本發(fā)明屬于冶金檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及冶金煤氣柜柜形檢測方法和裝置。

背景技術(shù)：

在冶金行業(yè)中，煤氣柜隨著使用的時間加長，其柜體容易產(chǎn)生變形。一旦柜體發(fā)生變形，煤氣就有泄露的危險，更有甚者發(fā)生煤氣柜柜體垮塌。煤氣的泄露或者煤氣柜柜體的垮塌都會給生產(chǎn)與生活帶來巨大的安全威脅。為了防范于未然，監(jiān)視系統(tǒng)需要實時監(jiān)控煤氣柜柜體的柜形，如果發(fā)現(xiàn)柜體發(fā)生變形并且超過安全值，安全員則需要采取必要的安全措施，例如降低柜容等避免危險事故的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種煤氣柜柜形檢測裝置及方法，結(jié)構(gòu)簡單安裝便捷，能夠快捷準確的對煤氣柜柜形進行檢測。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種煤氣柜柜形檢測裝置，其特征在于包括：

安裝于煤氣柜活塞中心可繞活塞中心線旋轉(zhuǎn)的測距儀，所述測距儀用于測量煤氣柜柜體內(nèi)壁圓周上任意一點到煤氣柜活塞中心的水平距離；

設(shè)置于煤氣柜活塞中心上、用于檢測測距儀旋轉(zhuǎn)角度的角度測量裝置；

設(shè)置于煤氣柜柜體控制中心的柜形檢測儀控制器，所述煤氣柜柜體控制中心設(shè)置于煤氣柜柜體之外；

在煤氣柜上還設(shè)置煤氣柜活塞高度檢測裝置，所述煤氣柜活塞高度檢測裝置用于檢測活塞的升降移動距離。

進一步地，煤氣柜活塞中心上設(shè)置一個旋轉(zhuǎn)平臺，旋轉(zhuǎn)平臺的中心線與煤氣柜的中心線及活塞中心重疊；測距儀固定在旋轉(zhuǎn)平臺上隨旋轉(zhuǎn)平臺同步旋轉(zhuǎn)。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)平臺由旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動，且電機與齒輪傳動機構(gòu)連接，齒輪軸與旋轉(zhuǎn)平臺連接，在與旋轉(zhuǎn)平臺連接的齒輪軸中心安裝所述角度測量裝置。

進一步地，所述角度測量裝置為編碼器，且編碼器采集點朝向活塞中心線。

一種采用上述煤氣柜柜形檢測裝置的柜形檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

測距儀按照設(shè)定的速率繞活塞中心線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中，活塞所在水平面上煤氣柜柜體內(nèi)壁圓周每一周向測量點距離中心點的距離均被采樣并被保存在柜形檢測儀控制器中；角度測量裝置在此過程中確定各測量點位于煤氣柜柜體圓周方向上的方位；

活塞上下移動，在移動過程中，測得活塞移動距離上不同水平面上的煤氣柜柜體內(nèi)壁各周向測量點距離中心點的距離，當(dāng)煤氣柜活塞完成一次從下到上或者從上到下的運動后，煤氣柜柜體上所有的縱向的周向測量點完成取樣并保存在柜形檢測儀控制器中；此過程中煤氣柜活塞高度檢測裝置用于確定水平面的高度位置；

根據(jù)活塞上下移動距離上不同水平面上被保存下來的煤氣柜柜體內(nèi)壁圓周距離中心點的距離，繪制出整個煤氣柜柜體柜形。

進一步地，活塞上下移動過程中，測距儀、角度測量裝置和煤氣柜活塞高度檢測裝置周而復(fù)始的檢測下去，不停的刷新各個區(qū)域煤氣柜柜體內(nèi)壁測量點的數(shù)據(jù)并將采集數(shù)據(jù)保存至柜形檢測儀控制器中，從而得到最新的煤氣柜柜形。

由此，本發(fā)明的煤氣柜柜形檢測裝置主要由以下幾部分構(gòu)成：安裝于煤氣柜活塞中心的測距儀、旋轉(zhuǎn)平臺、旋轉(zhuǎn)電機和編碼器，安裝于控制中心的柜形檢測儀控制器。檢測儀的柜形檢測方法如下：測距儀檢測煤氣柜外形上一點a到煤氣柜活塞中心的水平距離D，通過編碼器確定點a在煤氣柜外形的水平位置x。煤氣柜活塞由于柜內(nèi)的煤氣量的變化不斷上下運動，通過煤氣柜活塞的高度檢測值H可以確定點a在煤氣柜外形縱向位置y。煤氣柜活塞的高度檢測值H可由煤氣柜自帶的檢測設(shè)備獲得。在控制器中記錄下數(shù)據(jù)（x,y,D）。當(dāng)檢測儀檢測裝置旋轉(zhuǎn)一周后，煤氣柜外形上水平取值點完成采樣；當(dāng)煤氣柜活塞完成一次從下到上或者從上到下的運動后，煤氣柜外形上所有的縱向的取值點完成取樣。由采集的數(shù)據(jù)組（x,y,D）形成三維的柜形圖。

本發(fā)明的裝置和方法簡單，基于煤氣柜柜體設(shè)計并利用現(xiàn)有煤氣柜的檢測裝置，簡單便捷且測量準確。利用活塞自身動作來實現(xiàn)動態(tài)實時監(jiān)控，能夠有效保證煤氣柜安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明煤氣柜柜形檢測方法流程圖。

圖2為本發(fā)明的煤氣柜柜形檢測裝置工作原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例和附圖1-2對本專利作進一步說明，但不限定本專利。

本發(fā)明涉及一種煤氣柜柜形檢測裝置及方法。其主要包含為：在煤氣柜的中心點安裝一臺測距儀，測距儀安裝于一個旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)平臺固定于煤氣柜活塞的中心。旋轉(zhuǎn)平臺按照一定的速率旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)一周后，沿煤氣柜邊緣上活塞所在水平面上每一點距離中心點的距離均被保存?；钊纳舷逻\動，可以測得不同水平面上的煤氣柜邊緣距離中心點的距離。根據(jù)保存下來的距離繪制出整個煤氣柜的柜形。

測距儀的選擇：為了提高煤氣柜柜體的分辨率，選用激光測距儀作為此專利中使用的測距儀。激光測距儀其光斑大小可以小到0.5mm，響應(yīng)時間為1ms，測量精度為1mm(50米以內(nèi))。也就是使用激光測距儀可以實現(xiàn)在圓周上1mm的分辨率，在水平方向上也可以實現(xiàn)1mm的分辨率。實際的煤氣柜的直徑一般都在幾十米以上，可以把圓周方向上的分辨率和縱向的分辨率設(shè)置為1cm。

旋轉(zhuǎn)裝置：選用精度較高的齒輪傳動，可以避免設(shè)備旋轉(zhuǎn)的時候“打滑”造成的誤差，在與旋轉(zhuǎn)平臺連接的齒輪軸中心安裝編碼器。

編碼器：選用增量型編碼器，接口形式采用DP接口，這樣可以減少信號傳遞過程中由于干擾差生的誤測量。用于檢測旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)過的角度，從而確定測量點位于煤氣柜在圓周方向上的方位。

假若煤氣柜的半徑為25米，則整個煤氣柜圓周長為157米，設(shè)置圓周方向上的分辨率為1cm，采樣時間為10ms。則旋轉(zhuǎn)一周需要采樣15700次，把煤氣柜在圓周上分成15700個區(qū)間；所以旋轉(zhuǎn)一周需要的時間為157s?？刂菩D(zhuǎn)平臺按照157s勻速旋轉(zhuǎn)一周。

假若煤氣柜柜高為50米，在煤氣柜縱向方向上，設(shè)置分辨率為1cm，在縱向上把煤氣柜分成50000個區(qū)間，為此整個煤氣柜外形被分成了15700x50000個區(qū)域。每次采集煤氣柜圓周上坐標(biāo)時，同時采集煤氣柜位的高度，獲得傳感器在煤氣柜縱向上的坐標(biāo)。

周而復(fù)始的進行下去，不停的刷新各個區(qū)域的數(shù)據(jù)，從而得到最新的煤氣柜柜形。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本專利的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本專利進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本專利的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本專利方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本專利的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。