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3D Scanner在油罐形體檢測中的應用 (下)
 
POLYWORKS——專業的檢測軟件
POLYWORKS軟件是一款功能强大的點雲數據後處理軟件,已經在全世界廣泛應用著,尤其是在檢測方面。在軟件中專門設定了檢測模塊,為用戶提供專業的檢測模式。
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檢測模塊介面
 
打開檢測模塊後,將轉換成.asc通用格式的點雲數據導入到檢測模塊中。
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未修整的點雲數據
 
選中非檢測部分的點雲數據,可以簡單地除去不要的範圍,留下要使用的點雲數據。
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修整後的點雲數據圖
 
點雲上的每一個點的座標值能即時呈現
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顯示座標的點雲數據圖
 
由於油罐的第一圈罐壁不可見,第二圈罐壁只能看到2/4以上部分,囙此,檢測比較的基準圓及基準半徑選在第二圈罐壁的3/4處。
在LaserControl軟件中,對罐壁距離做一下量測得到以下結果:
第三圈罐壁寬度:2.2622m
第二圈罐壁可見部分寬度:0.6214m
已知2-7圈罐壁每圈寬度均為2.26m,8-9圈罐壁各為1.7m。
所以,基準圓位置為高出泡沫擋板0.0564m位置
 
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經過量測,基準圓的位置確定在高於點雲數據最低點一個點間距離(即0.056m)位置。
 
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通過特徵創建功能,在點雲數據上建立一個向量特徵。通過沿自定義向量的形式,創建斷面,斷面間隔設定為:1.13m(2.26m/2)。因為8-9圈罐壁的寬度為1.7m,因此,需要先删除8-9圈內的斷面,得到2-7圈罐壁的斷面。
 
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向量
 
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斷面創建工具
 
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2-7圈罐壁断面
 
單獨創建第七圈4/4處斷面,以第七圈4/4處斷面為起始位置,至點雲數據最高點建立一個向量特徵,沿此向量創建斷面,斷面間隔設定為:0.425m。斷面創建後,分別删除這兩圈的2/4處和4/4處。這樣就得到了整個罐壁檢測位置的水准斷面。斷面間隔距離變化的位置,也由兩條向量表現出來。
 
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整体水平断面
 
隱藏除第二圈3/4處斷面以外的斷面,以此斷面及罐體高度為特徵,創建一個圓柱體。此時,已經可以大致地看出罐壁的變形情况了。
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圓柱
 
以圓柱為為軸基本元素,以徑向管道創建垂直斷面,角度間隔7.5度,將爬梯後方位置的罐壁上的點作為起始位置。由於第49條垂直斷面不作為數據使用,故可以删除或保留。
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垂直断面起始位置
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垂直断面
 
全部測點的位置確認
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测点位置
 
利用特徵創建功能,將所有水准斷面創建為平面特徵,將所有垂直斷面創建為多義線特徵,在通過平面與多義線相交的管道,創建所有測點位置的點特徵(名義值)。創建時,按平面順序一一創建,即按照罐壁分段位置創建,創建完一圈測點後,緊接著量測測點到圓柱軸的距離(即到第二圈3/4處圓心在平面投影點的距離),這樣,既可以隨時糾正操作錯誤,又方便後面的報告生成。
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平面与多义线
 
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半徑
 
獲得了所有半徑的數據後,逐一生成每個斷面的半徑數據的報告,然後導入到EXCEL錶中。生成全部半徑數據的報告後,全部導入到EXCEL檔案中後,就能够很容易地提取出半徑的數據,導入到規範的數據表格中。每個測點、距離特徵、斷面、多義線及平面,都有詳細的區分命名,所以不容易將數據弄混。
 
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詳細數據另附EXCEL檔案
 
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以水平方向断面建立多义线
 
第二圈3/4处断面为基准,建立一个平面,然后将所有线投影到平面上。
局部放大後,可以通過線的顏色來瞭解偏離度。
 
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總結
這個量測和分析過程用時不到5小時,利用三維雷射掃描儀,在滿足精度和數據量的前提下,我們不僅能够更加高效方便地獲得油罐內壁上面點的資訊,而且還能利用後處理軟件全面的功能,簡單輕鬆地處理海量的測點數據。三維雷射掃描儀攜帶便利,架設及操作非常簡單,外業工作時,只需要攜帶一臺掃描儀和一個三脚架即可進行資料獲取工作。掃描儀的體積只比全站儀稍稍大了一點點,通過高速的掃描,在2、3分鐘內,就能够獲得大量的測點資訊,這是常規測量儀器不能比擬的。
獲取完點雲數據之後,其他的工作就可以在辦公室裏進行了。這樣就减少了外業工作的時間,同時也降低了外業工作的危險性。內業的資料處理,簡單快捷,能够將生成報告的數據,直接導入到OFFICE軟件中。如今,三維雷射掃描儀已經廣泛地應用在各行各業中,使用三維雷射掃描儀進行形體檢測,也將會使這項工作變得更加精確快速。

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