[实用新型]一种自动化石油钻采装备磨损以及变形检测装置

说明书

本实用新型公开了一种自动化石油钻采装备磨损以及变形检测装置。使用本实用新型能够快速、有效、高精度地检测管杆的弯曲变形。本实用新型利用CCD相机和DLP数字投影仪通过光栅投影恢复油管外表面形貌，并与标准管杆外表面进行拟合，计算两个表面间点云数据的标准差，作为回收管杆的磨损变形量，从而实现对被测管杆的磨损及变形检测。本实用新型检测速度快、精度高，且对被测管杆无损伤。

技术领域

本实用新型涉及自动化检测装备设计技术领域，具体涉及一种自动化石油钻采装备磨损以及变形检测装置。

背景技术

在油田开采作业中，油管、钻杆等石油钻采装备是一个被大量使用的核心部件，为避免钻采装备过度磨损、弯曲变形、拉伸变形等造成的事故，油田作业后，需转运回油管厂检查其磨损、变形情况，依据其质量状况，进行人工分类分拣，安排至下一油田作业活动中。

目前的磨损变形检测手段主要为涡流检测，其方法仅能测出钻采装备的磨损量和端面的椭圆度，无法测量出其弯曲变形程度。现有的弯曲变形检测仍旧依靠人工利用卡尺的手段进行粗放的检测，不仅作业效率低下，且判断标准没有固定的数值参考，评判结果因工人个体的差异存在随机误差。同时，两种检测需设置两个测试工位，不仅增加了检测成本，同时加入人工检测工位，不利于钻采装备的智能分类分拣，从而影响到钻采装备的科学合理布局及调度应用，不利于提升管杆利用率。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种自动化石油钻采装备磨损以及变形检测装置，能够快速、有效、高精度地检测管杆的弯曲变形。

本实用新型的自动化石油钻采装备磨损以及变形检测装置，包括多套检测单元和上位机；其中，检测单元布置在与被测管杆轴向平行的平行线上，检测单元用于将上位机发送的光栅条纹投影至被测管杆上，并对待测管杆上的光栅条纹投影进行采集，将采集的光栅条纹传输至上位机；上位机通过对采集的光栅条纹的相位调解，得到被测管杆的高度信息，还原被测管杆的表面形貌，并将还原的表面形貌与参考标准管杆的表面形貌进行比较，得到被测管杆的磨损变形量。

进一步的，所述检测单元包括检测点支架，以及固定在检测点支架上的CCD相机和DLP数字投影仪；DLP数字投影仪用于将上位机发送的光栅条纹投影至被测管杆的外表面上，所述CCD相机对被测管杆的外表面上的光栅条纹进行采集，并将采集到的光栅条纹发送至上位机。

进一步的，上位机发送的光栅条纹为正弦光栅条纹。

有益效果：

本实用新型利用光栅投影恢复管杆外表面形貌，将标准管杆的表面形貌数据与回收后管杆的表面形貌数据进行比对，量化了管杆磨损变形的判断依据，避免了现有人工检测法造成的误差，同时避免了将作业次数较多但质量尚可的管杆直接报废造成的成本增高。

本实用新型采用光栅投影法检测管杆的弯曲变形，从根本上替代了现有检测手段中依靠人工检测的方法，填补了自动化高精度弯曲变形检测领域的空白。

本实用新型省去工人逐根观察变形情况的繁琐工作，智能检测替代人工检测，为后续的智能分拣、油管科学管理提供了强有力的技术支持。

附图说明

图1为检测单元的结构组成示意图。

图2为整个检测装置结构组成示意图。

其中，1-检测点支架，2-CCD相机，3-DLP数字投影仪，4-上位PC机，5-被测管杆，6-两检测点检测范围重叠部分。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。