外文翻译-X射线实时影象探伤管道机器人的关键技术

附录ax光实时图像检测管道机器人的关键技术摘要介绍了一种用于大口径管道焊接接头检测的机器人系统，该系统已开发成为实时x光图像检测的自动化平台(RTIIT)。该机器人能够独立找到并确定焊缝在管道中的位置，并在同步控制技术的控制下完成焊缝的质量检测任务。机器人系统配有一个小焦点和一个带有定向光束的x光管，可以获得更高清晰度的焊缝图像。还将详细描述机器人系统的一些关键技术。它的结构是？).关键词：x光探伤，实时图像，机器人0简介与射线检测方法相比，射线实时图像检测方法具有效率高、成本低、自动化程度高、实时评估焊接缺陷等优点。此外，最新技术允许将X射线RTIIT用于管道无损检测，该方法的检测质量与RET 1，2相同。因此，无损检测设备，通常是基于可再生能源技术的管道检测设备，需要转化为x光实时图像检测方法。必须有一个利用x光实时图像检测方法对管道进行无损检测的自动化平台。irtipr就是为此而设计的。事实上，除了3已经解决的与x光探伤实时图像管道机器人相关的问题外，本文还出现了一些以机器人智能控制为重点的关键技术。例如，机器人在管道中的独立动作、同步控制技术以及管道内外的信息交流与合作，我们还将机器人的结构(？).1机器人的工作原理该x光探伤实时图像管道机器人由管道内外两部分组成。结构如图1所示。管道外部分由图像采集和处理系统(8，9，10)、管道外同步旋转机构及其驱动系统(11，12)组成。图像扩展器由管道外的旋转机构驱动，绕管道中心旋转，采集焊接图像，并通过图像采集卡将图像信号传输给图像处理计算机。管道内部分由管道内计算机(1)、电源及转换系统(2)、行走及驱动系统(3)、x光系统(4)、管道内同步旋转机构及其驱动系统(5、6)和焊缝独立搜索定位系统(7)组成。x光系统中的x光管被管中的旋转机构推动绕着管的中心旋转。图1 x射线探伤实时成像管道机器人的结构该机器人的主要工作原理如下：在焊缝独立搜索定位系统的控制下，管道中的履带完成工作位置的定位，并在定位位置处于等待状态。当接收到管道外低频电磁波传输的指令信号时，管道内的计算机立即控制x光系统的控制器，实现管道外的控制。管道内外的旋转机构由同步控制技术控制，绕同一管道中心旋转，以旋转-照射-旋转的方式完成焊缝检查。2机器人控制系统与工艺步骤的工作原理相比，x光机控制系统主要由基于x光图像标准检测程序的同步控制技术和基于数据合成和低频电磁波传输的焊缝独立搜索定位技术等关键技术组成。2.1管道内外旋转机构同步控制技术根据X射线实时图像检测方法的技术要求，X射线管和像增强器必须同时绕同一中心旋转。因为x光机以无线方式工作，所以不可能通过电缆将机器人管道内的部件与管道外的部件连接起来。如何实现管道内外旋转机构控制系统之间的同步信息通信，或者如何实现同步控制，已经成为必须解决的关键技术。同步旋转可以描述如下：当管道内的旋转机构驱动x射线管旋转到角度时，管道外的旋转机构也驱动像增强器绕同一中心旋转到相同的角度(图2)。由于金属管道的屏蔽效应和无线特性，现有的通信手段难以完成管道(4，5)内外控制信息的通信。根据x光探伤实时图像管道机器人的特殊性，我们提出了如下同步控制方案：在x光管的照射窗口上设置一条垂直于焊缝的标准检查程序线；当X射线照射到焊接接头上时，标准检查程序的引线也会在管道外的计算机上成像。只要管道内部和管道外部的旋转机构处于同步位置，即x射线管的照射窗口和图像增强器的轴重合(=0)(图2)，标准检查程序线就在计算机屏幕的中心成像。参见图3，标准检查程序的引线成像与标准检查程序的中心线一致。当管道中的旋转机构以角旋转时，屏幕上标准检查程序导体的成像与标准检查程序的中心线偏离距离h。距离h作为管外旋转机构控制系统的误差输入，调节旋转运动，直到距离h为零或小于规定值，实现管外旋转机构的同步动作。实验和仿真证明了上述同步控制技术的正确性。该同步动作满足了x光探伤实时图像管道机器人的技术要求。该方法利用x光作为观察信号源，通过x光图像的标准检查程序导线到标准检查程序中心线的距离来确定管道内外旋转机构的同步运动信息，从而实现同步运动。这种方法已经申请了发明专利。图2同步旋转机构图3 X射线图像标准检查程序线 2号焊接接头独立定位技术独立寻找和定位意味着管道中的机器人可以通过传感器自动决定在没有任何其他干扰的情况下在哪里工作。这种控制方法就是“智能控制”。搜索定位系统的准确性和可靠性直接关系到机器人能否在管道中独立移动。如果这个系统无效，机器人将在管道中“死亡”或“迷路”6。粗略地说，检测焊接位置焊缝的方法如下：(1)使用编码器或电弧测试仪；(2)利用焊缝表面凸凹面变化引起的位移；(3)通过焊缝表面的焊缝导电；(4)使用放射性同位素(如射线信号源)；(5)利用观察；(6)使用低频电磁波。由于这种方法受到很多因素的影响，例如行驶时的制动、管道中的环境、人为因素、放射性损伤、定位的准确性和效率，因此仅使用一种方法是不令人满意的。考虑到焊缝的规则排列，即每条焊缝之间的距离约为12m，以及各种位置检测方法的优缺点，提出了一种基于各种成像设备的焊缝独立搜索定位系统，以改善和提高精度、效率和可靠性的局限性。各种成像设备由圆弧测量装置、CCD摄像机、低频电磁波接收器和发射器组成。该系统的框图如图4所示。图4焊缝独立搜索定位系统系统使用定位反馈来提高定位效率。反馈成像形成的视觉反馈系统实现精确定位。合成数据基于三种测量数据。电弧检测器、低频电磁波和图像数据采用优先估计算法进行处理。根据三种定位方法的特点，上述数据在不同范围内有效。如果x1代表电弧测试仪的测量数据，x2是低频电磁波，x3是图像。x代表机器人在管道中的实际位置，焊接点之间的距离为12m。然后，三种测量数据的有效范围如下：x 1，12m；x20.1m，1m；X3-10厘米，10厘米，最终定位目标是x3=0。三个测量数据的有效范围如下：当距焊接接头位置的距离x1大于100cm时，使用圆弧检测器提高定位效率，机器人在管道中高速移动；当数据x2小于100厘米时，控制器变成低频电磁波，允许机器人低速运动；当焊缝进入该图像范围时，使用图像伺服系统来获得精确的定位。数据合成规则可以表示为：如果(x3-10)和(x3-10)，则X=X1，然后X=x3；上述方法实现了模糊控制，很好地解决了精度和定位效率之间的矛盾。定位精度测试结果3毫米，满足设计要求。 3号低频电磁波的传输除了定位之外，低频电磁波还用于在管道的内部和外部之间传输开关信号。考虑到其危险性，x光系统是从管道外部远程操作的。由于机器人是无线的，并且考虑到金属管的屏蔽作用，其他方法不能完成在管的内部和外部之间传输开关信号的任务。因此，使用低频电磁波发送操作命令来控制管道中的x光系统。结论这种x光机的关键技术是保证x光机的自动化。如果机器人在没有电缆的情况下工作，其管道内外旋转机构的同步控制技术没有解决，就不可能实现x射线rtiit的自动化。焊缝自主搜索定位技术是一种有形的、具体的智能机器人，也保证了机器人工作的高可靠性。低频电磁波在金属管道的屏蔽条件下实现管道内外控制系统之间的信息交换，起到闭环控制系统的作用。基于这些关键技术的x光机可用于检测这种大直径管道(660 1400毫米)，工作距离约2公里，工作速度18米/分钟。由于该机器人配有小焦距定向束x光管，与其他x光管相比，可以获得更高清晰度的焊缝图像。这些关键技术在测试中已被证明完全满足x射线rtiit的技术要求。附录bx2射线检测实时成像管道机器人的关键技术介绍了一种用于大口径管道焊缝检测的机器人系统，该系统的开发目的是作为X射线实时成像检测技术的自动化平台。该机器人可以实现管道内焊缝位置的自主搜索和定位，并在同步跟踪控制技术的控制下完成焊缝检测的工艺任务。机器人系统配有小焦斑和定向束x光管，可以获得更高清晰度的焊缝图像。文中还详细介绍了所开发机器人系统的几个关键技术。概述了它的结构。关键词： X光检查；实时成像；机器人0简介与射线检测技术相比，射线实时成像检测技术具有效率高、成本低、自动化程度高和焊缝缺陷在线评估等优点。此外，最新技术允许在管道无损检测中使用X射线RTIIT，并且该技术的检测质量与1，2号反应堆的检测质量一样好。因此，管道检测中常用的无损检测设备以及基于无损检测技术的无损检测设备，都需要基于射线无损检测技术进行改造。将射线实时成像技术应用于管道无损检测必须有一个自动化平台，为此设计了射线检测实时成像管道机器人。实际上，除了已