常見的高空無損檢測(cè)(NDT)方法需要借助腳手架、載人升降機(jī)或繩索來檢測(cè)結(jié)構(gòu)的表面，不過，這些方法可能既危險(xiǎn)又耗時(shí)，成本還高。

有沒有更安全的方法呢？隨著機(jī)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(jī)超聲檢測(cè)。無人機(jī)檢測(cè)給高空作業(yè)、無損檢測(cè)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(jī))為各行各業(yè)的無損檢測(cè)專家提供了獨(dú)特的空中視角。無人機(jī)可以輕松進(jìn)入偏遠(yuǎn)或無法進(jìn)入的區(qū)域，不會(huì)危及飛行員的安全。

無人機(jī)為無損檢測(cè)專家提供了一種快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法，同時(shí)還降低了運(yùn)營(yíng)成本，大幅降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。配備有攝影和視頻錄制功能的無人機(jī)，有助于無損檢測(cè)專家安全、持續(xù)地進(jìn)行各種測(cè)量和檢測(cè)服務(wù)。

一、檢測(cè)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(gè)領(lǐng)域的檢測(cè)團(tuán)隊(duì)提供無人機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)更安全、更迅速、更具成本效益的超聲和視覺檢測(cè)，他們的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種獨(dú)特的無人機(jī)解決方案Skygauge。

該方案采用一個(gè)裝有超聲測(cè)厚儀的無人機(jī)，用于進(jìn)行視覺檢測(cè)和壁厚測(cè)量。在進(jìn)行工業(yè)檢測(cè)時(shí)，無人機(jī)會(huì)進(jìn)入到危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行檢測(cè)，工人們只需待在地面，而無需使用繩索、吊桿升降機(jī)和腳手架爬到高空完成檢測(cè)，從而避免了潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（一）無人機(jī)如何進(jìn)行超聲檢測(cè)？

特制的無人機(jī)集成了38DL PLUS超聲測(cè)厚儀。還配備了D790-SM雙晶探頭，可以接觸表面進(jìn)行檢測(cè)，以在不計(jì)漆層的情況下測(cè)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(cè)厚儀，使用聲波來測(cè)量壁厚，探頭可以不同的角度安裝在無人機(jī)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(gè)部分：現(xiàn)場(chǎng)采集、飛行路線規(guī)劃和后期分析。在檢測(cè)相關(guān)結(jié)構(gòu)之前，操作人員必須了解檢測(cè)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(jī)在危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，操作人員則待在地面上的安全區(qū)域。

“Skygauge定期(例如每6個(gè)月一次)獲取金屬壁厚的讀數(shù)，以確定管道、壓力容器或儲(chǔ)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(jī)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(cè)量，在使用了適當(dāng)?shù)母邷伛詈蟿r(shí)，還可接觸溫度高達(dá)500°C的高溫表面。無人機(jī)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(jì)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(cè)。

Nikita介紹說：“無人機(jī)的設(shè)計(jì)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(jī)還可以傾斜其旋翼，飛到離被測(cè)結(jié)構(gòu)更近的位置，進(jìn)行更穩(wěn)定的檢測(cè)?！?/span>

無損檢測(cè)人員借助Skygauge無人機(jī)進(jìn)入難以到達(dá)的區(qū)域，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)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(fèi)好幾天時(shí)間才能收集到這些數(shù)據(jù)。

對(duì)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(cè)(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(jī))，Skygauge公司估計(jì)他們的無人機(jī)解決方案要比在地面上行走或在高空中攀爬進(jìn)行檢測(cè)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(cè)人員在兩天內(nèi)完成一項(xiàng)為期兩周的工作，減少了80%的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)間?！?/span>

如今，各行各業(yè)都在試圖采用無人機(jī)改善人工作業(yè)的現(xiàn)狀。使用無人機(jī)進(jìn)行無損檢測(cè)，開啟了將無人機(jī)的機(jī)動(dòng)性與不同檢測(cè)方法相結(jié)合的先河，隨之而來，各種無人機(jī)檢測(cè)解決方案將會(huì)應(yīng)運(yùn)而生。無人機(jī)檢測(cè)可以提供各種石油和天然氣行業(yè)特性的檢測(cè)數(shù)據(jù)，以識(shí)別缺陷，進(jìn)而降低故障率和非計(jì)劃停工率。

瑞士Elios 3無人機(jī)也將在今年配備測(cè)厚儀，這些無人機(jī)讓我們窺見了無人機(jī)無損檢測(cè)的未來;它縮短了周轉(zhuǎn)時(shí)間、降低了檢測(cè)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(xiǎn)。

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