專利名稱：電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷的 無損檢測裝置和方法，特別涉及對在線運(yùn)行中的電桿內(nèi)表面裂紋缺陷的實 時快速無損檢測，屬于電網(wǎng)架空送電線路工程安全運(yùn)行檢修與維護(hù)技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
鋼筋混凝土電桿是我國10-220千伏架空送電線路工程廣泛使用的一 種電桿，根據(jù)電壓等級和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、撓度的要求，通常分為單桿或門型桿 (雙桿)線路結(jié)構(gòu)型式，每根桿由1 3根桿段組成，壁厚一般為30mm 50mm，總長度為6m 15m，屬于環(huán)形、空心、薄壁、細(xì)長結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu) 型式是桿段產(chǎn)生裂紋的先天因素。電桿在運(yùn)行過程中，由于自然老化和受 永久載荷和可變載荷(如重力、覆冰、順線路不平衡張力、橫向水平風(fēng)力 和振動等)的作用，會出現(xiàn)疲勞，這種疲勞最初表現(xiàn)為桿身發(fā)生淺表性細(xì) 小裂紋。隨著空氣、雨水和潮濕氣體逐漸向內(nèi)部侵蝕，鋼筋接觸到空氣、 潮濕后開始銹蝕，其膨脹力會使裂紋寬度、長度逐漸增加，甚至造成鋼筋 外部的水泥脫落。這些缺陷如果不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，當(dāng)電桿遇到受力不 均、內(nèi)部積水、嚴(yán)重覆冰等問題時就會產(chǎn)生斷裂或傾斜事故。典型的例子 是2008年在我國南方發(fā)生的"冰災(zāi)"，這場災(zāi)害導(dǎo)致了送電線路中很多 電桿斷裂、傾斜和倒塌事故。其原因就是因為積雪和覆冰的超強(qiáng)外力作用 和電桿基礎(chǔ)埋深段的混凝土裂紋導(dǎo)致鋼筋長時期銹蝕，強(qiáng)度削弱。
隨著電力事業(yè)的發(fā)展，送電線路越來越多，老齡線路逐年增加，電桿
4裂紋現(xiàn)象嚴(yán)重，因此，加強(qiáng)電桿裂紋缺陷檢測，特別是早期裂紋檢測，并 按照國家電網(wǎng)《架空輸電線路運(yùn)行與檢修規(guī)范》和《國家電網(wǎng)十八項重大 反事故措施》要求，及時排除潛在故障是提高電桿送電線路抵抗自然災(zāi)害 能力、確保電網(wǎng)安全運(yùn)行與預(yù)防事故發(fā)生的重要途徑。
鋼筋混凝土電桿分為普通鋼筋混凝土電桿和預(yù)應(yīng)力混凝土電桿，我
國《架空送電線路運(yùn)行規(guī)程》(DL/T741-2001)規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土電 桿出現(xiàn)裂紋，普通鋼筋混凝土電桿出現(xiàn)縱、橫向裂紋，寬度超過0.2mm時 應(yīng)進(jìn)行處理。由于單根電桿一般是由1 3根桿段通過法蘭盤或穿釘管連 接而成，可以保證桿段的離心制造質(zhì)量和堆放、運(yùn)輸、施工安裝和拆卸方 便，因此， 一根桿段發(fā)生的裂紋不會傳向另一根桿段。
統(tǒng)計表明，電桿上下兩端的桿段，即塔頭橫擔(dān)部位和基礎(chǔ)埋深部位比 較容易出現(xiàn)裂紋。由于目前我國缺乏對電桿裂紋進(jìn)行檢測的檢測裝置和方 法，當(dāng)在電桿的某位置出現(xiàn)問題時，檢修方案常是采用全桿更換的方法。 這種方法的施工準(zhǔn)備時間和線路停電時間長，更換費用高。而運(yùn)行中的電桿 多數(shù)情況下只是其中 一段出現(xiàn)問題，如果能采用有效檢測方法判斷出問題桿 段，就可以只更換問題桿段，而不需全桿更換，這樣能夠大大減少換桿費用 和停電時間。
現(xiàn)行對電桿的安全檢測主要限于對電桿外表面的檢査。方法是對電 桿地上部分外表面進(jìn)行目測檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷，再通過測縫儀測量裂紋 尺寸判斷是否超標(biāo)；對地下基礎(chǔ)埋深段外表面的檢測則需要制定專項開挖 檢查計劃，采用專項開挖的方法，清除埋深段電桿周圍的埋土，并用水洗 方法將電桿外表清洗干凈后進(jìn)行檢測，檢測完畢再將埋土回填復(fù)原并夯 實。因此，現(xiàn)有對電桿地下段外表面裂紋進(jìn)行檢查的方法的工作量較大， 操作不方便，只能對電桿地下段的一部分進(jìn)行外表面裂紋檢查，而且對電 桿線路運(yùn)行有一定的負(fù)面影響。然而，對電桿內(nèi)部和內(nèi)表面那些人眼看不 見部位的裂紋缺陷檢測至今還沒有有效手段，例行的安全檢查根本無法對這些部位進(jìn)行檢測，導(dǎo)致對電桿的安全檢查不完整，留下了安全隱患。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種適用于電桿地下基礎(chǔ)埋深段 內(nèi)表面裂紋缺陷檢測的無損檢測裝置和方法，解決了一直無法解決的電桿 地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷檢測的技術(shù)難題，以確保電桿線路的安全 運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種可以對送電線路工程使用的鋼筋混凝 土電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷進(jìn)行無損檢測的裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以對送電線路工程使用的鋼筋混 凝土電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷進(jìn)行無損檢測的方法。
本發(fā)明基于以下原理鋼筋混凝土電桿結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足相關(guān)國家標(biāo) 準(zhǔn)和規(guī)范，除開設(shè)排水孔和接地孔外， 一般不允許在電桿上增加開孔數(shù)目， 避免對電桿強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響。近年來，由于在送變電工程施工中，電桿 桿頂加裝了頂板密封，同時與電桿地下基礎(chǔ)埋深段相接的地基部分采用了 混凝土澆鑄方案，以使電桿與地基緊密結(jié)合，從而減小了電桿桿段進(jìn)水的 可能性，使原設(shè)計的排水孔常常處于閑置狀態(tài)。由于排水孔位于電桿地上
部分，并且與埋深段最近(常規(guī)設(shè)計為離桿底l. 7m處，其中埋深一般為1 1.5m)，因此，本發(fā)明將排水孔用途擴(kuò)展，將其作為檢測孔，利用現(xiàn)有 的電子視頻工業(yè)內(nèi)窺鏡(以下簡稱內(nèi)窺鏡)技術(shù)，將內(nèi)窺鏡的內(nèi)窺鏡探頭 由檢測孔伸入到電桿地下基礎(chǔ)埋深段需要檢測部位，采集電桿內(nèi)表面的狀 態(tài)圖像，并傳輸?shù)诫姉U外部視頻監(jiān)視器上顯示出來，供檢測人員觀測，從 而實現(xiàn)對電桿內(nèi)表面裂紋缺陷的無損檢測。當(dāng)檢測中發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷時，將 裂紋圖像與事先標(biāo)定好的O. 2mm寬度的標(biāo)準(zhǔn)裂紋圖像進(jìn)行比較，就判斷電
桿裂紋是否超標(biāo)。
由于電桿排水孔只能開設(shè)在兩相鄰鋼筋之間，受到鋼筋之間間距限制，其孔徑一般小于30mm，而內(nèi)窺鏡探頭直徑一般為6 20薩，可插入長 度在2m以上，分辨率一般可達(dá)O. lmm，因此，本發(fā)明的檢測方法和檢測裝 置不受電桿原設(shè)計結(jié)構(gòu)和尺寸的影響和限制。
一方面，本發(fā)明提供了一種電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無 損檢測裝置，該裝置由支撐套筒和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)組成。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)由內(nèi)窺鏡 探頭、信號線、柔性軟管、外部控制器、視頻監(jiān)視器、連接器和計算機(jī)組 成。內(nèi)窺鏡探頭由物鏡、光源和CCD攝像頭組成。柔性軟管通過連接器與 外部電源和計算機(jī)相連。
為保證在現(xiàn)場檢測時內(nèi)窺鏡探頭的中心線與電桿軸線重合，本發(fā)明 特別制作了用于檢測的支撐套筒，它是本發(fā)明檢測裝置不可缺少的重要組 成部分。
在一種優(yōu)選實施方案中，所述支撐套筒為圓柱形管狀形狀，在支撐 套筒外部端具有一個法蘭盤。
在另一種優(yōu)選實施方案中，在支撐套筒外表面與檢測孔內(nèi)鋼管的配 合段部分加工出環(huán)形淺槽，并且在淺槽內(nèi)粘結(jié)適當(dāng)厚度的磁性橡膠，使支 撐套筒與檢測孔接觸并吸緊固定。
在又一種優(yōu)選實施方案中，在法蘭盤上設(shè)計一個拉環(huán)，以便取出吸 緊在檢測孔上的支撐套筒。
支撐套筒的尺寸是根據(jù)待測電桿檢測孔的尺寸、內(nèi)窺鏡探頭直徑和 柔性軟管彎曲半徑設(shè)計的。支撐套筒的外徑稍小于檢測孔的直徑，二者為 間隙配合，以保證其順利插入電桿，支撐套筒的內(nèi)徑稍大于內(nèi)窺鏡探頭的 直徑，以保證內(nèi)窺鏡探頭放入支撐套筒時不被刮擦。裝有內(nèi)窺鏡探頭的柔 性軟管通過支撐套筒進(jìn)入電桿后，由于內(nèi)窺鏡探頭的重量而自然下垂，在 與支撐套筒接觸端點和下垂部分之間有一個圓弧曲率過渡段。為保證柔性 軟管下垂中心線與電桿軸線重合，支撐套筒的長度設(shè)計應(yīng)考慮上述圓弧曲 率過渡段，此過渡段可以在實驗室標(biāo)定試件上進(jìn)行試驗確定。即撿測孔)是利用一個對穿電桿直徑 的鋼管作模子形成，成孔后去掉中間部分鋼管，而保留與電桿桿壁連接部 分的鋼管，因此，檢測孔(鋼管)軸線與電桿軸線垂直并相交，當(dāng)支撐套 筒正確插入檢測孔后，兩者的中心線可以重合，即支撐套筒的中心線可以 與電桿軸線垂直相交。
在支撐套筒外部端設(shè)計一個法蘭盤，以其端面進(jìn)行定位，法蘭盤與
電桿之間可以附加墊片調(diào)整，使支撐套筒和檢測孔兩者中心線重合；為使 支撐套筒在檢測過程固定不動，可以在支撐套筒外表面與檢測孔內(nèi)鋼管的 配合段上加工出環(huán)形淺槽，在淺槽內(nèi)粘結(jié)適當(dāng)厚度的磁性橡膠，使支撐套 筒與檢測孔接觸并吸緊固定。支撐套筒在位于電桿內(nèi)的內(nèi)端部設(shè)計圓弧倒 角，引導(dǎo)柔性軟管平穩(wěn)離開支撐套筒并下垂，同時減少兩者之間的摩擦。
另外，可以在法蘭盤上設(shè)計一個拉環(huán)，以便取出吸緊在檢測孔上的 支撐套筒。在滿足支撐套筒中心線與電桿軸線垂直相交，以及支撐套筒插 入檢測孔的長度調(diào)整合理的情況下，就可以保證柔性軟管通過支撐套筒下 垂后內(nèi)窺鏡探頭中心線正好落在與電桿軸線重合位置上。
在柔性軟管的外部刻有長度標(biāo)記，收放柔性軟管可使內(nèi)窺鏡探頭沿 電桿的軸線做上下垂直方向位移，可以通過其上的刻度控制內(nèi)窺鏡探頭處 于地下基礎(chǔ)埋深段的高度位置。
另一方面，本發(fā)明提供了一種電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷
無損檢測方法，包括以下步驟
1) 將支撐套筒插入待測電桿的檢測孔，并使其良好固定；
2) 通過所述支撐套筒將裝有內(nèi)窺鏡探頭的柔性軟管放入電桿內(nèi)，使 所述內(nèi)窺鏡探頭處于懸吊狀態(tài)；
3) 調(diào)整所述支撐套筒的插入長度，使所述內(nèi)窺鏡探頭的中心線與電 桿的軸線重合；
4) 開啟內(nèi)窺鏡探頭光源，調(diào)節(jié)外部控制器，使內(nèi)窺鏡探頭某一高度沿電桿內(nèi)表面沿圓周方向轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)焦距，使視頻監(jiān)視器獲得清晰的內(nèi)表 面圖像，-
5) 收放所述柔性軟管，使內(nèi)窺鏡探頭沿電桿軸線做上下垂直方向移
動，將它移動到電桿地下基礎(chǔ)埋深段的起始檢測位置；
6) 調(diào)節(jié)外部控制器使內(nèi)窺鏡探頭沿電桿內(nèi)表面沿圓周方向轉(zhuǎn)動，每 次轉(zhuǎn)動的調(diào)節(jié)量正好使采集的視頻圖像之間相互銜接，內(nèi)窺鏡探頭旋轉(zhuǎn)一 周，就采集到電桿內(nèi)表面一個環(huán)形帶的視頻圖像；
7) 繼續(xù)收放柔性軟管，使內(nèi)窺鏡探頭移動到下一高度位置，重復(fù)執(zhí) 行上述步驟6)，采集這一高度的電桿內(nèi)表面視頻圖像，并通過視頻監(jiān)視 器觀察判斷出電桿內(nèi)表面的缺陷狀態(tài)，同理，直至完成地下基礎(chǔ)埋深段所 有高度上的視頻圖像采集和缺陷狀態(tài)判斷；
8) 在檢測過程中，若發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷或裂紋尺寸較大時，記錄和存儲 缺陷位置和圖像，與標(biāo)定并儲存在計算機(jī)中的0.2mm標(biāo)準(zhǔn)裂紋視頻圖像進(jìn) 行比較，就可判斷裂紋是否超標(biāo)。
在檢測時，柔性軟管的一次收放距離應(yīng)該使內(nèi)窺鏡探頭在相鄰高度 采集的圖像相互銜接， 一般約50 100mm。
裂紋超標(biāo)判定原理是以《架空送電線路運(yùn)行規(guī)程》(DL/T741 -2001) 中規(guī)定的0.2mm寬度裂紋為標(biāo)準(zhǔn)，判斷待測裂紋是否超過這一標(biāo)準(zhǔn)。 一般 超標(biāo)檢測前需要依據(jù)待測電桿地下基礎(chǔ)埋深段結(jié)構(gòu)，在實驗室采集O. 2mm 標(biāo)準(zhǔn)裂紋的視頻圖像，即標(biāo)定。在電桿裂紋缺陷檢測過程中，若發(fā)現(xiàn)裂紋 缺陷或裂紋尺寸較大，需要進(jìn)行裂紋超標(biāo)診斷時，記錄缺陷位置，采集此 裂紋視頻圖像，與上述標(biāo)準(zhǔn)裂紋的視頻圖像比較，即可判斷是否超標(biāo)。標(biāo) 準(zhǔn)裂紋視頻圖像可以事先存儲在計算機(jī)中隨時調(diào)用，現(xiàn)場快速判斷裂紋狀 態(tài)。
標(biāo)準(zhǔn)裂紋的標(biāo)定方法環(huán)形鋼筋混凝土電桿分直(形)桿和錐(形) 桿兩種，標(biāo)定是根據(jù)待測電桿地下基礎(chǔ)埋深段的結(jié)構(gòu)形狀在實驗室制作一段與其相同的標(biāo)定試件，在試件內(nèi)表面預(yù)制0.2mm的人工裂紋作為標(biāo)準(zhǔn)裂 紋，然后利用與現(xiàn)場待測電桿檢測相同的儀器、參數(shù)和方法采集標(biāo)準(zhǔn)裂紋 的視頻圖像。對直桿來說，檢測時內(nèi)窺鏡探頭處于電桿軸線位置，內(nèi)窺鏡 探頭距內(nèi)表面的距離在任意高度均相等，檢測時內(nèi)窺鏡探頭焦距保持不 變，因此，標(biāo)定只需采集一種狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)裂紋視頻圖像作為超標(biāo)判斷標(biāo)準(zhǔn)， 可以在檢測前完成標(biāo)定，存儲在計算機(jī)內(nèi)備用。對錐桿來說，由于地下埋 深段電桿直徑是變化的，檢測時若需獲得相同清晰度的輸出視頻圖像，內(nèi) 窺鏡探頭焦距必須隨直徑變化而調(diào)節(jié)，標(biāo)定需要采集距內(nèi)窺鏡探頭在不同 高度距內(nèi)表面不同距離狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)裂紋視頻圖像。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1、 無損檢測方法，解決了我國目前對運(yùn)行電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表 面缺陷沒有檢測方法的問題；
2、 視頻圖像輸出，解決了人無法進(jìn)入電桿內(nèi)部，無法直觀觀測到內(nèi) 表面缺陷的問題，實現(xiàn)了裂紋缺陷檢測和裂紋是否超標(biāo)的快速判斷；
3、 檢測方法操作簡便，無需拆卸電桿，無需施工準(zhǔn)備，不受野外環(huán) 境影響。在現(xiàn)場使用時，直接將內(nèi)窺鏡系統(tǒng)連接好，將內(nèi)窺鏡探頭由檢測 孔插入到電桿內(nèi)部，接通電源即可進(jìn)行檢測，不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。
4、 本發(fā)明檢測方法應(yīng)用于電網(wǎng)電桿的安全檢査中，將節(jié)約大量的人 力、物力和財力，顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖l是電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝置的示意圖， 示出了該裝置工作時的狀態(tài)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方案的檢測裝置的支撐套筒結(jié)構(gòu)的 放大示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明另一種優(yōu)選實施方案的檢測裝置的支撐套筒結(jié)構(gòu) 的放大示意圖，在法蘭盤上設(shè)有拉環(huán)。
圖4是內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的組成示意圖。
附圖標(biāo)記說明如下
1. 電桿
2. 電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面
3. 內(nèi)窺鏡系統(tǒng)
4. 檢測孔
5. 支撐套筒
6. 內(nèi)窺鏡探頭
7. 法蘭盤
8. 磁性橡膠
9. 拉環(huán)
10. 信號線
11. 柔性軟管
12. 外部控制器
13. 視頻監(jiān)視器
14. 連接器
15. 計算機(jī)
16. 物鏡
17. 光源
18. CCD攝像頭
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無 損檢測裝置和方法做更詳細(xì)地說明。參見圖1和4，本發(fā)明的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損 檢測裝置由支撐套筒5和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)3組成。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)3由內(nèi)窺鏡探頭 6、信號線10、柔性軟管11、外部控制器12、視頻監(jiān)視器13、連接器14 和計算機(jī)15組成，內(nèi)窺鏡探頭6由物鏡16、光源17和CCD攝像頭18組 成，柔性軟管11通過連接器14與外部電源和計算機(jī)15相連。
參見圖2，支撐套筒5為圓柱形管狀形狀，在支撐套筒5的外部端具有 一個法蘭盤7，在位于電桿內(nèi)的內(nèi)端部設(shè)計圓弧倒角。在支撐套筒5的外 表面與檢測孔4內(nèi)鋼管的配合段部分加工出環(huán)形淺槽，并且在淺槽內(nèi)粘結(jié) 適當(dāng)厚度的磁性橡膠8，使支撐套筒5與檢測孔4接觸并吸緊固定。
參見圖3，可以在法蘭盤7上設(shè)計一個拉環(huán)9，以便取出吸緊在檢測 孔4內(nèi)的支撐套筒5。
用本發(fā)明檢測的方法如下
參見圖l，檢測前，首先連接好內(nèi)窺鏡系統(tǒng)3的各組成部分，并保證 它們功能正常，內(nèi)窺鏡探頭6上下左右運(yùn)動靈活。然后將支撐套筒5插入 檢測孔4中，通過法蘭盤7將支撐套筒5上的磁性橡膠8段推進(jìn)檢測孔4內(nèi)。 將裝有內(nèi)窺鏡探頭6的柔性軟管11通過支撐套筒5放入電桿1待測的地下 基礎(chǔ)埋深段內(nèi)，使內(nèi)窺鏡探頭6處于懸吊狀態(tài)。柔性軟管11與支撐套筒5 接觸，收放柔性軟管11可使內(nèi)窺鏡探頭6沿電桿1軸線做上下垂直方向位 移。在柔性軟管ll外部刻有長度標(biāo)記，通過其上的刻度控制內(nèi)窺鏡探頭6 處于地下基礎(chǔ)埋深段的高度位置。開啟光源17，照亮內(nèi)窺鏡探頭6對準(zhǔn)的 電桿內(nèi)表面區(qū)域，固定內(nèi)窺鏡探頭6處于這一高度位置，調(diào)節(jié)外部控制器 12使內(nèi)窺鏡探頭6沿電桿內(nèi)表面沿圓周方向轉(zhuǎn)動，觀察視頻監(jiān)視器13的圖 像，通過調(diào)節(jié)焦距和調(diào)整支撐套筒5，使獲得的傳輸圖像在某確定焦距下 都同樣清晰。此時，說明內(nèi)窺鏡探頭6中心線 電桿1軸線已經(jīng)重合，保 持內(nèi)窺鏡探頭6焦距在接檢測過程不變。安裝固定好支撐套筒5，保證支 撐套筒5在測量過程中不產(chǎn)生任何方向的運(yùn)動。檢測開始，收放柔性軟管11將內(nèi)窺鏡探頭6移動到電桿1地下基礎(chǔ)埋 深段的起始高度位置，開啟光源17照亮地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面2，物鏡16 將內(nèi)表面狀態(tài)成像(光學(xué)圖像)，通過CCD攝像頭18攝取圖像(電信號)， 再通過信號線10傳送至視頻監(jiān)視器13直接顯示出來，供檢測人員觀察。 調(diào)節(jié)外部控制器12可使內(nèi)窺鏡探頭6在同一高度沿電桿內(nèi)表面沿圓周方 向轉(zhuǎn)動，觀察環(huán)形帶區(qū)域的內(nèi)表面狀態(tài)。外部控制器12每次轉(zhuǎn)動內(nèi)窺鏡探 頭6的調(diào)節(jié)量正好使采集的兩幅視頻圖像之間相互銜接，這樣，內(nèi)窺鏡探 頭6順序旋轉(zhuǎn)一周，就采集到了電桿l內(nèi)表面一定寬度環(huán)形帶內(nèi)的視頻圖 像，通過視頻監(jiān)視器13觀察就可以快速判斷處于此環(huán)形帶的內(nèi)表面裂紋 缺陷狀態(tài)。收放柔性軟管ll，使內(nèi)窺鏡探頭6移動到下一高度位置，重復(fù) 執(zhí)行上述操作步驟，采集這一高度的圖像并通過視頻監(jiān)視器13觀察判斷 出內(nèi)表面缺陷狀態(tài)。同理，直至完成地下基礎(chǔ)埋深段所有高度上的視頻圖 像采集和缺陷狀態(tài)判斷。
在檢測過程中，若發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷或裂紋尺寸較大時，通過計算機(jī)15 記錄和存儲缺陷位置和圖像，與同樣檢測條件下在實驗室標(biāo)定并儲存在計 算機(jī)中的0.2mm標(biāo)準(zhǔn)裂紋視頻圖像比較，就可判斷裂紋是否超標(biāo)。
檢測完畢，將柔性軟管ll從電桿內(nèi)部拉出，并且通過拉環(huán)9將支撐 套筒5從檢測孔4中取出。
盡管業(yè)已結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表 面裂紋缺陷無損檢測裝置和方法進(jìn)行了說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的 是，所公開的具體方案是說明性的，而不是限定性的。在不違背本發(fā)明所 披露的原理和構(gòu)思的前提下，可以對上述方案進(jìn)行各種改變和變形，這樣 的改變都屬于權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
1權(quán)利要求
1.一種電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝置，其特征于該裝置由支撐套筒(5)和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(3)組成。
2. 如權(quán)利要求1的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝 置，其特征于所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(3)由內(nèi)窺鏡探頭(6)、信號線(10)、 柔性軟管(11)、外部控制器(12)、視頻監(jiān)視器(13)、連接器(14) 和計算機(jī)(15)組成，內(nèi)窺鏡探頭(6)由物鏡(16)、光源(17)和CCD 攝像頭(18)組成，柔性軟管(11)通過連接器(14)與外部電源和計 算機(jī)(15)相連。
3. 如權(quán)利要求l的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝 置，其特征于所述支撐套筒(5)為圓柱形管狀形狀，在支撐套筒(5) 的外部端具有一個法蘭盤(7)。
4. 如權(quán)利要求l的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝 置，其特征于在所述支撐套筒(5)的外表面與檢測孔內(nèi)鋼管的配合段部 分具有環(huán)形淺槽，并且在淺槽內(nèi)粘結(jié)磁性橡膠(8)。
5. 如權(quán)利要求1-4中任意一項的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺 陷無損檢測裝置，其特征于在所述法蘭盤(7)上具有一個拉環(huán)(9)， 以便取出吸緊在檢測孔上的所述支撐套筒(5)。
6. 如權(quán)利要求5的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝 置，其特征于在所述支撐套筒(5)的位于電桿內(nèi)的內(nèi)端部設(shè)計圓弧倒角。
7. 如權(quán)利要求2的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝 置，其特征于在所述柔性軟管(11)外部刻有長度標(biāo)記。
8. —種利用權(quán)利要求1一7中任意一項的電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷無損檢測裝置檢測電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷的方 法，包括以下步驟1)將支撐套筒(5)插入電桿(1)的檢測孔(4)，并使其良好固定；2) 通過所述支撐套筒(5)將裝有內(nèi)窺鏡探頭(6)的柔性軟管(11) 放入電桿(1)內(nèi)，使所述內(nèi)窺鏡探頭(6)處于懸吊狀態(tài)；3) 調(diào)整所述支撐套筒(5)的插入長度，使所述內(nèi)窺鏡探頭(6)的 中心線與電桿(1)的軸線重合；4) 開啟內(nèi)窺鏡探頭光源(17)，調(diào)節(jié)外部控制器(12)，使內(nèi)窺鏡 探頭(6)在同一高度沿電桿內(nèi)表面沿圓周方向轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)焦距，使視頻 監(jiān)視器(13)獲得清晰的內(nèi)表面視頻圖像；5) 收放所述柔性軟管(11)，使內(nèi)窺鏡探頭(6)沿電桿軸線做上 下垂直方向移動，將它移動到電桿(1)地下基礎(chǔ)埋深段的起始檢測位置；6) 調(diào)節(jié)外部控制器(12)，使內(nèi)窺鏡探頭(6)在同一高度沿電桿 內(nèi)表面沿圓周方向轉(zhuǎn)動，每次轉(zhuǎn)動的調(diào)節(jié)量正好使采集的視頻圖像之間相 互銜接，內(nèi)窺鏡探頭(6)旋轉(zhuǎn)一周，就采集到電桿內(nèi)表面(2) —個環(huán) 形帶的視頻圖像；7) 繼續(xù)收放柔性軟管(11)，使內(nèi)窺鏡探頭(6)移動到下一高度 位置，重復(fù)執(zhí)行上述步驟6)，采集這一高度的電桿內(nèi)表面視頻圖像，并 通過視頻監(jiān)視器(13)觀察判斷出電桿內(nèi)表面(2)的缺陷狀態(tài)，同理， 直至完成地下基礎(chǔ)埋深段所有高度上的視頻圖像采集和缺陷狀態(tài)判斷；8) 在檢測過程中，若發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷或裂紋尺寸較大時，記錄和存儲 缺陷位置和圖像，與在同樣檢測條件下標(biāo)定并儲存在計算機(jī)(15)中的 0.2mm標(biāo)準(zhǔn)裂紋的視頻圖像進(jìn)行比較，判斷裂紋是否超標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋼筋混凝土電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷的無損檢測裝置，它由支撐套筒和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)組成。本發(fā)明還提供了一種鋼筋混凝土電桿地下基礎(chǔ)埋深段內(nèi)表面裂紋缺陷的無損檢測方法，它利用支撐套筒將柔軟可彎曲的電子視頻工業(yè)內(nèi)窺鏡通過電桿的排水孔伸進(jìn)電桿內(nèi)部，并定位于電桿軸線位置，內(nèi)窺鏡探頭通過外部控制實現(xiàn)上下方向和旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動，并將采集到的電桿內(nèi)表面圖像傳輸?shù)酵獠恳曨l監(jiān)視器上，供檢測人員觀察和判斷裂紋缺陷狀態(tài)。本發(fā)明現(xiàn)場檢測操作方便，無需對電桿進(jìn)行拆卸，適用于架空送電線路工程中各類型電桿的安全運(yùn)行檢修。
文檔編號G01N21/88GK101650318SQ200910170289
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者毅 姜, 冰 張, 中 文, 力 李, 王彥海, 王紅梅, 竇藝成, 郭文杰, 勇 陳 申請人:三峽大學(xué)