本實(shí)用新型涉及換熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于換熱器管程清洗的圓形定位裝置。

背景技術(shù)：

換熱器(heat exchanger)是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿足工藝條件的需要，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。換熱器管程是指介質(zhì)流經(jīng)換熱管內(nèi)的通道及與其相貫通的部分，管程數(shù)是指介質(zhì)沿?fù)Q熱管長度方向往返的次數(shù)。換熱器在使用過程中不可避免的會產(chǎn)生污垢，這些污垢附著在換熱器管程上，給生產(chǎn)作業(yè)帶來生產(chǎn)損失和經(jīng)濟(jì)損失。因此有必要定期給換熱器管程進(jìn)行清洗。

現(xiàn)有技術(shù)中針對換熱器清洗污垢的方法，根據(jù)工作原理分有機(jī)械清洗法和化學(xué)清洗法兩類。但經(jīng)人工化學(xué)法清洗完的換熱器，在打壓測試時(shí)常有滲漏發(fā)生，不但不能達(dá)到完全清潔的效果，更達(dá)不到設(shè)備有效利用和節(jié)能降耗的目的，而且化學(xué)試劑的使用，不但增加了機(jī)組報(bào)廢的可能性，其試劑的排放也給客戶增添了解決污染物的困擾；而高壓水射流清洗技術(shù)帶有一定的危險(xiǎn)性，可能會對換熱器本身和操作人員造成一定的傷害。因此有必要制造一種自動化產(chǎn)品對換熱器進(jìn)行清洗作業(yè)，在提高清洗效率的同時(shí)，也保證設(shè)備和操作人員的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于換熱器管程清洗的圓形定位裝置，利用該裝置提高了換熱器定位清洗的準(zhǔn)確性，并利用高壓水射流清洗技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動化高效率、安全系數(shù)高的清洗方式。

一種用于換熱器管程清洗的圓形定位裝置，所述裝置包括圓形定位模塊、外部光源、CCD相機(jī)、工業(yè)鏡頭、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)和控制箱，其中：

所述圓形定位模塊固定安裝在待清洗的換熱器管板上；

所述外部光源選用LED光源，安裝在所述換熱器管板的前方；

所述CCD相機(jī)和工業(yè)鏡頭安裝在所述換熱器管板的正前方；

所述圖像采集卡與所述CCD相機(jī)相連接，采集所述CCD相機(jī)拍攝到的圖片；

所述計(jì)算機(jī)與所述圖像采集卡電連接，接收所述圖像采集卡傳送的圖片；

所述控制箱與所述圓形定位模塊電連接，并遠(yuǎn)程控制所述圓形定位模塊。

所述圓形定位模塊包括圓弧導(dǎo)軌、直線導(dǎo)軌、環(huán)形驅(qū)動裝置、直線驅(qū)動裝置、空水平導(dǎo)引裝置和固定裝置。

所述圓弧導(dǎo)軌和直線導(dǎo)軌的兩邊是V型導(dǎo)軌面，所述環(huán)形驅(qū)動裝置、直線驅(qū)動裝置和空水平導(dǎo)引裝置的各四個(gè)滾輪中間有V型槽；

所述環(huán)形驅(qū)動裝置、直線驅(qū)動裝置和空水平導(dǎo)引裝置依靠所述V型槽裝卡在所述圓弧導(dǎo)軌和直線導(dǎo)軌上。

由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，由于視覺定位系統(tǒng)的加入，從而可以利用該裝置提高換熱器定位清洗的準(zhǔn)確性，并利用高壓水射流清洗技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動化高效率、安全系數(shù)高的清洗方式。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供用于換熱器管程清洗的圓形定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述V型槽與V型導(dǎo)軌面的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

本實(shí)用新型實(shí)施例將視覺定位技術(shù)引入換熱器管程清洗作業(yè)中，從而減小人工測量的誤差，提高工作精度，實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè)，減輕了勞動力。下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供用于換熱器管程清洗的圓形定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置主要包括圓形定位模塊1、外部光源2、CCD相機(jī)3、工業(yè)鏡頭4、圖像采集卡5、計(jì)算機(jī)6和控制箱7，上述各部件的連接關(guān)系為：

所述圓形定位模塊1固定安裝在待清洗的換熱器管板上；

所述外部光源2選用LED光源，安裝在所述換熱器管板的前方；

所述CCD相機(jī)3和工業(yè)鏡頭4安裝在所述換熱器管板的正前方；能拍攝到整個(gè)換熱器管板表面，清楚地拍攝到每個(gè)管束的位置；

所述圖像采集卡5與所述CCD相機(jī)3相連接，采集所述CCD相機(jī)3拍攝到的圖片；

所述計(jì)算機(jī)6與所述圖像采集卡5電連接，接收所述圖像采集卡5傳送的圖片；并對圖片進(jìn)行相應(yīng)處理；具體來說，所述計(jì)算機(jī)主要利用MATLAB軟件對所獲取的圖片進(jìn)行處理，主要包括圖像的灰度化處理、圖像增強(qiáng)、圖像的二值化處理，計(jì)算出每個(gè)管束的坐標(biāo)。并通過各個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)化，最后統(tǒng)一物體空間坐標(biāo)系和像素坐標(biāo)系；

所述控制箱7與所述圓形定位模塊1電連接，并遠(yuǎn)程控制所述圓形定位模塊1。利用高壓水射流清洗技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動化高效率、安全系數(shù)高的清洗方式。

具體實(shí)現(xiàn)中，所述圓形定位模塊1可以包括圓弧導(dǎo)軌、直線導(dǎo)軌、環(huán)形驅(qū)動裝置、直線驅(qū)動裝置、空水平導(dǎo)引裝置和固定裝置，其中：

所述固定裝置固定在所述換熱器管板上，安裝在換熱器管板四周的四個(gè)位置上；所述圓弧導(dǎo)軌由齒條帶組成，可以調(diào)節(jié)大小以便適應(yīng)不同型號的換熱器，在工作時(shí)與固定裝置連接；所述環(huán)形驅(qū)動裝置裝卡在圓弧導(dǎo)軌上，可以在圓弧導(dǎo)軌上做圓周環(huán)繞運(yùn)動；所述空水平導(dǎo)引裝置裝卡在圓弧導(dǎo)軌上，方便直線導(dǎo)軌的運(yùn)動；所述直線導(dǎo)軌固定在環(huán)形驅(qū)動裝置和空水平導(dǎo)引裝置之間，其長度可以調(diào)節(jié)，以便適應(yīng)不同型號的換熱器；所述直線驅(qū)動裝置裝卡在直線導(dǎo)軌上，可沿直線導(dǎo)軌做上下移動，帶動清洗裝置進(jìn)行清洗換熱器管束的作業(yè)。

進(jìn)一步的，圓弧導(dǎo)軌和直線導(dǎo)軌的兩邊是V型導(dǎo)軌面，環(huán)形驅(qū)動裝置、直線驅(qū)動裝置和空水平導(dǎo)引裝置的各四個(gè)滾輪中間有V型槽，如圖2所示為本實(shí)用新型所述V型槽與V型導(dǎo)軌面的安裝示意圖，環(huán)形驅(qū)動裝置、直線驅(qū)動裝置和空水平導(dǎo)引裝置靠V型槽裝卡在圓弧導(dǎo)軌和直線導(dǎo)軌上。

下面以具體的實(shí)例對上述圓形定位裝置的安裝及工作過程進(jìn)行詳細(xì)描述：

首先，在換熱器管板正前方中心位置架上CCD相機(jī)，其鏡頭選用工業(yè)鏡頭。在換熱器管板前方架上外部光源，外部光源選用LED光源，保證整個(gè)換熱器管板表面有足夠的亮度，也能突出每個(gè)管束的邊緣特征，方便視覺定位系統(tǒng)獲取清晰圖片，確定清洗位置，減小因光線作用帶來的誤差，提高清洗作業(yè)的精度。安裝好后進(jìn)行CCD相機(jī)的調(diào)試，使得工業(yè)鏡頭里能拍攝到整個(gè)換熱器管板的表面，能清楚地拍攝到每個(gè)管束的位置。確定好位置后，用CCD相機(jī)拍攝換熱器管板表面管束圖片，此后各裝置的位置不要移動，以免影響視覺定位的準(zhǔn)確性。

然后安裝圓形定位模塊，在換熱器管板上的四周固定四個(gè)固定裝置，然后安裝上圓弧導(dǎo)軌；進(jìn)而安裝環(huán)形驅(qū)動裝置，環(huán)形驅(qū)動裝置帶有四個(gè)滾輪，每個(gè)滾輪中間有V型槽，裝卡在圓弧導(dǎo)軌凸起的V型導(dǎo)軌面上，進(jìn)而安裝空水平導(dǎo)引裝置，空水平導(dǎo)引裝置也帶有四個(gè)滾輪，安裝方式同環(huán)形驅(qū)動裝置，進(jìn)而安裝直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌邊上帶有V型導(dǎo)軌面，裝卡在環(huán)形驅(qū)動裝置和空水平導(dǎo)引裝置的側(cè)輪上，所述的直線導(dǎo)軌也可根據(jù)換熱器的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而安裝直線驅(qū)動裝置，安裝方式同環(huán)形驅(qū)動裝置。

在工作時(shí)，在直線驅(qū)動裝置邊上安裝清洗裝置，清洗裝置帶有清洗噴頭，可通高壓水射流，利用高壓水射流清洗技術(shù)對換熱器管程進(jìn)行高效率的清洗，為保證高壓水射流不對工作人員造成傷害，該系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程控制，在安全范圍內(nèi)設(shè)置遠(yuǎn)程控制箱，通過有線連接與驅(qū)動裝置進(jìn)行連接，水箱與清洗裝置進(jìn)行連接。

然后將拍攝到的圖片經(jīng)圖像采集卡傳輸至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主要處理過程包括：利用MATLAB軟件對圖像進(jìn)行灰度化處理、圖像增強(qiáng)、二值化處理，獲取管束中心的坐標(biāo)，然后進(jìn)行不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換，最終統(tǒng)一物體空間坐標(biāo)系和像素坐標(biāo)系，驅(qū)動裝置進(jìn)行清洗工作。

在計(jì)算機(jī)里，MATLAB的圖像處理工具箱能提供豐富的圖像處理函數(shù)，靈活運(yùn)用這些函數(shù)幾乎可以完成所有的圖像處理工作，從而大大節(jié)省編寫程序的時(shí)間。

綜上所述，利用本實(shí)用新型所述裝置能夠提高換熱器定位清洗的準(zhǔn)確性，并利用高壓水射流清洗技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動化高效率、安全系數(shù)高的清洗方式。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。