(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210380677.7 (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 黄军辉　周凌宇　王昭　高建民　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 贺小停 (51)Int.Cl. G01B 11/12(2006.01) G01B 11/25(2006.01) G01N 21/954(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装 置 (57)摘要 本发明提供一种管道内径与内壁表面缺陷 复合测量装置， 包括复合传感模块、 旋转与平移 运动机构、 支撑机构和定位装置； 所述支撑机构 包括前支撑机构和后支撑机构； 所述旋转与平移 运动机构一端与前支撑机构连接， 另一端与复合 传感模块连接， 复合传感模块另一端与后支撑机 构连接， 后支撑机构连接所述定位装置； 所述旋 转与平移运动机构驱动复合传感模块周向旋转 及轴向平移， 所述复合传感模块包括投影与成像 模组。 测量装置可 以根据检测要求， 同时或分别 测量管道内径和管道内壁表面缺陷， 可满足实际 多种检测需求， 提高了检测效率， 且具有精度高、 使用方便、 稳定性 好等优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114812414 A 2022.07.29 CN 114812414 A 1.一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 包括复合传感模块 (300)、 旋转与平 移运动机构(20 0)、 支撑机构和定位装置(5 00)； 所述支撑机构包括前支撑机构(100)和后支撑机构(400)； 所述旋转与平移运动机构 (200)一端与前支撑机构(100)连接， 另一端与复合传感模块(300)连接， 复合传感模块 (300)另一端与后支撑 机构(400)连接， 后支撑 机构(400)连接所述定位装置(5 00)； 所述旋转与平移运动 机构(200)驱动复合传感模块(300)周向旋转及轴向平移， 所述复 合传感模块(3 00)包括投影与成像模组(3)。 2.根据权利要求1所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述投影与成像模组(3)包括投影模组和成像模组， 投影模组(3)用于根据检测需求 发射出测 量条纹或作为光源均匀照亮内壁， 成像模组(3)通过配合投影模组投射的测量条纹并基于 结构光三 维测量原理实现内壁轮廓的三 维测量， 通过对管道内壁成像实现内壁表面缺陷检 测。 3.根据权利要求1所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述复合传感模块(300)还包括第一安装连接模组(5)和第二安装 连接模组(20)； 所述投影与 成像模组(3)两端分别与第一安装连接模组(5)、 第二安装连接模组(20)连接， 第一安装连 接模组(5)、 第二安装 连接模组(20)分别连接所述旋转与平移 运动机构(200)和后支撑机构 (400)。 4.根据权利要求1所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述旋转与平移运动机构(200)包括旋转电机(22)和推进杆(12)， 旋转电机(22)一端与前支 撑机构(100)固定连接， 另一端输出轴与安装 连接模组(20)连接； 推进 杆(12)安装在后支撑 机构(400)后端， 并穿过定位装置(5 00)与外部动力连接 。 5.根据权利要求4所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述定位装置(500)包括手环(11)、 伸缩臂(4)和壳体(10)； 伸缩臂(4)呈L形， 伸缩臂(4)一边 设有齿条， 安装在壳体(10)内， 另一边设有定位弧； 手环(11)为中空结构， 中部有齿轮结构， 伸缩臂(4)与伸缩臂(4)的齿条啮合调节伸缩臂(4)径向伸缩长度， 手环(4)套装在推进杆 (12)上。 6.根据权利要求1所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述前支撑机构(100)包括第一连接筒(25)、 第一弹簧(27)、 第一齿条套(23)、 第一连接座 (21)、 第一支撑座(1)和第一支撑爪组件； 第一连接筒(25)为中空结构， 第一筒外安装有齿 条套(23)和第一弹簧(27)， 第一齿条套(23)和第一弹簧(27)外部安装有第一支撑座(1)， 第 一支撑座(1)周向设置有相同的第一支撑爪组件， 第一支撑爪组件与第一支撑座(1)铰接并 齿条套(23)与第一弹簧(27)配合控制开 合角度。 7.根据权利要求6所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述第一连接筒(25)一端设置有第一螺帽(26)， 用于对第一弹簧(27)和第一齿条(23)进行轴 向固定； 第一连接筒(25)另一端设有第一连接座(21)， 用于连接旋转与平移运动机构 (200)。 8.根据权利要求7所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述后支撑机构(400)包括第二连接筒(14)、 第二弹簧(15)、 第二齿条套(19)、 第二连接座 (17)、 第二支撑座(7)和第二支撑爪组件； 第二连接筒(14)为中空结构， 第二筒外安装有齿权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114812414 A 2条套(19)和第二弹簧(15)， 第二齿条套(19)和第二弹簧(15)外部安装有第二支撑座(7)， 第 二支撑座(7)周向设置有相同的第二支撑爪组件， 第二支撑爪组件与第二支撑座(7)铰接并 齿条套(19)与第二弹簧(15)配合控制开 合角度。 9.根据权利要求8所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所 述第二连接筒(14)一端设置有第二螺帽(13)， 用于对第二弹簧(15)和第二齿条(19)进行轴 向固定； 第二连接筒(14)另一端设有第二连接座(17)， 用于连接复合传感模块(3 00)。 10.根据权利要求8所述的一种管道内径与内壁表面缺陷复合测量装置， 其特征在于： 所述第一支撑爪组件和第二支撑爪组件均包括爪体(9)、 螺栓钉(8)和滚轮(16)， 爪体(9)一 端与第一支撑座(1)或第二支撑座(7)通过滚轴(24)铰接且与齿条套啮合， 另一端为Y字型 且用螺栓钉(8)铰接有滚轮。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114812414 A 3