风电能源

塔筒法兰测量


下面的报告是2011年11月在CS Wind现场进行的V-STARS摄影测量系统展示总结。
这个展示中,在Wind 塔筒状法兰及一个法兰监测塔筒上进行了四次测量。测量数据被用于观测法兰的整个平整度情况,也被用于Gauge R&R分析的基础。数据也用于和利用激光对中仪测量的数据进行对比。

目的

展示V-STARS测量系统的测量速度,精度,及操作的简单性。报告描述了测量所需的设备,测量采取的具体措施,以及结果总结。

被测量的对象

测量的物体如下图所示:


使用的设备

1. V-STARS GOLD单相机系统
2. 基准尺
3. 编码点
4. 磁性的单个反光点
5. 法兰特征靶点(FFTs)


测量的物体清单



法兰测量摄影

在每个法兰前方的六、七个位置拍摄了12-14张相片。拍摄的相片的数量及方位可由物体的形状,以及它的形状的复杂性,还有精度要求确定。对于法兰的平整度的测量,12张照片提供了足够的或者更好的覆盖性来满足测量的要求。12张照片的网络工作使操作者在不使用梯子和起重机的情况下方便的,快速的进行一次测量。对实施的测量而言,12张照片的拍摄时间为30-60秒。从相机到靶点的平均设置距离是3-4米。

下图说明了在一个典型测量中,创造点云的相机的几何位置分布。典型的交集线在图中也有现实。



测量图像处理

图像处理和后续计量是通过VSTARS中被称为VSCRIPT的内置脚本工具全自动进行的。VSCRIPT执行整个测量,包括从设置输入文件名到导出最后的结果。VSCRIPT也进行了某些检测,如拍摄的图片数量,点的数量,甚至是点的分布检测。图7展示的就是法兰测量过程中的一幅图像。图像的处理,测量,生成报告可以在一分钟以内完成。

绿色十字表示的是位于这幅特殊图像里的点。我们可以看到的是图像有一点暗导致难看清。这是为了得到黑暗的背景,明亮的点以达到最好的摄影测量效果特意设置的。其中的一些点在角落里的放大窗口里有所显示。



测量统计

下图中显示的是一个典型的法兰测量的结果。关键的数字都进行高亮处理。



最佳拟合平面-平整度及偏离评估

为了自动完成测量,V-STARS也能自动分析处理数据。通过法兰的内部点和外部点,两个最佳拟合圆自动生成。下图展示的是典型的超出平整度的’’翻盖“效果。



然后将内部的点和外部的点进行了对比。这个比较解析了横跨内外部分的倾斜。下图表示的就是一个倾斜示例。



B型标准法兰测量




对于点的布局,16行6个点贴在了接头表面。测量中点的命名下所示。



测量点精度在XYZ上估计为(0.01,0.01,0.01)这个坐标轴数据用于计算最佳拟合面。面如图19所示。面的RMS计算结果为0.069mm。



V-STARS数据收集不久后CS Wind提供了B型标准法兰的激光对中仪测量数据。数据分析得出平面的RMS为0.050mm。这和V-STARS测量得到的0.069mm非常接近。


结论

V-STARS是一款非常强大的测量工具。测量的结果精度非常高,且数据获取非常快并且精确。
在不使用体字或者起重机的情况下,塔筒状法兰的测量由单个操作者完成可以在少于15分钟的时间内完成,并有一个很高的精度。
对于塔筒部分,法兰,相关部件以及工具的测量,V-STARS测量系统是一款既定的,精确的,可靠的系统。这个系统非常易携带,快速,精确,而且可以在不稳定环境中使用。已进行的测量展示了一些V-STARS系统的潜能性。

◆时间
对于单独的一次测量包括安排,靶点定位,摄影,程序处理,数据分析,以及生成报告,在不使用梯子或起重机的情况下可以在15分钟内完成。在由一个训练有素且有足够经验的操作者执行的情况下,典型的法兰测量时间减少到少于10分钟也是可行的。在测试中重复的测量时间将近2分钟。接头的测量时间将近15分钟。
◆精度
法兰1-测量的76个点的精度(0.02,0.02,0.03)mm
法兰2-测量的72个点的精度(0.02,0.02,0.03)mm
法兰3-测量的72个点的精度(0.02,0.02,0.04)mm
B型标准法兰-测量的96个点的精度(0.01,0.01,0.01)mm
在V-STARS以及激光对中仪测量中,这些数据都是非常高的水平。
数据输出
收集的数据的输出可以有多种各式,如IGES, XYZ, 3D and CSV.
重要特征
除了上面所提到的速度及精度,V-STARS还有如下重要特征:
1. 在普通的操作中,测量的完成都是在生产的地方。在一些生产的操作中可能产生严重的震动会影响其他测量系统的使用。但是V-STARS摄影测量系统对震动免疫,保证了它在不影响数据的完整性以及生产的情况下,可以在大多数的环境下使用。数据收集(摄影)的速度确保了对生产的最小或零打扰。
2. V-STARS系统是非常易携带的,而且可以用于对顾客的设施的非现场的测量及验证。
3. 系统在视线有挑战性的线条和周围其他设备正常工作的情况下也可以灵活使用。系统可在不稳定的地板上工作。
4. 系统不受温度变化的影响,由于其快速的图像采集时间
5. 系统可以在户外全日照的环境下工作
6. 全自动用户可修改的,可扩展的脚本编写过程中的操作,控制所有测量处理和错误检查
7. V-STARS系统是一个完整的三维坐标测量系统,并且可以被用于范围广泛的大(小)尺度测量任务
8. 法兰的测量可以很容易在同一次测量中完成两个法兰的测量。它包括一些如总长度测量以及中心线到法兰平面的偏离值测量。
9. 用于法兰测量的同一个系统可以用于在车间里的其他物体的测量
10. 系统可以进行无线操作,使的在拍完了最后一张照片后,数据传输至电脑以及生成报告可以在一分钟内完成。
11. 测量结果可以在工作中过程中生成,而不是非得在办公的地方,这使得系统有明显的时间优势,使得操作者可以在对法兰测量前能够对物体需 要测量的部位进行观测。一旦它被定位后,法兰的再次测量可以再几分钟内完成
12. 图像数据收集和计算结果可以存档以备将来的质量审核等
13. 我们的系统已被证明即使在最恶劣的环境下也是非常可靠的。
14. 在系统处于自校准的模式下,间接性的校准是不需要的。

上一篇: 石膏雕塑扫描

下一篇: 金银工艺品