本发明专利技术涉及高位置螺栓检测装置及方法，其装置包括载具、控制模块以及设于所述载具上的检测模块；所述载具用于承载所述检测模块运动；所述检测模块用于向被测螺栓发出激光信号，并采集所述被测螺栓因被所述激光信号激发而产生的超声回波信号；所述控制模块用于执行以下控制：控制所述载具工作，使所述检测模块定位到能够检测所述被测螺栓的位置；控制所述检测模块工作，以获取所述超声回波信号；根据所述超声回波信号确定所述被测螺栓是否存在缺陷。本发明专利技术可以对螺栓实现非接触式、且自动化的缺陷检测，检测效率高，有助于降低螺栓跌落风险、节省人力资源以及缩短大修工期。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核电厂设备维修，尤其涉及一种高位置螺栓检测装置及方法。
技术介绍
1、核电厂龙门架是辅助设备检修的重要结构，其以钢结构为主体，构件间采用螺栓连接。由于龙门架下方为厂房的人行过道，而螺栓多处于高位置，存在螺栓断裂高处坠落风险，且螺栓数量繁多(近6万根)，高处落物导致人员砸伤风险高，更影响了龙门架钢结构的节点受力、抗震性能和整体结构安全，在核电大修期间甚至影响龙门架的使用，进而延误大修工期。
2、现有的螺栓内部缺陷监检测技术需要检测传感器和螺栓端部紧密贴合，由于检测原理性的原因，需要搭设脚手架靠近被检螺栓到高空实施接触式手动检测，检测效率低下。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种高位置螺栓检测装置及方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高位置螺栓检测装置，包括载具、控制模块以及设于所述载具上的检测模块；
3、所述载具用于承载所述检测模块运动；
4、所述检测模块用于向被测螺栓发出激光信号，并采集所述被测螺栓因被所述激光信号激发而产生的超声回波信号；
5、所述控制模块用于执行以下控制：
6、s10、控制所述载具工作，使所述检测模块定位到能够检测所述被测螺栓的位置；
7、s20、控制所述检测模块工作，以获取所述超声回波信号；
8、s30、根据所述超声回波信号确定所述被测螺栓是否存在缺陷。
9、优选地，所述载具包括无人机。</p>10、优选地，所述检测模块包括激光生成单元、超声传感单元和测距单元；
11、所述激光生成单元用于基于所述控制模块的控制发出所述激光信号；
12、所述超声传感单元用于采集所述超声回波信号，并将所述超声回波信号反馈到所述控制模块；
13、所述测距单元用于测量所述超声传感单元与所述被测螺栓之间的第一距离，以及所述激光生成单元与所述被测螺栓之间的第二距离；
14、在所述s10中，还包括：根据所述第一距离和第二距离控制所述载具工作，使所述第一距离在第一设定距离范围内、所述第二距离保持在第二设定距离范围内位移变化，并获取多种第一距离及多种第二距离互相组合下所采集到的超声回波信号，以得到与各组合一一对应的多个位置测试回波信号，将所述多个位置测试回波信号中超声波幅最大的位置测试回波信号所对应的第一距离和第二距离分别确定为第一测试距离和第二测试距离，控制所述载具工作，使所述第一距离等于或尽可能接近所述第一测试距离、所述第二距离等于或尽可能接近所述第二测试距离。
15、优选地，所述检测模块还包括机械扫查单元和固定架；
16、所述激光生成单元和超声传感单元设于所述机械扫查单元上，所述机械扫查单元通过所述固定架与所述载具机械连接，所述机械扫查单元用于调整所述激光生成单元的激光发射角度和所述超声传感单元的超声波采集角度；
17、在所述s10中，还包括：根据所述超声回波信号控制所述机械扫查单元工作，以调整所述激光发射角度和/或所述超声波采集角度，使所述激光生成单元发出的激光信号覆盖整个所述被测螺栓，以及使所述超声传感单元采集到所述超声回波信号。
18、优选地，所述机械扫查单元包括第一角度控制器、第一转动杆、第二角度控制器和第三角度控制器；
19、所述第一角度控制器设于所述固定架上、并与所述第一转动杆的一端转动连接；
20、所述第二角度控制器与所述第一转动杆的另一端机械连接、并与所述超声传感单元转动连接；
21、所述第三角度控制器设于所述固定架上、并与所述激光生成单元转动连接；
22、所述控制模块通过控制第一角度控制器和第二角度控制器的转动角度来调节所述激光发射角度，以及控制所述第三角度控制器的转动角度来调节所述超声波采集角度。
23、优选地，所述高位置螺栓检测装置还包括用于使所述载具和检测模块与所述控制模块建立通信连接的无线通信模块；
24、其中，所述无线通信模块包括载具侧通信单元和控制侧通信单元；
25、所述载具侧通信单元，设于所述载具上，与所述载具和检测模块电连接，并与所述控制侧通信单元通信连接；
26、所述控制侧通信单元，与所述控制模块电连接。
27、优选地，所述s30包括：
28、判断所述超声回波信号的平均波幅是否大于设定波幅，若是判定所述被测螺栓存在缺陷，否则判定所述被测螺栓不存在缺陷。
29、优选地，所述高位置螺栓检测装置还包括摄像模块；
30、所述摄像模块，设于所述载具上，用于采集所述检测模块的检测方向上的画面信息；
31、所述s10包括：根据所述画面信息控制所述载具工作，使所述检测模块定位到能够检测所述被测螺栓的位置。
32、优选地，所述控制模块还用于执行以下控制：
33、s01、获取多个待测试螺栓以及每个所述待测试螺栓的坐标信息；
34、s02、根据所述位置信息生成检测计划；其中，所述检测计划包括各所述待测试螺栓的检测顺序以及所述载具的预计运动轨迹；
35、s03、根据所述检测顺序确定所述被测螺栓，并依次执行所述s10至所述s30；
36、s40、在每次确定一个所述被测螺栓是否存在缺陷后，判断是否存在未检测的待测试螺栓，若是返回至所述s03。
37、本专利技术还构造了一种高位置螺栓检测方法，用于高位置螺栓检测装置，所述高位置螺栓检测装置包括用于向被测螺栓发出激光信号并采集所述被测螺栓因被所述激光信号激发而产生的超声回波信号的检测模块以及用于承载所述检测模块运动的载具，所述高位置螺栓检测方法包括：
38、控制所述载具工作，使所述检测模块定位到能够检测所述被测螺栓的位置；
39、控制所述检测模块工作，以获取所述超声回波信号；
40、根据所述超声回波信号确定所述被测螺栓是否存在缺陷。
41、本专利技术的技术方案通过控制模块控制载具工作，将检测模块定位到能够检测所述被测螺栓的位置，然后控制检测模块工作，以获取能够表征被测螺栓缺陷信息的超声回波信号，最后根据超声回波信号确定所述被测螺栓是否存在缺陷，对螺栓实现了非接触式、且自动化的缺陷检测，检测效率高，有助于降低螺栓跌落风险、节省人力资源以及缩短大修工期。
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【技术保护点】
1.一种高位置螺栓检测装置，其特征在于，包括载具(1)、控制模块(2)以及设于所述载具(1)上的检测模块(3)；
2.根据权利要求1所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述载具(1)包括无人机。
3.根据权利要求1所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述检测模块(3)包括激光生成单元(31)、超声传感单元(32)和测距单元；
4.根据权利要求3所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述检测模块(3)还包括机械扫查单元(33)和固定架(34)；
5.根据权利要求4所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述机械扫查单元(33)包括第一角度控制器(331)、第一转动杆(332)、第二角度控制器(333)和第三角度控制器(334)；
6.根据权利要求1所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，还包括用于使所述载具(1)和检测模块(3)与所述控制模块(2)建立通信连接的无线通信模块；
7.根据权利要求1所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述S30包括：
8.根据权利要求1至7任一项所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述高位置螺栓检测装置还包括摄像模块(5)；
9.根据权利要求8所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述控制模块(2)还用于执行以下控制：
10.一种高位置螺栓检测方法，用于高位置螺栓检测装置，所述高位置螺栓检测装置包括用于向被测螺栓发出激光信号并采集所述被测螺栓因被所述激光信号激发而产生的超声回波信号的检测模块(3)以及用于承载所述检测模块(3)运动的载具(1)，其特征在于，所述高位置螺栓检测方法包括：
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【技术特征摘要】
1.一种高位置螺栓检测装置，其特征在于，包括载具(1)、控制模块(2)以及设于所述载具(1)上的检测模块(3)；
2.根据权利要求1所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述载具(1)包括无人机。
3.根据权利要求1所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述检测模块(3)包括激光生成单元(31)、超声传感单元(32)和测距单元；
4.根据权利要求3所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述检测模块(3)还包括机械扫查单元(33)和固定架(34)；
5.根据权利要求4所述的高位置螺栓检测装置，其特征在于，所述机械扫查单元(33)包括第一角度控制器(331)、第一转动杆(332)、第二角度控制器(333)和第三角度控制器(334)；
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓睿，韩扬，刘川，王勤，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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