常見的高空無損檢測(NDT)方法需要借助腳手架、載人升降機或繩索來檢測結(jié)構(gòu)的表面，不過，這些方法可能既危險又耗時，成本還高。
有沒有更安全的方法呢？隨著機器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，并徹底改變了我們的工作方式，天空中的新技術(shù)賦予了我們問題的答案：無人機超聲檢測。無人機檢測給高空作業(yè)、無損檢測專業(yè)人員帶來了更多好處。
無人駕駛航空器(通常稱為無人機)為各行各業(yè)的無損檢測專家提供了獨特的空中視角。無人機可以輕松進(jìn)入偏遠(yuǎn)或無法進(jìn)入的區(qū)域，不會危及飛行員的安全。
無人機為無損檢測專家提供了一種快速、準(zhǔn)確的檢測方法，同時還降低了運營成本，大幅降低了安全風(fēng)險。配備有攝影和視頻錄制功能的無人機，有助于無損檢測專家安全、持續(xù)地進(jìn)行各種測量和檢測服務(wù)。
一、檢測案例
位于加拿大的Skygauge Robotics公司為服務(wù)于石油和天然氣、基礎(chǔ)設(shè)施、海上鉆井、電信等各個領(lǐng)域的檢測團(tuán)隊提供無人機。為了實現(xiàn)更安全、更迅速、更具成本效益的超聲和視覺檢測，他們的機器人團(tuán)隊開發(fā)了一種獨特的無人機解決方案Skygauge。
該方案采用一個裝有超聲測厚儀的無人機，用于進(jìn)行視覺檢測和壁厚測量。在進(jìn)行工業(yè)檢測時，無人機會進(jìn)入到危險場所進(jìn)行檢測，工人們只需待在地面，而無需使用繩索、吊桿升降機和腳手架爬到高空完成檢測，從而避免了潛在的安全風(fēng)險。
（一）無人機如何進(jìn)行超聲檢測？
特制的無人機集成了38DL PLUS超聲測厚儀。還配備了D790-SM雙晶探頭，可以接觸表面進(jìn)行檢測，以在不計漆層的情況下測量金屬的厚度。
Skygauge Robotics公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Nikita Iliushkin介紹了這種設(shè)置的工作原理：“38DLP是一種符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的超聲測厚儀，使用聲波來測量壁厚，探頭可以不同的角度安裝在無人機上，以接觸結(jié)構(gòu)上方或下方的表面?！?/span>
其工作流程主要分為三個部分：現(xiàn)場采集、飛行路線規(guī)劃和后期分析。在檢測相關(guān)結(jié)構(gòu)之前，操作人員必須了解檢測區(qū)域的周圍環(huán)境有沒有障礙，以確保安全操作。當(dāng)無人機在危險場所進(jìn)行檢測時，操作人員則待在地面上的安全區(qū)域。
“Skygauge定期(例如每6個月一次)獲取金屬壁厚的讀數(shù)，以確定管道、壓力容器或儲罐的金屬壁是否在變薄，”Nikita說道：“如果金屬壁變得太薄，則表明需要進(jìn)行維護(hù)?！?/span>
Skygauge無人機集成了D790-SM雙晶探頭，該系統(tǒng)可以分注耦合劑。常用的D790系列探頭用于進(jìn)行回波到回波測量，在使用了適當(dāng)?shù)母邷伛詈蟿r，還可接觸溫度高達(dá)500°C的高溫表面。無人機借助力感應(yīng)探頭來施加獲取厚度讀數(shù)所需的精準(zhǔn)力度，并在掃查過程中保持與表面接觸的狀態(tài)。Skygauge的設(shè)計可確保精確的飛行，使用適當(dāng)?shù)牧Χ冉佑|，抵抗風(fēng)的阻力，及進(jìn)行角度檢測。
Nikita介紹說：“無人機的設(shè)計吸納了推力矢量技術(shù)，使其能夠在不干擾框架的情況下向任何方向推送。無人機還可以傾斜其旋翼，飛到離被測結(jié)構(gòu)更近的位置，進(jìn)行更穩(wěn)定的檢測?！?/span>
無損檢測人員借助Skygauge無人機進(jìn)入難以到達(dá)的區(qū)域，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估，并收集全面的數(shù)據(jù)，而如果使用傳統(tǒng)的進(jìn)入方法，則要花費好幾天時間才能收集到這些數(shù)據(jù)。
對于在高空或其他難以到達(dá)的區(qū)域?qū)Y本密集型資產(chǎn)進(jìn)行的超聲檢測(例如海上船只、船舶和貨船、石油和天然氣精煉廠以及風(fēng)力渦輪機)，Skygauge公司估計他們的無人機解決方案要比在地面上行走或在高空中攀爬進(jìn)行檢測的方式快5到10倍。
該公司的工作人員稱：“該系統(tǒng)可以讓兩名檢測人員在兩天內(nèi)完成一項為期兩周的工作，減少了80%的現(xiàn)場檢測時間?！?/span>
如今，各行各業(yè)都在試圖采用無人機改善人工作業(yè)的現(xiàn)狀。使用無人機進(jìn)行無損檢測，開啟了將無人機的機動性與不同檢測方法相結(jié)合的先河，隨之而來，各種無人機檢測解決方案將會應(yīng)運而生。無人機檢測可以提供各種石油和天然氣行業(yè)特性的檢測數(shù)據(jù)，以識別缺陷，進(jìn)而降低故障率和非計劃停工率。
瑞士Elios 3無人機也將在今年配備測厚儀，這些無人機讓我們窺見了無人機無損檢測的未來;它縮短了周轉(zhuǎn)時間、降低了檢測成本，提高了安全性，使人們不必再面臨高空工作所帶來的風(fēng)險。
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