处理、检测方向、操作类型和操作模式；预处理模块分别调节机械手、移动底盘、高度调节手臂与被检测管样的距离；移动底盘以及高度调节手臂用于快速粗略调节距离、高度，机械手用于精确调节距离高度设置；检测方向包括纵向检测和横向检测；操作类型包括实施清洗剂、渗透剂、清洗抹布和显像剂；操作模式包括连续进行与单独进行。

作为优选，本实用新型所述机械手的末端为三指机械手，可单独控制，三指之间的位置角度可任意调整，每个手指具有两个关节，且每个关节可独立控制，能够固定并且喷洒清洗剂、渗透剂、显像剂等试剂以及固定并使用清洗抹布。

作为优选，本实用新型所述移动底盘为全向轮，每个全向轮单独驱动，可快速移动至被检测管样附近。

作为优选，本实用新型所述检测人员通过终端设备对机械手、移动底盘、高度调节手臂进行检测作业编辑，使其按照编辑好的作业进行检测任务。

作为优选，本实用新型所述清洗抹布是根据检测管道的直径制作的抹布，大直径管道采用大规格抹布，小直径管道采用小规格抹布，大规格抹布和小规格抹布均与机械手匹配。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：1）整体结构设计简单合理，安全可靠，提高了现场检测的效率，缩短检测周期，降低成本；2）渗透剂含有煤油、苏丹红等大量对人体有害物质，显象剂也有苯等添加物，现有检测过程中检测人员在施加渗透剂、显像剂的过程中，不可避免吸入有害物质，长期下去，不利于检测人员的身体健康；3）现有检测技术需要大量人力方面的投入，经济投入较大。

附图说明

图1是本实用新型实施例中仪器设备立体示意图。

图2是本实用新型实施例中人机交互界面的示意图。

图3是本实用新型实施例中管样结构示意图。

图中：机械手1，移动底盘2，高度调节手臂3，终端设备4，全向轮21，终端设备4的界面41，预处理42，检测方向43，操作类型44，操作模式45，管道直径46，确定47，开始48，暂停49，横向431，纵向432，清洗剂441，渗透剂442，显像剂443，清洗抹布444，单独进行451，连续进行452。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1至图3，本实施例用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置包括终端设备4、用户操作***、机械手1、移动底盘2、高度调节手臂3和清洗抹布444，移动底盘2上固定机械手1，该机械手1设置高度调节手臂3，机械手1装有3D相机，可自动识别被检部件，使其沿着被检部件边缘逐步实施喷洒清洗剂441、渗透剂442、显像剂443以及使用清洗抹布444等操作。

本实施例机械手1的末端为三指机械手，可单独控制，三指之间的位置角度可任意调整，每个手指具有两个关节，且每个关节可独立控制，能够固定并且喷洒清洗剂441、渗透剂442、显像剂443等试剂以及固定并使用清洗抹布444。

本实施例机械手1可精准调节位置并且固定、喷洒清洗剂441、渗透剂442、显像剂443以及使用清洗抹布444；移动底盘2下部均布设置全向轮21，每个全向轮21单独驱动，可快速移动至被检测管样附近；并且底盘具有位置模式运行和速度模式切换功能，在距离目标位置较远时，以速度模式快速运行到目标附近后，切换到位置模式进行精准的定位，以便完成作业任务。

本实施例检测人员可以通过终端设备4对机械手1、移动底盘2、高度调节手臂3进行检测作业编辑，使其按照编辑好的作业进行检测任务；检测人员也可以通过终端设备4实时操控上述设备，来完成某些特殊的检测任务。

本实施例清洗抹布444是根据检测管道的直径制作的抹布，大直径管道采用大规格抹布，小直径管道采用小规格抹布，大规格抹布和小规格抹布均与机械手1匹配。

参见图2，终端设备4的界面41包括四个模块，分别为预处理42、检测方向43、操作类型44、操作模式45。预处理42模块可分别调节机械手1、移动底盘2、高度调节手臂3与被检测管样的距离。移动底盘2以及高度调节手臂3用于快速粗略调节距离、高度，机械手1用于精确调节距离高度等设置；终端设备4的界面41还设置确定47、开始48和暂停49的按键。

检测方向43分为纵向432检测以及横向431检测，纵向432检测为沿着环焊缝方向依次实施，横向431为沿着介质流动方向依次进行。操作类型44为实施清洗剂441、渗透剂442、清洗抹布444、显像剂443。操作模式45分为连续进行452与单独进行451两种方式，当选择连续进行452时，***将默认从清洗剂441开始，依次进行预清洗、干燥（自然风干）、施加渗透剂442、去除多余渗透剂442（使用清洗抹布444）、干燥（自然风干）、施加显像剂443操作。如果选择单独进行451方式，***将从操作类型44选择的方式单独进行451，完成操作，***自动停止工作。

下面以检测管道直径46为540mm的管样为例具体说明两种实施过程，管样结构如图3所示。

实施例1。

点击终端设备4界面电源开关键，开机后在预处理42模式下选择“移动底盘”2，根据实际情况按前、后、左、右键使该装置快速移动到被检测管样附近，同样在预处理42模式下选择“高度调节手臂”3，根据实际情况按前、后、左、右、上、下键使机械手1较快速移动到管样表面，最后根据实际情况按前、后、左、右、上、下键使机械手1精准定位到检测起点位置，起点位置一般设置在管道开始检测部位的中性面处，检测预处理42工作完成。

输入被检测管道直径46，在设备终端界面处输入540，点击“确定”47按钮。在检测方向43模式下有“纵向”432和“横向”431两种检测方向43，其中“纵向”432为沿着环焊缝方向，“横向”431为介质流动方向。此实施例中选择“纵向”432检测。

在检测程序模式下选择所要使用的检测程序，默认从“清洗剂”441开始，也可根据需要选择所需要的程序。此实施例中，从清洗管样开始进行，即选择“清洗剂”441。在操作模式45下有“连续进行”452和“单独进行”451两种方式，如果选择“连续进行”452，***将默认从“清洗剂”441、“渗透剂”442、“清洗抹布”444、“显像剂”443依次进行；如果选择“单独进行”451，***将从检测程序模式下选择的检测程序单独进行451。本实施例中选择“单独进行”451，至此，所有设置工作已完成，点击“开始”48按钮，开始检测。

首先进行预清洗流程，机械手1将固定并且沿着纵向432逐步喷洒清洗剂441，起点为中性面上一点，沿着焊缝方向喷洒至中性面上另一点，即检测1/2管道，完成后，机械手1将继续行走至下一点重复上述喷洒，直至预清洗完毕。单独进行451模式下，检测人员需要检查干燥情况，如果管样表面已风干，则进行下一步操作，即在检测程序模式下选择“渗透剂”442，点击“开始”48按钮，检测轨迹同上述预清洗流程，完成后去除多余渗透剂442，即在检测程序模式下选择“清洗抹布”444，该管道属于大直径管道，为提高工作效率，选用大规格抹布，清洗轨迹同上述预清洗流程，点击“开始”48按钮，完成清洗流程后等待管道自然干燥，最后进行施加“显像剂”443流程，即在检测程序模式下选择“显像剂”443，点击“开始”48按钮，检测轨迹同上述预清洗流程，自此1/2管道检测完成，等待无损检测人员对缺陷进行评估，然后重复上述步骤检测管道另一部分。

实施例2。

检测预处理42工作同实施例1，输入被检测管道直径46，在设备终端界面处输入540，点击“确定”47按钮。在检测方向43模式下选择“横向”431检测。在检测程序模式下选择所要使用的检测程序，此实施例中，从清洗管样开始进行，即选择“清洗剂”441。在操作模式45下有选择“连续进行”452，至此，所有设置工作已完成，点击“开始”48按钮，开始检测。机械手1将从起点开始，沿着介质流向方向依次进行预清洗、等待管样干燥(根据环境温度范围，***设置为3分钟)、施加渗透剂442、清洗、等待管样干燥(根据环境温度范围，***设置为3分钟)、施加显像剂443操作，期间无需人为操纵，当检测完1/2管样时，机械手1自动停止，等待无损检测人员对缺陷进行评估，完成后重复上述操作，检测另一部分管样。

本实施例中电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置解决了现有技术中电站管道在前检阶段无法进行自动化着色渗透检测的问题，该装置及检测过程可精准识别被检部件的表面，代替人为实施清洗剂441、渗透剂442以及显像剂443，以避免渗透剂442及显像剂443对人体的伤害，同时缩短检测周期，降低人力成本。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，包括终端设备和用户操作***，其特征在于：还包括机械手、移动底盘、高度调节手臂和清洗抹布，所述移动底盘上固定机械手，该机械手设置高度调节手臂，机械手装有3D相机，可自动识别被检部件，机械手用于精准调节位置并且固定、喷洒清洗剂、渗透剂、显像剂以及使用清洗抹布，移动底盘为活动式；检测人员通过终端设备实时操控机械手、移动底盘和高度调节手臂。

2.根据权利要求1所述的用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，其特征在于：所述终端设备的界面包括四个模块，该四个模块分别为预处理、检测方向、操作类型和操作模式；预处理模块分别调节机械手、移动底盘、高度调节手臂与被检测管样的距离；移动底盘以及高度调节手臂用于快速粗略调节距离、高度，机械手用于精确调节距离高度设置；检测方向包括纵向检测和横向检测；操作类型包括实施清洗剂、渗透剂、清洗抹布和显像剂；操作模式包括连续进行与单独进行。

3.根据权利要求1所述的用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，其特征在于：所述机械手的末端为三指机械手，可单独控制，三指之间的位置角度可任意调整，每个手指具有两个关节，且每个关节可独立控制，能够固定并且喷洒清洗剂、渗透剂、显像剂试剂以及固定并使用清洗抹布。

4.根据权利要求1所述的用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，其特征在于：所述移动底盘设置全向轮，每个全向轮单独驱动。

5.根据权利要求1所述的用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，其特征在于：所述检测人员通过终端设备对机械手、移动底盘、高度调节手臂进行检测作业编辑，使其按照编辑好的作业进行检测任务。

6.根据权利要求1所述的用于电站管道前检阶段自动化着色渗透检测装置，其特征在于：所述清洗抹布是根据检测管道的直径制作的抹布，大直径管道采用大规格抹布，小直径管道采用小规格抹布，大规格抹布和小规格抹布均与机械手匹配。

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