基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备

1.本发明属于无损检测技术领域，尤其是一种基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备。


背景技术：

2.在物料运输领域，输送带的使用非常普遍，物料放置在输送带上并由输送带传送至目的地。随着输送带使用年限的增加，输送带的内部或外部会逐渐出现一定损伤，为了保证物料运输的安全，因此需要定期对输送带进行损伤检测。
3.输送带损伤检测包括内部探伤检测和外部探伤检测。目前，输送带内部探伤主要是采用x射线方法对输送带进行照射，但是这种方法存在电离辐射，操作人员需要厚重防护。外部探伤主要是视觉检测。对输送带内部损伤检测还可以采用超声波检测方法实现，但是输送带包括单一材质的输送带以及混合材质的输送带，超声波检测方法适用于密度较为均匀的单一材质输送带的内部损伤进行检测，而对于如内置绳芯的混合材质输送带却无法进行有效检测。因此迫切需要对内置绳芯的混合材质损伤进行有效检测的技术。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测速度快、性能稳定可靠且使用方便的基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备。
5.本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，包括设备支架，所述设备支架一侧设有待检测输送带进出的开口，在设备支架内侧顶部和内侧底部相对位置安装太赫兹源和太赫兹探测器，该太赫兹源发出连续波太赫兹经待检测输送带并由太赫兹探测器形成带内部的三维图像；在设备支架内侧顶部还安装双目相机，该双目相机对待检测输送带形成带外部的三维图像；在设备支架的内侧底部还安装存储控制装置和电源模块，所述存储控制装置同步控制双目相机和太赫兹探测器的采集频率，实现输送带内外损伤的同步数据采集功能，并分析输送带内部损伤和外部损伤；所述电源模块与存储控制装置、太赫兹源、太赫兹探测器和双目相机相连接并为其供电。
7.进一步，所述存储控制装置利用同步信号，同步控制双目相机和太赫兹探测器连续采集输送带的表面形貌和内部密度分布，并将太赫兹内部探测结果和双目相机外部探测结果融合，得到输送带内部损伤和外部损伤结果。
8.进一步，所述存储控制装置分析得到的内部损伤包括输送带的内部断裂、空洞和钢丝断裂，所述存储控制装置分析得到的外部损伤包括输送带的外部缺损和划痕。
9.进一步，所述设备支架为一侧开口的方形框架结构。
10.进一步，所述电源模块与外部电源相连接，输出24v、12v、5v直流电压为存储控制装置、太赫兹源、太赫兹探测器和双目相机供电。
11.进一步，所述输送带为钢丝绳芯输送带或织物芯输送带。
12.本发明的优点和积极效果是：
13.本发明设计合理，其利用连续波太赫兹和双目视觉技术，获取内置绳芯输送带的内外三维图像，并基于三维成像结果实现对内置绳芯输送带内部、外部损伤的在线损伤检测功能，并且无需刚性接触、没有电离辐射。本发明通过原位检测得到输送带的内外部损伤结果，设备简单轻便，便于携带，不仅可以用于钢丝绳芯输送带的成像与损伤检测，也可以用于普通用途织物芯输送带的的成像与损伤检测。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图；
15.图中，1-设备支架，2-太赫兹源，3-太赫兹探测器，4-双目相机，5-存储控制装置，6-电源模块，7-待检测输送带。
具体实施方式
16.以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
17.一种基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，如图1所示，包括设备支架(1)、太赫兹源(2)、太赫兹探测器(3)、双目相机(4)、存储控制装置(5)和电源模块(6)。所述设备支架(1)为一端开口的方形框架结构，开口一侧用于待检测输送带(7)的进出。
18.所述太赫兹源(2)和太赫兹探测器(3)相对安装在设备支架(1)内侧顶部和内侧底部上，待检测输送带(7)位于太赫兹源(2)和太赫兹探测器(3)之间。太赫兹源(2)发出连续波太赫兹，经过待检测输送带(7)，由太赫兹探测器(3)进行输送带内部的三维成像功能。
19.所述双目相机(4)安装在设备支架(1)的内侧顶部，实现对输送带外部的三维成像功能。
20.所述存储控制装置(5)安装在设备支架(1)的内侧底部，存储控制装置(5)控制双目相机(4)和太赫兹探测器(3)的采集频率，实现输送带内外损伤的同步数据采集功能。该存储控制装置(5)控制双目相机(4)采集输送带表面图像信息，并分析输送带表面的损伤情况，包括输送带内部断裂、空洞等损伤。所述存储控制装置(5)控制太赫兹源(2)和太赫兹探测器(3)采集输送带透射强度信息，并分析输送带内部损伤情况，包括输送带外部缺损，划痕等损伤。
21.所述电源模块(6)安装在设备支架(1)的内侧底部，该电源模块(6)可提供24v、12v、5v等多种直流电压，给太赫兹源(2)和太赫兹探测器(3)以及存储控制装置(5)和双目相机(4)供电。
22.本发明工作过程：
23.(1)通过电源模块(6)给设备供电(dc24v，dc12v，dc5v)，通过存储控制装置(5)控制装置中各个组件。
24.(2)通过调整设备支架位置，将待检测输送带(7)置于设备中间的位置处。
25.(3)存储控制装置(5)控制太赫兹源(2)和太赫兹探测器(3)采集输送带透射信号，由于透射信号的强度与输送带的密度成反比，因此，通过太赫兹检测器(3)检测的透射信号能够反应出输送带的密度。
26.(4)存储控制装置(5)控制双目相机(4)采集输送带表面信号，得到输送带表面三维形貌数据。
27.(5)数据采集完成后，存储控制装置(5)利用同步信号，将太赫兹内部探测结果和双目相机外部探测结果融合，获取得到输送带横截面的表面形貌和内部密度分布。
28.(6)存储控制装置(5)连续采集表面形貌和内部密度分布，实现输送带三维形貌的连续采集功能。
29.(7)存储控制装置(5)通过分析输送带内外部三维成像结果，在输送带有缺陷如内部孔洞、破损、钢丝断裂等部位，会出现三维成像结果异常，利用异常检测和识别算法实现输送带内外部缺陷的识别和标注，输出输送带整体损伤报告。
30.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。


技术特征：
1.一种基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，包括设备支架，其特征在于：所述设备支架一侧设有待检测输送带进出的开口，在设备支架内侧顶部和内侧底部相对位置安装太赫兹源和太赫兹探测器，该太赫兹源发出连续波太赫兹经待检测输送带并由太赫兹探测器形成带内部的三维图像；在设备支架内侧顶部还安装双目相机，该双目相机对待检测输送带形成带外部的三维图像；在设备支架的内侧底部还安装存储控制装置和电源模块，所述存储控制装置同步控制双目相机和太赫兹探测器的采集频率，实现输送带内外损伤的同步数据采集功能，并分析输送带内部损伤和外部损伤；所述电源模块与存储控制装置、太赫兹源、太赫兹探测器和双目相机相连接并为其供电。2.根据权利要求1所述的基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，其特征在于：所述存储控制装置利用同步信号，同步控制双目相机和太赫兹探测器连续采集输送带的表面形貌和内部密度分布，并将太赫兹内部探测结果和双目相机外部探测结果融合，得到输送带内部损伤和外部损伤结果。3.根据权利要求1或2所述的基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，其特征在于：所述存储控制装置分析得到的内部损伤包括输送带的内部断裂、空洞和钢丝断裂，所述存储控制装置分析得到的外部损伤包括输送带的外部缺损和划痕。4.根据权利要求1或2所述的基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，其特征在于：所述设备支架为一侧开口的方形框架结构。5.根据权利要求1或2所述的基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，其特征在于：所述电源模块与外部电源相连接，输出24v、12v、5v直流电压为存储控制装置、太赫兹源、太赫兹探测器和双目相机供电。6.根据权利要求1或2所述的基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，其特征在于：所述输送带为钢丝绳芯输送带或织物芯输送带。

技术总结
本发明涉及一种基于连续波太赫兹和双目视觉的在线输送带损伤检测设备，在设备支架内侧顶部和底部相对位置安装太赫兹源和太赫兹探测器；在设备支架内侧顶部还安装双目相机对待检测输送带形成带外部的三维图像；在设备支架的内侧底部还安装存储控制装置和电源模块，存储控制装置同步控制双目相机和太赫兹探测器的采集频率，实现输送带内外损伤的同步数据采集功能，并分析输送带内部损伤和外部损伤。本发明利用连续波太赫兹和双目视觉技术，获取内置绳芯输送带的内外三维图像，并基于三维成像结果实现对内置绳芯输送带内部、外部损伤的在线损伤检测功能，其检测结果准确可靠，可广泛用于不同类型的输送带探伤检测领域。泛用于不同类型的输送带探伤检测领域。泛用于不同类型的输送带探伤检测领域。


技术研发人员：郎利影 张雷 庞亚军 王雪光
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：2022.05.10
技术公布日：2022/8/9