[发明专利]管道内壁测量系统

说明书

本申请提供一种管道内壁测量系统。当激光跟踪仪光路无法直接到达的所述被测弯曲管道的内壁区域时，激光跟踪仪发出第一束激光并通过被测弯曲管道的一端端口进入。此时，第一束激光射到反射结构，改变第一束激光的光路方向。同时，回射压紧机构在无法直接到达管道内壁区域的位置，使得经反射结构反射后的第一束激光射到回射压紧机构的第一回射结构上，第一束激光经第一回射结构回射形成第二束激光，第二束激光沿第一束激光的光路返回至激光跟踪仪。激光跟踪仪接收第二束激光并通过激光跟踪仪装置测算第一回射结构的空间位置信息，从而获得激光跟踪仪光路无法直接到达管道内壁区域的内壁信息。

技术领域

本申请涉及精密测量领域，特别是涉及一种管道内壁测量系统。

背景技术

在工业生产领域，圆管类器件由于其特殊的结构特征，被广泛地应用于各个方面，如输送流体的管道，存储容器以及一些大型的机械部件等对管道内壁的尺寸精度有着越来越高需求，因此对管道内壁的精确检测变得至关重要。

由于管道弯曲变化结构特征，部分管道内壁隐藏，不容易被检测到。传统的测量系统无法检测弯曲管道中隐藏的部分管道，使得传统的测量系统与测量方法不能有效的反映弯曲管道不可见内壁形貌尺寸，导致测量精度偏低。

发明内容

基于此，有必要针对传统测量系统无法检测弯曲管道中隐藏的部分管道导致测量精度偏低的问题，提供一种操作简单、测量精度高的管道内壁测量系统。

本申请提供一种管道内壁测量系统包括激光跟踪仪装置、光路反射装置、回射压紧机构以及机械臂结构。所述激光跟踪仪装置包括激光跟踪仪，用于通过被测弯曲管道一端的端口向所述被测弯曲管道内射入第一束激光。所述光路反射装置设置于所述被测弯曲管道的内壁。所述光路反射装置包括反射结构，所述第一束激光射到所述反射结构，用于改变所述第一束激光的光路方向。

所述回射压紧机构设置于所述被测弯曲管道的内壁，所述回射压紧机构包括第一回射结构，经所述反射结构反射后的所述第一束激光射到所述第一回射结构，所述第一束激光经所述第一回射结构回射形成第二束激光，所述第二束激光沿所述第一束激光的光路返回至所述激光跟踪仪，所述激光跟踪仪接收所述第二束激光并通过所述激光跟踪仪装置测算所述第一回射结构的空间位置。所述机械臂结构与所述回射压紧机构连接，用以将所述回射压紧机构移动安放于所述被测弯曲管道的内壁。

在一个实施例中，所述光路反射装置包括支撑架、安装框架以及水平旋转框架。所述支撑架用以支撑所述光路反射装置，且所述支撑架可拆卸安装于所述被测弯曲管道的内壁。所述安装框架具有多个安装框架支撑杆，所述多个安装框架支撑杆依次连接包围形成一个第一安装空间。所述水平旋转框架设置于所述第一安装空间，且所述水平旋转框架垂直方向轴连接设置于所述安装框架，用以实现水平方向旋转，所述水平旋转框架具有多个水平旋转框架支撑杆，所述多个水平旋转框架支撑杆依次连接包围形成一个第二安装空间。所述反射结构安装于所述第二安装空间，用以通过所述水平旋转框架水平方向旋转所述反射结构。

在一个实施例中，所述光路反射装置还包括水平旋转电机。所述水平旋转电机与所述水平旋转框架轴连接，且所述水平旋转电机设置于所述安装框架。

在一个实施例中，所述光路反射装置还包括垂直旋转框架。所述垂直旋转框架设置于所述第二安装空间，且所述垂直旋转框架水平方向轴连接设置于所述水平旋转框架，用以实现垂直方向旋转，所述垂直旋转框架具有多个垂直旋转框架支撑杆，所述多个垂直旋转框架支撑杆依次连接包围形成一个第三安装空间。所述反射结构安装于所述第三安装空间用以通过所述光路反射装置实现水平方向和垂直方向旋转所述反射结构。

在一个实施例中，所述光路反射装置还包括垂直旋转电机。所述垂直旋转电机与所述垂直旋转框架轴连接，且所述垂直旋转电机设置于所述水平旋转框架远离所述第二安装空间的表面。