管道是很多行業(yè)的重要設施，例如：火力電站鍋爐的過(guò)熱器和再熱器管道、集箱和蒸汽管道等，這些管道的橫截面形狀、直徑、壁厚，以及內部輸送材料各有不同，但是它們往往有一個(gè)共同點(diǎn)：內部都有焊接部分。本文以韋林工業(yè)內窺鏡為例，介紹三維測量?jì)雀Q鏡在管道焊縫檢測中的應用。

搭載了單物鏡相位掃描三維立體測量技術(shù)的工業(yè)視頻內窺鏡 XLG4-MViQ（Everest Mentor Visual iQ）是韋林三維測量?jì)雀Q鏡的代表產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品旨在為航空航天、汽車(chē)和制造業(yè)等各行各業(yè)的重要資產(chǎn)提供高質(zhì)量的視覺(jué)檢測，XLG4-MViQ 不僅具有直觀(guān)的觸摸屏界面、無(wú)線(xiàn)連接、高分辨率成像和人工智能輔助缺陷自動(dòng)識別等先進(jìn)功能，而且其相位掃描三維立體測量技術(shù)在內窺測量方面優(yōu)勢顯著(zhù)，本文介紹的管道焊縫檢測應用就是其中之一。

應用背景：無(wú)論是石油和天然氣市場(chǎng)的立管，還是制藥或其他加工行業(yè)的不銹鋼管道，在完成管道焊接后，制造商通常要檢查管道焊縫，觀(guān)察是否有焊接質(zhì)量問(wèn)題，其中的重要內容之一是：驗證焊縫是否完全穿透基底金屬（焊透），并且焊縫高度是否不超過(guò)預設的最大值。他們往往采用能夠直觀(guān)探查的內窺檢測技術(shù)，如果發(fā)現焊縫比母材低很多，那么這根管子可能面臨報廢的結果；反之，如果焊縫太高，會(huì )限制材料在管道內的流動(dòng)，也會(huì )做報廢處理。

技術(shù)難點(diǎn)：使用內窺鏡可以直觀(guān)觀(guān)察各種焊接缺陷，然而焊縫測量并非易事，而造成這種困難的原因是：管道的曲率。大部分視頻內窺鏡內置的傳統深度測量方法在單一參考平面上工作，并測量相對于該單一平面的深度或高度。對于有曲率的管道表面來(lái)說(shuō)，這樣的單一平面僅針對管道表面的某一個(gè)點(diǎn)有效，難以得到準確的測量結果。

解決方案：韋林三維測量?jì)雀Q鏡搭載了一種創(chuàng )新的測量模式（測量方法）—— 區域深度剖面測量。使用這種測量模式，可以在焊縫的一側放置兩個(gè)光標，在另一側放置第三個(gè)光標。系統將根據管壁曲率確定表面走向，然后在檢測區域范圍內查看橫跨焊縫的剖面切片集合，并自動(dòng)識別相對于基材的最深點(diǎn)或最高點(diǎn)。也就是說(shuō)，針對未焊透缺陷，該測量方法將找到最深點(diǎn)，如果想了解焊縫的最大高度，系統同樣會(huì )自動(dòng)識別相應的最高點(diǎn)。在顯示最深點(diǎn)的深度值或最高點(diǎn)的高度值后，系統還可以根據用戶(hù)需求提供測量位置所在處的焊縫橫截面的視圖。

應用優(yōu)勢：三維測量?jì)雀Q鏡在管道焊縫檢測中的應用優(yōu)勢明顯。一方面，實(shí)現了在有曲率的管道表面自動(dòng)識別最深點(diǎn)或最高點(diǎn)，并輸出相應的數值，非常高效；另一方面，一旦通過(guò)區域深度剖面測量確定了最深點(diǎn)或最高點(diǎn)，檢查員隨后可以查看該區域焊縫的可視化3D點(diǎn)云圖像，進(jìn)一步驗證系統識別的最高點(diǎn)或最深點(diǎn)的正確性，以確信該區域的3D數據質(zhì)量，而對于只顯示2D圖像的傳統測量技術(shù)，是沒(méi)有技術(shù)手段或信息來(lái)幫助檢查員確信他們已經(jīng)對焊縫進(jìn)行了準確的評估。

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