臧春华, 王海舰, 高兴宇, 纪红刚, 王 琨, 赵立新, 邱南聪
(1.广东省珠海市质量计量监督检测所, 广东 珠海 519060; 2.桂林电子科技大学, 广西 桂林 541004)
管道在给水、排气、供煤气、长距离输送石油和天然气等各种工业装置中用途广泛,不同应用场合对管道的尺寸要求多种多样, 因此需要根据需求对管道进行扩径[1-2]。管道扩径过程中需要对主要参数指标直径和圆度进行实时在线监测,为工作人员提供精准的测量数据[3-4]。
针对被测管道具有直径大, 管道过长, 数量多等特点, 本系统提出了一种基于激光线扫描三维重构的管道检测系统, 对各种尺寸和长输出的管道都能进行直径和圆度的测量,提高了检测的精确度和工作效率。通过激光线扫3D 相机传感器获取管道的外部轮廓线的点云数据,利用上机位对得到的点云数据进行分析, 然后采用点云拼接技术进行三维重构, 最后通过最小二乘法计算管道直径尺寸和圆度。 基于不同尺寸大小的管道具有不同的测量方法,本系统将被测管道进行分类测量,将半径小于485mm 的管道和半径大于485mm 的管道分别进行测量,提高工作效率。
管道直径及圆度检测系统整体结构包括传感器位置控制系统,传感器角度控制系统, 升降系统及人机交互界面,整体框架如图1 所示。

图1 系统整体框架结构Fig.1 Overall framework structure of the system
首先将管道放置在升降系统上,通过升降系统进行调整使管道中心与整体系统中心基本一致。通过步进……