一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置及方法与流程

allin2025-02-14  53


本申请涉及核工程建设,具体涉及一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置及方法。


背景技术:

1、“华龙一号”在建项目中,钢衬里堆型较大,焊缝量较多;在核电领域中,需要对钢衬里对接焊缝进行泄漏检测。此前常用的的检测方法为真空罩检漏法,即在待检区域内涂刷显示液体,然后利用真空罩对待检区域进行密封并对真空罩抽真空,最后人为观察真空罩内的发泡情况;这种方式适用于低空环境,且通过人为持续观察,检测结果具有较好的可信度。但是,对于堆型较大的钢衬里结构,焊缝较长、较多,位置较高,需要人为持续高空作业,劳动强度较高,检测结果的可信度将会有所降低,并且焊缝还涉及到曲形,工作人员在高空的位置不易调整,作业难度较大,作业风险较高。


技术实现思路

1、本申请提供一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置及检测方法,利用自动化、数字化集成机器人视角代替常规检测方法的人工操作与观察,通过控制面板实现远程智能化操控,对焊缝中存在的泄漏气泡进行识别分析并标记泄漏点,借助集成化机器人装置技术功能减少人员参与,规避常规真空泄漏检测方法高空作业难度大、风险高、检测过程及数据结果可追溯、能复查度低的专业技术难题。

2、本申请通过下述技术方案实现:

3、第一方面,本申请提供一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置,包括:

4、小车本体,所述小车本体上设置有磁吸机构;

5、控制器,所述控制器设置于所述小车本体上;

6、密封机构,所述密封机构与所述小车本体活动连接并受控于所述控制器动作,所述密封机构具有密封槽体;

7、真空设备,所述真空设备设置于所述小车本体上并与所述密封槽体连通,所述真空设备受控于所述控制器对所述密封槽体内的空气进行抽吸;

8、喷淋机构,所述喷淋机构设置于所述小车本体上并受控于所述控制器喷淋发泡剂;

9、图像获取机构,所述图像获取机构设置于所述小车本体上并受控于所述控制器采集待检区域内的发泡剂气泡显示图像。

10、本申请提供的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置,通过在小车本体上设置磁吸机构,能够使得小车本体在核电站钢衬里壁板焊缝上高空状态下自动行走,再通过控制器控制密封机构以及真空设备,能够使通过喷淋机构涂刷的发泡剂处于真空环境,最后通过图像获取机构对发泡剂进行图像采集并对图像中泄漏气泡进行识别,便可以自动判断该处焊缝位置是否存在泄漏点,从而实现钢衬里焊缝真空泄漏自动化检测;相较于常规的真空泄漏检测方式,节约人力资源,规避了检测员攀高作业,作业安全风险大大降低,图像获取机构能够持续的对发泡剂进行实时观测与评判,不存在视觉疲劳的问题,同时后续可将整个检测过程自动转化为电子影像存储,检测结果的可信度稳定、可追溯性强。

11、在一些可选的实施例中,所述小车本体上设置有打标机构,所述打标机构受控于所述控制器在目标物上进行标记打印。

12、在一些可选的实施例中,所述打标机构与所述小车本体滑动连接,所述打标机构受控于所述控制器在所述小车本体上滑动。

13、在一些可选的实施例中,所述磁吸机构被配置为永磁体,其中,所述磁吸机构在所述小车本体上的位置被配置为当小车本体位于钢衬里壁板上时,所述磁吸机构与所述钢衬里壁板之间具有间隙。

14、第二方面,本申请提供一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,基于第一方面所述的任一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置实现,包括以下内容:

15、向焊缝的待检区域涂刷发泡剂;

16、密封待检区域以使发泡剂处于密封空间内;

17、对密封空间抽真空并间隔采集密封空间内发泡剂气泡显示图像;

18、识别发泡剂气泡显示图像中的泄漏气泡并基于泄漏气泡的位置定位焊缝泄漏点。

19、本申请提供的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,通过对发泡剂气泡显示图像进行采集,并对发泡剂气泡显示图像中的泄漏气泡进行识别,能够根据泄漏气泡定位焊缝泄漏点,免于人为判断,能够降低工作人员的劳动强度,具有较高的检测效率和准确性。

20、在一些可选的实施例中,对密封空间抽真空时包括以下内容:

21、获取密封空间内的负压值;

22、当负压值达到第一阈值时使密封空间内保压第一时长;

23、若密封空间内无气泡产生,升高密封空间内的负压值;

24、当负压值达到第二阈值时使密封空间内保压第二时长。

25、在一些可选的实施例中,以30fps的帧速率连续采集密封空间内发泡剂气泡显示图像。

26、在一些可选的实施例中,识别发泡剂气泡显示图像中的泄漏气泡并基于泄漏气泡的位置定位泄漏点时包括以下内容:

27、对连续帧发泡剂气泡显示图像进行预处理;

28、对每一帧发泡剂气泡显示图像中的气泡进行识别并判定是否属于泄漏显示;

29、若下一帧发泡剂气泡显示图像中的气泡较上一帧增大,将随密封空间内负压加强而逐步增大的气泡标记为泄漏气泡;

30、基于泄漏气泡的位置定位焊缝泄漏点。

31、在一些可选的实施例中,对每一帧发泡剂气泡显示图像中的气泡进行识别后还包括以下内容:

32、计算气泡面积和周长;

33、若最后一帧发泡剂气泡显示图像中的气泡面积和气泡周长较第一帧发泡剂气泡显示图像中同一位置的气泡相等或增大,将该气泡标记为泄漏气泡;

34、基于泄漏气泡的位置定位泄漏源。

35、在一些可选的实施例中,对连续帧发泡剂气泡显示图像进行预处理时包括利用中值滤波去除噪声以及通过自适应阈值算法增强图像对比度。

36、本申请与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

37、1、本申请提供的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置,通过在集成一体机小车本体上设置磁吸机构,能够使得小车本体在核电站钢衬里壁板焊缝上高空状态下自动行走,再通过控制器控制密封机构以及真空设备,能够使通过喷淋机构涂刷的发泡剂处于真空环境,最后通过图像获取机构对发泡剂气泡显示进行图像采集并对图像中泄漏气泡进行识别,便可以自动判断该处焊缝位置是否存在泄漏点,从而实现钢衬里焊缝真空泄漏自动化检测;相较于常规的真空泄漏检测方式,节约人力资源,规避了检测员攀高作业,作业安全风险大大降低,图像获取机构能够持续的对hj-核龙检漏发泡剂气泡情况进行实时观测与评判,不存在视觉疲劳的问题,同时后续可将整个检测过程自动转化为电子影像存储,检测结果的可信度稳定、可追溯性强。

38、2、本申请提供的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,通过对发泡剂气泡显示图像进行采集,并对发泡剂气泡显示图像中的泄漏气泡进行识别,能够根据泄漏气泡定位焊缝泄漏点,免于人为判断,能够降低检测人员的劳动强度,自动化、数字化、智能化的创新集成检测设备具有较高的检测效率。



技术特征:

1.一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置,其特征在于,所述小车本体(1)上设置有打标机构(9),所述打标机构(9)受控于所述控制器(2)在目标物上进行标记打印。

3.根据权利要求2所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置,其特征在于,所述打标机构(9)与所述小车本体(1)滑动连接,所述打标机构(9)受控于所述控制器(2)在所述小车本体(1)上滑动。

4.根据权利要求1所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置,其特征在于,所述磁吸机构(8)被配置为永磁体,其中,所述磁吸机构(8)在所述小车本体(1)上的位置被配置为当小车本体(1)位于钢衬里壁板上时,所述磁吸机构(8)与所述钢衬里壁板之间具有间隙。

5.一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,基于权利要求1~4任一项所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置实现,其特征在于,包括以下内容:

6.根据权利要求5所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,其特征在于,对密封空间抽真空时包括以下内容:

7.根据权利要求5所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,其特征在于,以30fps的帧速率连续采集密封空间内发泡剂气泡显示图像。

8.根据权利要求5所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,其特征在于,识别发泡剂气泡显示图像中的泄漏气泡并基于泄漏气泡的位置定位焊缝泄漏点时包括以下内容:

9.根据权利要求8所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,其特征在于,对每一帧发泡剂气泡显示图像中的气泡进行识别后还包括以下内容:

10.根据权利要求8所述的核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测方法,其特征在于,对连续帧发泡剂气泡显示图像进行预处理时包括利用中值滤波去除噪声以及通过自适应阈值算法增强图像对比度。


技术总结
本申请涉及核工程建设技术领域,具体涉及一种核电站钢衬里焊缝磁吸式智能化无损检测装置及方法。该检测装置包括小车本体、控制器、密封机构、真空设备、喷淋机构和图像获取机构;小车本体上设置有磁吸机构;控制器设置于小车本体上;密封机构与小车本体活动连接,密封机构具有密封槽体;真空设备设置于小车本体上并与密封槽体连通;喷淋机构设置于小车本体上并受控于控制器喷淋发泡剂;图像获取机构设置于小车本体上并受控于控制器采集待检区域内的发泡剂气泡显示图像。本申请能够提高检测效率,规避无损检测人员攀高作业,降低施工作业安全风险,实现核电站无损检测领域中,真空泄漏检测方法自动化、数字化、智能化的技术创新与应用。

技术研发人员:韩景涛,赵立彬,索京,李兵,崔杰,韩羽,刘禹忱,刘向荣,李跃,李龙,黄振凤,王淑媛,李海东
受保护的技术使用者:中国核工业二四建设有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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