3. Kết cấu của luận án
2.2. Lập sơ đồ trãi phân mãnh và xác định diện tích quét trên bồn chứa
Khi robot mang đầu dò siêu âm di chuyển trên thân bồn chứa thực hiện quét thu thập dữ liệu để xây dựng bản đồ mòn tổng thể thì các diện tích quét có các vật cản trên thân bồn như: các mặt bích, cầu thang bộ, các tấm hàn đắp có chiều cao lớn,… sẽ gây cản trở hoạt động di chuyển của robot. Vì thế, các khu vực này sẽ không được kiểm tra siêu âm bằng robot mà sẽđược kiểm tra siêu âm bằng tay qua việc phân mảnh (phân lưới). Việc phân mảnh giúp tách các phần diện tích có vật cản để thực hiện kiểm tra siêu âm bằng tay và mã hoá (đánh số hiệu) các khu vực của bồn chứa để giúp ghép các bản đồ mòn thành phần thành bản đồ mòn tổng thể (hình 2.12). Bên cạnh đó, việc mã hoá các khu vực cũng cho phép xác định được các toạ độ thành phần của diện tích khu vực giúp cho việc định vị chính xác vị trí robot đo kiểm khi thực hiện quét thu thập dữ liệu khu vực tương ứng trên thân bồn chứa.
49 Mặt bích Ống dẫn Cầu thang
Hình 2.12: Phân mảnh (chia lưới) các diện tích trên bồn chứa
Hình 2.13 mô tả việc đánh số hiệu để chia bồn thành các khu vực, mã hoá các khu vực này giúp lập kế hoạch siêu âm sử dụng robot, siêu âm thủ công, xác định tên các khu vực để có căn cứ ghép các bản đồ mòn thành phần để xây dựng bản đồn mòn tổng thể. Các khu vực thành phần của bồn được chỉ định siêu âm sử dụng robot sau khi chia lưới sẽ có diện tích bằng nhau. Các khu vực được siêu âm thủ công (các mặt bích, đường ống dẫn, cầu thang bộ đi lên nắp bồn chứa) cũng cố gắng chia sao cho có diện tích bằng với khu vực siêu âm sử dụng robot nếu có thể được.
50 n (iii, jjj) 0 y m y 1 2 3 1 2 3 (iii, jjj) (111, 111) (iii, jjj) 0
Hình 2.13:Sơ đồ trải phân mảnh thân bồn chứa
Theo hình 2.13, để thuận lợi cho việc thực nghiệm và ghép bản đồ mòn tổng thể, trên sơ đồ trải sẽ mã hóa vị trí các diện tích đã phân mảnh, các vị trí mảnh theo trục tọa độx, y được mã hóa S (iii, jjj).
- Các mảnh được mã hóa theo trục x có giá trị i = 1 ÷ m - Các mảnh được mã hóa theo trục y có giá trị j = 1 ÷ n
Các mảnh diện tích có chứa ống chờ các mặt bích, cầu thang, đường ống cũng sẽđược mã hóa mảnh ghép S (iii, jjj) và được thực hiện quét thủ công.
Công việc thực nghiệm đo kiểm tra độ mòn trên bồn chứa xăng dầu cần chế tạo một phần thân bồn được mô tảnhư hình 2.14.
51 x y 0 1000 2000 3000 1000 2000 3000
a) Mô tả mô hình một phần bồn chứa b) Kích thước mô hình bồn chứa
Hình 2.14:Xác định mô hình thân bồn chứa dùng để thực nghiệm đo kiểm Để xác định vị trí và định vị diện tích của khu vực quét trên bồn chứa cần xác định 4 điểm góc vuông. Sử dụng và bố trí nhiều máy đo laser xác định 4 điểm góc vuông đểxác định toạđộ của khu vực quét và là các điểm chuẩn để điều khiển và hiệu chỉnh vị trí của robot khi di chuyển. Đểxác định khoảng cách khi di chuyển robot được trang bị các cảm biến đo khoảng cách như mô tảở 2.15.
52 H2 D Máy Laser 1 đo khoảng cách Máy Laser 2 đo khoảng cách H1 L1 0 1 2 3 4 5 6 7 α2 α1 α1 α2 8
Hình 2.15:Xác định vị trí một khu vực (diện tích) quét cụ thể
Thông số kỹ thuật
Phạm vi đo 0,05 – 100 m
Độ chính xác đo lường ± 1,5 mm
Tia laser 635 nm
Nguồn cấp điện pin ion lithium gắn trong 3,7V / 1,25Ah Trọng lượng, xấp xỉ 0,14 kg
Hình 2.16: Thông số kỹ thuật máy đo khoảng cách Bosch GLM 100C
Từ vị trí đáy bồn chứa ta có thể xác định các điểm tham chiếu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,… Các điểm này được sử dụng để tính toán, so sánh và xác định vị trí khu vực (diện tích) các mảnh quét trên bồn chứa. Sử dụng các cảm biến đo khoảng cách GLM100Cvà/hoặc kết hợp với máy đo tia vuông góc (laser level) để xác định các
53
giá trị L1, H1, H2 (hình 2.17). Chia lưới và xác định các vị trí diện tích các mảnh cần quét trên bồn chứa.
a) Máy lấy điểm góc vuông laser b) Định vị diện tích quét bằng máy đo laser
Hình 2.17:Xác định vịtrí và định vị diện tích quét trên mô hình bồn chứa Việc lắp ghép dữ liệu các khu vực của thân bồn chứa đã được phân mảnh nhằm tạo lập bản đồ mòn tổng thểcũng giống như cách lập bản đồ mòn cho 1 khu vực cụ thể và nhờ các số hiệu có được trong quá trình mã hoá bồn. Từ các số hiệu mã hoá chúng ta có thể chỉđịnh thứ tự ghép các bản đồ mòn của các khu vực để xây dựng bản đồ mòn tổng thể.