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基于视频位移的井架承载能力研究

作　者: 余利
导　师: 徐小兵; 韩兴
学　校: 长江大学
专　业: 机械工程
关键词: 石油井架位移视频测量承载
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要

石油井架在现场服役多年以后,由于经受日晒雨淋,频繁搬运等影响,会产生各种缺陷,包括井架大腿整体弯曲、支座沉降、局部杆件弯曲与腐蚀、载荷偏心等,使其难以满足出厂时的设计载荷要求。为了安全生产也为了能够科学、准确地评定在役井架的承载能力,标准规定在现场施加一定载荷,使用应变技术测量井架受力。以现场测得的数据为基础进行相关推算和计算,最后得出在役井架的承载能力。这种方法确实解决了现场测试在役井架受力并最终计算出承载能力的问题,但也存在诸多不足：如为安全起见,现场测试人员一般不测量攀爬困难和危险的部位。测量点只布置在几个有限的部位,对于一个使用多年且存在缺陷(特别是较严重缺陷)的井架来说,这样测试所获得的数据可能不是井架最危险、受力最大的部位；再一点就是由于现场施加大载荷困难,无法获得大载荷作用下的试验数据。给评估计算带来误差,影响安全生产。利用视频测量手段测量井架的位移,修正测量数据,分析位移与承载的对应关系。通过井架的位移来评价井架的承载能力。通过分析井架位移与承载能力间的关系,找出位移与承载能力间的联系,可以为井架应力测试提供新方法,可有效的降低劳动强度,节约成本,提高工作人员的安全性。视频位移测量可以提取井架上任意一点的变形数据,可以对井架提供全方位的检测；视频位移测量系统在1m视场范围内位移精度可达10um,应变精度可达20uε,并且可以达到25000帧/秒的高速测量。非接触式测量检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数等,实现自动识别功能。非接触式测量系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用非接触式测量来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用非接触式测量检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且非接触式测量易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。正是由于非接触式测量系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将非接触式测量系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-8
第1章绪论  8-10
  1.1 课题来源与研究的意义  8
  1.2 国内外非接触式测量研究现状  8-10
第2章非接触式测量系统概述  10-13
  2.1 非接触式测量系统分类  10-11
  2.2 非接触式测量系统组成  11-12
  2.3 非接触式测量系统的优点  12-13
第3章非接触式视频位移测量技术  13-23
  3.1 基本概念  13
  3.2 系统组成  13
  3.3 应用简介  13-14
  3.4 图像采集  14-23
第4章视频位移图像处理  23-33
  4.1 图像的采样与量化  23-25
  4.2 图像的滤波与二值化  25-28
  4.3 粒子像点检测  28-33
第5章模型井架视频位移与承载能力的对比试验  33-48
  5.1 实验目的  33
  5.2 实验器材  33-34
  5.3 实验原理  34-36
  5.4 实验步骤及内容  36-39
  5.5 测试数据分析  39-48
第6章结束语  48-49
  6.1 总结  48
  6.2 展望  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-53
个人简介  53-54

基于视频位移的井架承载能力研究

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