[发明专利]用于确定管道的质量的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月13日提交的美国临时申请No.61／700,750(案卷W12／073-0)、与其同时提交的、标题为“METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING QUALITY OF TUBES”的相关美国非临时申请(序列号：13／_，_)(案卷W12／074-1)，以及2012年9月13日提交的美国临时申请No.61／700,788(案卷W12／074-0)的优先权，以上申请的公开内容均由此被全部并入。

技术领域

本公开涉及一种用于确定管道的质量的方法和系统。特别地，本公开涉及一种系统，其实现确定锅炉中使用的线性管道和弯曲管道的质量的自动方法。

背景技术

锅炉管道制造使用了各种不同尺寸的合金钢管道。管道在制造过程期间经常通过将管道围绕具有期望弯曲直径的圆模抽拉而弯曲。管道壁中的金属在弯曲过程期间移位。另外，内周和外周可在弯曲过程期间失去它们的圆度(圆形度)，导致管道区段的圆度损失。

美国的美国制造工程师协会锅炉规范(ASME)和欧洲的锅炉规范规定EN两者要求检查管道弯曲的若干特性，诸如最小管道壁厚、最大管道壁厚、通过管道的流面积、椭圆度(不圆度)以及平坦点。按照ASME和EN规定的检查要求弯曲管道首先分段成若干件以暴露管道的若干横截面。这些横截面利用机械测量装备(诸如游标卡尺或千分尺）进行测量。在一些情况下，管道的横截面的图像印到一张纸上(使用油墨)，并且测量是在图像上进行的。

两组锅炉规范规定(ASME和EN)详细说明必须基于测量来执行的计算，其中，每个计算值使用接受的标准。典型地，在进行管道的横截面测量和执行期望的计算之后产生检查报告。检查报告详述特定的弯曲样本是失败的还是成功的。如果由检查实验室执行，则该完整的过程可经历数日。

另外，机械测量的方法经受人为误差和在广泛使用设备的情况下出现的设备误差。因此，合乎需要的是，使用较快速且不易产生误差的方法。

发明内容

本文中公开了一种系统，其包括光学透明基底、微处理器、数据库、配置在光学透明基底的第一侧的照相机以及光源，该光学透明基底具有彼此相对的第一侧和第二侧，光源以围绕照相机的环形配置在第一侧，并且操作成照亮配置在光学透明基底的第二侧的物体；其中，照相机与微处理器和数据库操作性通信；其中，照相机操作成捕获配置在光学透明基底的第二侧上面的物体的图像；其中，微处理器操作成由图像计算物体的尺寸和几何形状，并且便于基于参数接受或拒绝物体。

本文中还公开了一种方法，其包括将线性管道的横截面区域配置在光学透明基底的第一侧；其中，横截面区域垂直于穿过横截面区域的质心的轴线；使横截面区域成像以获得图像；将图像传送至微处理器；将图像分成多个节段；测量多个节段中的每个节段的内径和外径；以及确定管道的内径、外径、质心、壁厚、不圆度和流面积。

附图说明

图1是用于测量管道的尺寸和几何形状的示例性系统的描绘；

图2描绘了用于测量弯曲管道的尺寸和几何形状的示例性方法；以及

图3描绘了用于处理和存储从照相机获得的数据的示例性系统。

具体实施方式

本文中公开了一种系统，其用于测量管道的各种特征(尺寸和几何形状)。管道可为笔直(没有任何弯曲部)或弯曲的。在示例性实施例中，系统用于测量弯曲管道的尺寸和几何形状。系统包括光学透明基底、光源、照相机、微处理器以及数据库。在一个实施例中，照相机包含微处理器并且因此与数据库通信。数据库可为计算机的一部分，并且将在下文中被称为计算机数据库。

本文中还公开了一种方法，其快速且准确地检查从管道切割的多个管道横截面，在每个横截面上执行期望的测量并且计算期望的值，诸如由ASME B31.1-2010和EN2952-5规定的值。该方法还包括为每个管道生成检查报告并且将检查数据保存至数据库。该方法可在线性管道或弯曲管道上使用。该方法还涉及存储、处理和传送计算机数据库中的数据。