JP6792928B2 - Weight loss prediction method, prediction device, and prediction program - Google Patents
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Description
本発明は、減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムに関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば発電用ボイラの水冷壁管のように表面に於いて腐食・摩耗によって減肉が進行する部材における減肉量を予測する際に用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to a method for predicting the amount of wall loss, a prediction device, and a prediction program. More specifically, the present invention relates to a technique suitable for use in predicting the amount of wall thinning in a member whose surface is thinned due to corrosion / wear, such as a water-cooled wall pipe of a power generation boiler.
流動層ボイラの伝熱管の摩耗減肉量を計測する従来の装置として、例えば、開角度(180°−2α)なる2辺を有するV型治具と、前記開角度を2等分する線上に配設した変位計を備えた測定端子と、V型治具の前記2辺を伝熱管に対して下方から接触させ、摩耗のない正常な伝熱管と摩耗した伝熱管に対する最短距離の偏差を算出し、算出結果に基づいて摩耗した伝熱管の摩耗減肉量を測定する手段を有するようにしたものがある(特許文献1)。 As a conventional device for measuring the amount of wear and thinning of the heat transfer tube of the fluidized bed boiler, for example, on a V-shaped jig having two sides having an opening angle (180 ° -2α) and a line that divides the opening angle into two equal parts. The measurement terminal equipped with the arranged displacement meter and the two sides of the V-shaped jig are brought into contact with the heat transfer tube from below, and the deviation of the shortest distance between the normal heat transfer tube without wear and the worn heat transfer tube is calculated. Then, there is a device having a means for measuring the amount of wear thinning of the worn heat transfer tube based on the calculation result (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載されているような計測装置を用いて代表点の肉厚を検査して必要最小肉厚と比較して管理を行う場合には、限られた作業時間では検査箇所数が限定されるため(言い換えると、減肉が点として把握されるため)に減肉の進行が顕著な箇所では最大減肉部の見落としによるトラブルが懸念さる。このため、検査・管理手法として効率的であるとは言えないばかりか万全であるとは言い難い。 However, when the wall thickness of a representative point is inspected by using a measuring device as described in Patent Document 1 and managed by comparing with the minimum required wall thickness, the number of inspection points is limited in a limited working time. (In other words, because the wall thinning is grasped as a point), there is a concern that troubles may occur due to oversight of the maximum wall thinning part in places where the progress of wall thinning is remarkable. For this reason, it cannot be said that it is efficient as an inspection / management method, and it cannot be said that it is perfect.
また、特許文献1に記載の技術では、現状の減肉量を把握することはできるものの、将来の減肉量の推移を把握することはできない。このため、必要最小肉厚を下回ってしまうほどに減肉が仮に進行しても、次回の計測までその事態を発見することはできないという問題がある。 Further, although the technique described in Patent Document 1 can grasp the current amount of wall loss, it cannot grasp the transition of the amount of wall loss in the future. Therefore, even if the wall thinning progresses to the extent that it falls below the required minimum wall thickness, there is a problem that the situation cannot be detected until the next measurement.
そこで、本発明は、管理対象物の表面に於ける減肉を面として把握した上で管理対象物の表面に於ける減肉量の分布を予測することができる減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムを提供することを目的とする。本発明は、特に、管理対象物の表面形状を計測することによって取得される三次元表面形状データを活用して管理対象物の表面に於ける減肉量の分布を予測することによって管理対象物を面で管理することができる技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a method and prediction method for predicting the amount of wall thinning, which can predict the distribution of the amount of wall loss on the surface of the controlled object after grasping the wall thinning on the surface of the controlled object as a surface. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a prediction program. In particular, the present invention utilizes three-dimensional surface shape data obtained by measuring the surface shape of a controlled object to predict the distribution of the amount of wall loss on the surface of the controlled object. The purpose is to provide a technology that can manage the above.
かかる目的を達成するため、本発明の減肉量の予測方法は、管理時点<1>について、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状が認識され、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測され、管理対象物の表面を構成する部材の設計寸法に基づいて当該部材の表面の形状及び裏面の形状が特定され、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測された位置に於いて撮影によって認識された管理対象物の表面の形状から肉厚の分だけ離れた位置に設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面の位置が合わせられることによって設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面に対して撮影によって認識された管理時点<1>における管理対象物の表面の形状が配置され、管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に管理対象物の表面に形成された位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状が認識され、位置基準打痕の管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量が特定され、位置基準打痕が形成された位置に於いて撮影によって認識された管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分だけずらした位置に撮影によって認識された管理時点<N>における管理対象物の表面の形状が配置された状態で管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状と管理時点<N>における管理対象物の表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布が算定され、管理時点<N>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における管理対象物の表面の形状が予測されるようにしている。 In order to achieve such an object, the method for predicting the amount of wall thinning of the present invention emits measurement light from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object at the control time point <1> and also on the surface of the controlled object. The measurement light radiated to the surface of the controlled object including the formed cone-shaped position reference dent is photographed by a pair of light receiving parts, and the position reference dent is taken from the measurement light photographed by the pair of light receiving parts. The shape of the surface and the shape of the surface of the controlled object are recognized, the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object is actually measured, and the surface of the member is measured based on the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object. At the position where the shape and the shape of the back surface are specified and the wall thickness of the members constituting the front surface of the controlled object is actually measured, the position is separated from the surface shape of the controlled object recognized by photography by the wall thickness. Photographed with respect to the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension by aligning the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension. The shape of the surface of the management object at the management time point <1> recognized by is arranged, and for the management time point <N> (however, N is a continuous number indicating the order of the time series and is a natural number of 2 or more), the management target A pair of light receiving units emit measurement light from the light irradiation unit toward the surface of the object and the measurement light emitted to the surface of the management object including the position reference dent formed on the surface of the control object. The shape of the position-referenced dent and the shape of the surface of the controlled object are recognized from the measurement light taken by the pair of light-receiving parts, and the shape of the opening on the surface of the controlled object of the position-referenced dent. The amount of wall thinning at the position where the position-referenced dent is formed is specified based on the change from the control time point <N-1> to the control time point <N>, and at the position where the position-referenced dent is formed. The shape of the surface of the controlled object at the control time <N-1> recognized by imaging is shifted from the shape of the surface of the controlled object at the control time <N-1> by the amount of wall loss. In the placed state, the difference between the surface shape of the controlled object at the management time point <N-1> and the surface shape of the controlled object at the management time point <N> is calculated to calculate the distribution of the wall thinning amount. The shape of the surface of the controlled object at the control time <N + 1> is predicted by subtracting the distribution of the amount of wall loss from the shape of the surface of the controlled object at the control time <N>.
本発明の減肉量の予測装置は、管理時点<1>について、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状と、管理対象物の表面を構成する部材が実測されて取得された肉厚と、管理対象物の表面を構成する部材の設計寸法に基づいて特定された当該部材の表面の形状及び裏面の形状とを用いて、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測された位置に於いて撮影によって認識された管理対象物の表面の形状から肉厚の分だけ離れた位置に設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面の位置が合わせられることによって設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面に対して撮影によって認識された管理時点<1>における管理対象物の表面の形状を配置する手段と、管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に管理対象物の表面に形成された位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状を用いて、位置基準打痕の管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量を特定する手段と、位置基準打痕が形成された位置に於いて撮影によって認識された管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分だけずらした位置に撮影によって認識された管理時点<N>における管理対象物の表面の形状が配置された状態で管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状と管理時点<N>における管理対象物の表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布を算定する手段と、管理時点<N>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における管理対象物の表面の形状を予測する手段とを有するようにしている。 The wall thinning amount prediction device of the present invention emits measurement light from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object at the control time point <1>, and has a pyramidal shape formed on the surface of the controlled object. The shape and management of the position-referenced dents recognized from the measurement light taken by the pair of light-receiving parts and the measurement light emitted to the surface of the object to be managed including the position-referenced dents. The surface of the member specified based on the shape of the surface of the object, the wall thickness obtained by actually measuring the member constituting the surface of the controlled object, and the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object. The wall thickness of the members constituting the front surface of the controlled object is separated from the surface shape of the controlled object recognized by photography at the actually measured position using the shape of the surface and the shape of the back surface. With respect to the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension by aligning the position of the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension with the position. About the means for arranging the shape of the surface of the controlled object at the controlled time point <1> recognized by the photographing and the controlled time point <N> (however, N is a continuous number indicating the order of the time series and is a natural number of 2 or more. ), The measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the control object, and the measurement light is emitted to the surface of the control object including the position reference dent formed on the surface of the control object. The surface of the object to be controlled by the position-referenced dent using the shape of the position-referenced dent and the shape of the surface of the object to be controlled, which are photographed by the pair of light-receiving parts and recognized from the measurement light photographed by the pair of light-receiving parts. A means for specifying the amount of wall thinning at the position where the position-referenced dent is formed based on the change from the control time point <N-1> to the control time point <N> in the shape of the opening, and the position-referenced striking. Management time point recognized by photography at the position where the mark was formed <N-1> at the control time point recognized by photography at a position shifted by the amount of wall loss from the shape of the surface of the object to be managed <N-1> The difference between the surface shape of the controlled object at the management time point <N-1> and the surface shape of the controlled object at the control time point <N> is calculated with the surface shape of the controlled object arranged in. The shape of the surface of the controlled object at the control time <N + 1> is predicted by subtracting the distribution of the wall loss from the means for calculating the distribution of the wall loss and the shape of the surface of the controlled object at the control time <N>. I try to have a means to do it.
本発明の減肉量の予測プログラムは、管理時点<1>について、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状と、管理対象物の表面を構成する部材が実測されて取得された肉厚と、管理対象物の表面を構成する部材の設計寸法に基づいて特定された当該部材の表面の形状及び裏面の形状とを用いて、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測された位置に於いて撮影によって認識された管理対象物の表面の形状から肉厚の分だけ離れた位置に設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面の位置が合わせられることによって設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面に対して撮影によって認識された管理時点<1>における管理対象物の表面の形状を配置する処理と、管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に管理対象物の表面に形成された位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状を用いて、位置基準打痕の管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量を特定する処理と、位置基準打痕が形成された位置に於いて撮影によって認識された管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分だけずらした位置に撮影によって認識された管理時点<N>における管理対象物の表面の形状が配置された状態で管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状と管理時点<N>における管理対象物の表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布を算定する処理と、管理時点<N>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における管理対象物の表面の形状を予測する処理とをコンピュータに行わせるようにしている。 In the thinning amount prediction program of the present invention, at the control time point <1>, the measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the control object, and the cone-shaped shape formed on the surface of the control object. The shape and management of the position-referenced dents recognized from the measurement light emitted by the pair of light-receiving parts and the measurement light emitted to the surface of the object to be managed including the position-referenced dents. The surface of the member specified based on the shape of the surface of the object, the wall thickness obtained by actually measuring the member constituting the surface of the controlled object, and the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object. The wall thickness of the members constituting the front surface of the controlled object is separated from the surface shape of the controlled object recognized by photography at the actually measured position by the wall thickness using the shape of and the shape of the back surface. With respect to the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension by aligning the position of the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension with the position. Regarding the process of arranging the shape of the surface of the object to be managed at the management time point <1> recognized by shooting and the management time point <N> (however, N is a continuous number indicating the order of the time series and is a natural number of 2 or more. ), The measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the control object, and the measurement light is emitted to the surface of the control object including the position reference dent formed on the surface of the control object. The surface of the object to be controlled by the position-referenced dent using the shape of the position-referenced dent and the shape of the surface of the object to be controlled, which are photographed by the pair of light-receiving parts and recognized from the measurement light photographed by the pair of light-receiving parts. Based on the change from the control time point <N-1> to the control time point <N> of the shape of the opening in the above, the process of specifying the amount of wall thinning at the position where the position reference dent is formed and the position reference hit. Management time point recognized by photography at the position where the mark was formed <N-1> at the control time point recognized by photography at a position shifted by the amount of wall loss from the shape of the surface of the object to be managed <N-1> The difference between the surface shape of the controlled object at the management time point <N-1> and the surface shape of the controlled object at the control time point <N> is calculated with the surface shape of the controlled object arranged in. The shape of the surface of the controlled object at the control time <N + 1> is predicted by subtracting the distribution of the wall loss from the process of calculating the distribution of the wall loss and the shape of the surface of the controlled object at the control time <N>. I'm trying to get the computer to do the processing.
したがって、これらの減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムによると、管理対象物の表面形状を対象とした計測が行われた上で当該計測によって取得される三次元表面形状データが用いられて管理対象物の表面に於ける減肉量の分布が算定されると共に当該減肉量の分布が用いられて管理対象物の将来の表面形状が予測される。 Therefore, according to these thinning amount prediction methods, prediction devices, and prediction programs, the three-dimensional surface shape data acquired by the measurement is used after the surface shape of the controlled object is measured. Then, the distribution of the wall thinning amount on the surface of the controlled object is calculated, and the future surface shape of the controlled object is predicted by using the wall thinning amount distribution.
また、本発明の減肉量の予測方法は、管理時点<1>について、複数の位置認識用ターゲットとこれら複数の位置認識用ターゲットが取り付けられると共に位置認識用ターゲット同士の間に空隙が形成されているターゲット支持体とを有する位置標定具が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具の位置認識用ターゲットと管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状が認識され、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測され、管理対象物の表面を構成する部材の設計寸法に基づいて当該部材の表面の形状及び裏面の形状が特定され、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測された位置に於いて撮影によって認識された管理対象物の表面の形状から肉厚の分だけ離れた位置に設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面の位置が合わせられることによって設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面に対して撮影によって認識された管理時点<1>における管理対象物の表面の形状が配置され、管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、位置標定具が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具の位置認識用ターゲットと管理対象物の表面に形成された位置基準打痕を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から位置基準打痕の形状及び管理対象物の表面の形状が認識され、位置基準打痕の管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量が特定され、位置基準打痕が形成された位置に於いて撮影によって認識された管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分だけずらした位置に撮影によって認識された管理時点<N>における管理対象物の表面の形状が配置された状態で管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状と管理時点<N>における管理対象物の表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布が算定され、管理時点<N>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における管理対象物の表面の形状が予測されるようにしても良い。 Further, in the method for predicting the amount of wall thinning of the present invention, at the management time point <1>, a plurality of position recognition targets and these plurality of position recognition targets are attached, and a gap is formed between the position recognition targets. In a state where the position indicator having the target support is attached to the surface of the object to be managed and installed, the measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the object to be controlled and the position indicator The position recognition target and the measurement light emitted to the surface of the controlled object including the cone-shaped position reference dent formed on the surface of the controlled object are photographed by a pair of light receiving units and a pair of light received. The shape of the position reference dent and the shape of the surface of the controlled object are recognized from the measurement light taken by the unit, the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object is actually measured, and the surface of the controlled object is formed. The shape of the front surface and the shape of the back surface of the member are specified based on the design dimensions of the member, and the control object recognized by photographing at the position where the wall thickness of the member constituting the surface of the control object is actually measured. The controlled object specified based on the design dimensions by aligning the position of the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions to a position separated from the surface shape by the wall thickness. The shape of the surface of the object to be managed at the control time point <1> recognized by photography is arranged on the back surface of the member constituting the front surface of the light source, and the shape of the surface of the control object at the control time point <1> is arranged. With the position indicator attached to the surface of the controlled object, the measurement light is emitted from the light irradiation unit and the position is directed toward the surface of the controlled object. The position recognition target of the locator and the measurement light radiated to the surface of the controlled object including the position reference dent formed on the surface of the controlled object are photographed by the pair of light receiving parts and taken by the pair of light receiving parts. The shape of the position-referenced dent and the shape of the surface of the object to be controlled are recognized from the photographed measurement light, and the shape of the opening on the surface of the object to be controlled of the position-referenced dent is controlled from the time point <N-1>. The amount of wall thinning at the position where the position-referenced dent is formed is specified based on the change up to the control point <N>, and the control time <N> recognized by imaging at the position where the position-referenced dent is formed. The control time point <N> with the surface shape of the control target object at the control time point <N> recognized by imaging at a position shifted from the surface shape of the control target object in -1> by the amount of wall thinning. The shape of the surface of the object to be managed in -1> and the management at the time of management <N> The difference from the shape of the surface of the object is calculated to calculate the distribution of the amount of wall loss, and the distribution of the amount of wall loss is subtracted from the shape of the surface of the object to be managed at the time of management <N>. The shape of the surface of the controlled object in> may be predicted.
この三次元形状の計測方法によると、複数の位置認識用ターゲットがターゲット支持体に取り付けられている位置標定具が計測対象物の表面へと取り付けられて撮影が行われるようにしているので、三次元形状の計測に用いられるターゲットを個々に取り付けたり取り外したりする手間をかけることなく短時間で計測作業が行われる。 According to this three-dimensional shape measurement method, a position indicator in which a plurality of position recognition targets are attached to the target support is attached to the surface of the object to be measured so that imaging can be performed. The measurement work can be performed in a short time without the trouble of individually attaching and detaching the targets used for measuring the original shape.
本発明の減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムは、管理対象物が発電用ボイラの水冷壁管であるようにしても良い。この場合には、発電用ボイラの水冷壁管の表面に於ける減肉量の分布の予測について上述の作用が奏される。 In the method, apparatus, and prediction program for predicting the amount of wall loss of the present invention, the controlled object may be a water-cooled wall pipe of a power generation boiler. In this case, the above-mentioned action is exerted on the prediction of the distribution of the amount of wall loss on the surface of the water-cooled wall pipe of the power generation boiler.
本発明の減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムによれば、管理対象物の三次元表面形状データを用いて管理対象物の表面に於ける減肉量の分布を算定すると共に当該減肉量の分布を用いて管理対象物の将来の表面形状を予測することができるので、管理対象物における減肉の状況を面として把握して管理することが可能になり、最大減肉部の見落としを防止し、さらに、例えば必要最小肉厚を下回ってしまうほどの将来の減肉の進行に関する情報を提供して検査・管理手法としての信頼性及び有用性の向上を図ることが可能になる。 According to the method for predicting the amount of wall loss, the prediction device, and the prediction program of the present invention, the distribution of the amount of wall loss on the surface of the controlled object is calculated using the three-dimensional surface shape data of the controlled object, and the said. Since the future surface shape of the controlled object can be predicted using the distribution of the amount of wall thinning, it becomes possible to grasp and manage the state of wall thinning in the controlled object as a surface, and the maximum wall thinning part. It is possible to improve the reliability and usefulness as an inspection / management method by providing information on the progress of wall thinning in the future, for example, to the extent that the wall thickness falls below the minimum required wall thickness. Become.
本発明の減肉量の予測方法は、位置標定具が利用されて撮影が行われるようにした場合には、三次元形状の計測に用いられるターゲットを個々に取り付けたり取り外したりする手間をかけることなく短時間で計測作業を行うことができ、計測作業を迅速に行うことが可能になる。 In the method for predicting the amount of wall thinning of the present invention, when a position indicator is used to perform imaging, it takes time and effort to individually attach and detach targets used for measuring a three-dimensional shape. The measurement work can be performed in a short time without any problem, and the measurement work can be performed quickly.
本発明の減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムは、管理対象物が発電用ボイラの水冷壁管であるようにした場合には、発電用ボイラの水冷壁管の表面における減肉量の分布の予測について上述の効果を奏することが可能になる。 The method for predicting the amount of wall loss, the prediction device, and the prediction program of the present invention have a wall thinning on the surface of the water-cooled wall pipe of the power generation boiler when the controlled object is a water-cooled wall pipe of the power generation boiler. It is possible to achieve the above-mentioned effects on the prediction of the distribution of quantities.
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.
図1乃至図11に、本発明に係る減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムの実施形態の一例を示す。 1 to 11 show an example of an embodiment of a wall thinning amount prediction method, a prediction device, and a prediction program according to the present invention.
ここで、本発明が用いられて減肉量の予測が行われる対象物(「管理対象物」という)は、特定のものに限定されるものではなく、例えば、建物等の建築構造物,プラント等の機械構造物,車両等の製品,配管等の構成部材や部品などが挙げられる。 Here, the object (referred to as “managed object”) to which the present invention is used to predict the amount of wall loss is not limited to a specific object, for example, a building structure such as a building, a plant. Machine structures such as, products such as vehicles, and constituent members and parts such as piping.
本実施形態では、管理対象物(尚、状態の管理対象であると共に減肉量の予測対象である部材)が発電用ボイラの水冷壁管である場合を例に挙げて説明する。 In the present embodiment, a case where the controlled object (a member whose state is controlled and whose wall thickness is predicted) is a water-cooled wall pipe of a power generation boiler will be described as an example.
また、或る管理対象物に関する三次元形状の計測や減肉量の予測は一定の若しくは不定の間隔で行われ、連続番号N(但し、N=1,2,3,…(即ち、自然数))を用いて或る管理対象物の所定の同一箇所・範囲に関して時系列で行われる減肉量の予測の序次としての回を表すものとし、時系列で行われる各予測を「予測N回目」と表記する。 In addition, the measurement of the three-dimensional shape of a certain controlled object and the prediction of the amount of wall thinning are performed at regular or indefinite intervals, and the serial number N (however, N = 1, 2, 3, ... (That is, a natural number)). ) Is used to represent the time-series prediction of the amount of wall loss with respect to a predetermined same location / range of a certain managed object, and each prediction made in the time-series is referred to as "prediction Nth time". Is written.
三次元形状の計測が行われたり減肉量の予測の目標とされたりする時機も、上記減肉量の予測の序次としての回を表す連続番号N(但し、N=1,2,3,…(即ち、自然数))を用いて表すものとし、時系列における各時機を「管理時点<N>」と表記する。 The time when the three-dimensional shape is measured or the target of the prediction of the thinning amount is also the serial number N (however, N = 1, 2, 3) indicating the times as the order of the prediction of the thinning amount. , ... (that is, natural numbers)), and each time in the time series is expressed as "management time point <N>".
上記各予測と各時機とは、「管理時点<N>において行われた計測結果が用いられて実行される管理時点<N+1>を目標とする予測」が「予測N回目」に該当するという関係になる。 The relationship between each of the above forecasts and each time is that the "prediction targeting the management time point <N + 1> executed using the measurement results performed at the management time point <N>" corresponds to the "prediction Nth time". become.
本実施形態の減肉量の予測方法は、管理時点<1>について、複数の位置認識用ターゲット2とこれら複数の位置認識用ターゲット2が取り付けられると共に位置認識用ターゲット2同士の間に空隙5が形成されているターゲット支持体3とを有する位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された(S1−1)状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具1の位置認識用ターゲット2と管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕10を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて(S1−8)一対の受光部で撮影された計測光から位置基準打痕10の形状及び管理対象物の表面の形状が認識され(S1−9,1−10)、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測され(S1−7)、管理対象物の表面を構成する部材の設計寸法に基づいて当該部材の表面の形状及び裏面の形状が特定され(S1−11)、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測された位置に於いて撮影によって認識された管理対象物の表面の形状から肉厚の分だけ離れた位置に設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面の位置が合わせられることによって設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面に対して撮影によって認識された管理時点<1>における管理対象物の表面の形状が配置され(S1−12)、管理時点<N>について(但し、Nは2以上)、位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された(S2−1)状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具1の位置認識用ターゲット2と管理対象物の表面に形成された位置基準打痕10を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて(S2−4)一対の受光部で撮影された計測光から位置基準打痕10の形状及び管理対象物の表面の形状が認識され(S2−5,2−6)、位置基準打痕10の管理対象物の表面に於ける開口部13の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕10の形成箇所に於ける減肉量が特定され(S2−7)、位置基準打痕10が形成された位置に於いて撮影によって認識された管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分だけずらした位置に撮影によって認識された管理時点<N>における管理対象物の表面の形状が配置された状態で管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状と管理時点<N>における管理対象物の表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布が算定され(S2−8)、管理時点<N>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における管理対象物の表面の形状が予測される(S2−9)ようにしている(図1及び図2参照)。 In the method for predicting the amount of wall thinning in the present embodiment, at the management time point <1>, a plurality of position recognition targets 2 and the plurality of position recognition targets 2 are attached, and a gap 5 is provided between the position recognition targets 2. In the state (S1-1) in which the position indicator 1 having the target support 3 on which the object is formed is attached and installed on the surface of the controlled object, the light irradiation unit is directed toward the surface of the controlled object. The measurement light emitted from the light emitting and irradiating the surface of the control object including the position recognition target 2 of the position indicator 1 and the cone-shaped position reference dent 10 formed on the surface of the control object. (S1-8) The shape of the position reference dent 10 and the shape of the surface of the object to be controlled are recognized from the measurement light photographed by the pair of light receiving parts (S1-9, 1). -10), the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object is actually measured (S1-7), and the shape of the front surface and the shape of the back surface of the member based on the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object. (S1-11), and at the position where the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object was actually measured, the position separated by the wall thickness from the shape of the surface of the controlled object recognized by photography. Photographed with respect to the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension by aligning the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimension. The shape of the surface of the management object at the management time point <1> recognized by is arranged (S1-12), and for the management time point <N> (however, N is 2 or more), the position indicator 1 is the management object. In the state of being attached to the surface and installed (S2-1), the measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the object to be managed, and the position recognition target 2 of the position indicator 1 and the object to be managed are managed. The measurement light emitted to the surface of the controlled object including the position reference dent 10 formed on the surface of the light is photographed by the pair of light receiving parts (S2-4), and the measurement light is taken by the pair of light receiving parts. The shape of the position reference dent 10 and the shape of the surface of the object to be controlled are recognized (S2-5, 2-6), and the shape of the opening 13 on the surface of the object to be controlled of the position reference dent 10 is managed. The amount of wall thinning at the formation location of the position reference dent 10 is specified based on the change from the time point <N-1> to the control time point <N> (S2-7), and the position reference dent 10 is formed. Taken at a position shifted by the amount of wall loss from the shape of the surface of the controlled object at the control time <N-1> recognized by shooting at the same position. The shape of the surface of the controlled object at the controlled time <N-1> and the surface shape of the controlled object at the controlled time <N> with the shape of the surface of the controlled object at the controlled time <N> recognized by the shadow arranged. The difference from the surface shape is calculated to calculate the distribution of the amount of wall loss (S2-8), and the distribution of the amount of wall loss is subtracted from the shape of the surface of the object to be controlled at the time of management <N> at the time of management. The shape of the surface of the controlled object in <N + 1> is predicted (S2-9) (see FIGS. 1 and 2).
上記減肉量の予測方法は本発明に係る減肉量の予測装置によって実施され得る。本実施形態の減肉量の予測装置は、管理時点<1>について、複数の位置認識用ターゲット2とこれら複数の位置認識用ターゲット2が取り付けられると共に位置認識用ターゲット2同士の間に空隙5が形成されているターゲット支持体3とを有する位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具1の位置認識用ターゲット2と管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕10を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕10の形状及び管理対象物の表面の形状と、管理対象物の表面を構成する部材が実測されて取得された肉厚と、管理対象物の表面を構成する部材の設計寸法に基づいて特定された当該部材の表面の形状及び裏面の形状とを用いて、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測された位置に於いて撮影によって認識された管理対象物の表面の形状から肉厚の分だけ離れた位置に設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面の位置が合わせられることによって設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面に対して撮影によって認識された管理時点<1>における管理対象物の表面の形状を配置する手段としてのデータ結合部21aと、管理時点<N>について(但し、Nは2以上)、位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具1の位置認識用ターゲット2と管理対象物の表面に形成された位置基準打痕10を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕10の形状及び管理対象物の表面の形状を用いて、位置基準打痕10の管理対象物の表面に於ける開口部13の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕10の形成箇所に於ける減肉量を特定する手段としての減肉量算定部21dと、位置基準打痕10が形成された位置に於いて撮影によって認識された管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分だけずらした位置に撮影によって認識された管理時点<N>における管理対象物の表面の形状が配置された状態で管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状と管理時点<N>における管理対象物の表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布を算定する手段としての減肉量分布算定部21eと、管理時点<N>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における管理対象物の表面の形状を予測する手段としての形状予測部21fとを有する。 The method for predicting the amount of wall loss can be carried out by the device for predicting the amount of wall loss according to the present invention. In the wall thinning amount prediction device of the present embodiment, at the management time point <1>, a plurality of position recognition targets 2 and the plurality of position recognition targets 2 are attached, and a gap 5 is provided between the position recognition targets 2. In a state where the position indicator 1 having the target support 3 on which the object is formed is attached and installed on the surface of the controlled object, the measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object. At the same time, a pair of light received by the position recognition target 2 of the position indicator 1 and the measurement light radiated to the surface of the controlled object including the cone-shaped position reference dent 10 formed on the surface of the controlled object. The shape of the position reference dent 10 and the shape of the surface of the controlled object recognized from the measurement light taken by the unit and photographed by the pair of light receiving units, and the members constituting the surface of the controlled object are actually measured and acquired. The wall thickness of the member that constitutes the surface of the controlled object is used by using the thickness of the wall and the shape of the front surface and the shape of the back surface of the member specified based on the design dimensions of the member that constitutes the surface of the controlled object. The back surface of the member that constitutes the surface of the controlled object specified based on the design dimensions at a position separated by the wall thickness from the shape of the surface of the controlled object recognized by photography at the position where the thickness was actually measured. The shape of the surface of the controlled object at the control time point <1> recognized by photography is arranged on the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions by aligning the positions of. Regarding the data coupling unit 21a as a means and the management time point <N> (however, N is 2 or more), the position indicator 1 is attached to the surface of the management object and installed, and the surface of the management object is installed. The measurement light is emitted from the light irradiation unit and is irradiated to the surface of the control object including the position recognition target 2 of the position indicator 1 and the position reference dent 10 formed on the surface of the control object. Position-referenced dents 10 using the shape of the position-referenced dent 10 and the shape of the surface of the object to be managed, which were captured by the pair of light-receiving units and recognized from the measured light captured by the pair of light-receiving units. The amount of wall thinning at the formation location of the position reference dent 10 based on the change from the control time point <N-1> to the control time point <N> of the shape of the opening 13 on the surface of the control object 10. The thinning amount calculation unit 21d as a means for identifying the light, and the thinning from the surface shape of the controlled object at the management time point <N-1> recognized by photographing at the position where the position reference dent 10 is formed. Management at the management time point <N> recognized by shooting at a position shifted by the amount With the surface shape of the object arranged, the difference between the surface shape of the controlled object at the management time point <N-1> and the surface shape of the controlled object at the management time point <N> is calculated to reduce the thickness. The wall thinning amount distribution calculation unit 21e as a means for calculating the amount distribution, and the management target at the management time point <N + 1> by subtracting the wall thinning amount distribution from the surface shape of the management object at the management time point <N>. It has a shape prediction unit 21f as a means for predicting the shape of the surface of an object.
上記減肉量の予測方法及び減肉量の予測装置は、減肉量の予測プログラムがコンピュータ上で実行されることによっても実施・実現され得る。ここでは、減肉量の予測プログラムがコンピュータ上で実行されることによって減肉量の予測方法が実施されると共に減肉量の予測装置が実現される場合を説明する。 The method for predicting the amount of wall loss and the device for predicting the amount of wall loss can also be implemented and realized by executing a program for predicting the amount of wall loss on a computer. Here, a case where the wall thinning amount prediction method is executed and the wall thinning amount prediction device is realized by executing the wall thinning amount prediction program on a computer will be described.
本実施形態の減肉量の予測プログラム27を実行するためのコンピュータ20(本実施形態では、減肉量の予測装置20でもある)の全体構成を図3に示す。 FIG. 3 shows the overall configuration of the computer 20 (which is also the wall thinning amount prediction device 20 in this embodiment) for executing the wall thinning amount prediction program 27 of the present embodiment.
このコンピュータ20(減肉量の予測装置20)は制御部21,記憶部22,入力部23,表示部24,及びメモリ25を備え、これらが相互にバス等の信号回線によって接続されている。 The computer 20 (thickening amount prediction device 20) includes a control unit 21, a storage unit 22, an input unit 23, a display unit 24, and a memory 25, which are connected to each other by a signal line such as a bus.
制御部21は、記憶部22に記憶されている減肉量の予測プログラム27に従ってコンピュータ20全体の制御並びに減肉量の予測に係る演算を行うものであり、例えばCPU(中央演算処理装置)である。 The control unit 21 controls the entire computer 20 and performs calculations related to the prediction of the wall thinning amount according to the wall thinning amount prediction program 27 stored in the storage unit 22, for example, in a CPU (Central Processing Unit). is there.
記憶部22は、少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。 The storage unit 22 is a device capable of storing at least data and programs, for example, a hard disk.
入力部23は、少なくとも作業者の命令や種々の情報を制御部21に与えるためのインターフェイス(即ち、情報入力の仕組み)であり、例えばキーボードやマウスである。なお、例えばキーボードとマウスとの両方のように複数種類のインターフェイスを入力部23として有するようにしても良い。 The input unit 23 is an interface (that is, an information input mechanism) for giving at least a worker's command and various information to the control unit 21, and is, for example, a keyboard or a mouse. It should be noted that a plurality of types of interfaces such as both a keyboard and a mouse may be provided as the input unit 23.
表示部24は、制御部21の制御によって文字や図形或いは画像等の描画・表示を行うものであり、例えばディスプレイである。 The display unit 24 draws and displays characters, figures, images, and the like under the control of the control unit 21, and is, for example, a display.
メモリ25は、制御部21が種々の制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となるものであり、例えばRAM(Random Access Memory の略)である。 The memory 25 serves as a memory space that is a work area when the control unit 21 executes various controls and operations, and is, for example, a RAM (abbreviation of Random Access Memory).
そして、コンピュータ20(以下、「減肉量の予測装置20」と表記する)の制御部21には、減肉量の予測プログラム27が実行されることにより、管理時点<1>について、複数の位置認識用ターゲット2とこれら複数の位置認識用ターゲット2が取り付けられると共に位置認識用ターゲット2同士の間に空隙5が形成されているターゲット支持体3とを有する位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具1の位置認識用ターゲット2と管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕10を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕10の形状及び管理対象物の表面の形状と、管理対象物の表面を構成する部材が実測されて取得された肉厚と、管理対象物の表面を構成する部材の設計寸法に基づいて特定された当該部材の表面の形状及び裏面の形状とを用いて、管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測された位置に於いて撮影によって認識された管理対象物の表面の形状から肉厚の分だけ離れた位置に設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面の位置が合わせられることによって設計寸法に基づいて特定された管理対象物の表面を構成する部材の裏面に対して撮影によって認識された管理時点<1>における管理対象物の表面の形状を配置する処理を行うデータ結合部21aと、管理時点<N>について(但し、Nは2以上)、位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に位置標定具1の位置認識用ターゲット2と管理対象物の表面に形成された位置基準打痕10を含む管理対象物の表面へと照射された計測光とが一対の受光部で撮影されて一対の受光部で撮影された計測光から認識された位置基準打痕10の形状及び管理対象物の表面の形状を用いて、位置基準打痕10の管理対象物の表面に於ける開口部13の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕10の形成箇所に於ける減肉量を特定する処理を行う減肉量算定部21dと、位置基準打痕10が形成された位置に於いて撮影によって認識された管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分だけずらした位置に撮影によって認識された管理時点<N>における管理対象物の表面の形状が配置された状態で管理時点<N−1>における管理対象物の表面の形状と管理時点<N>における管理対象物の表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布を算定する処理を行う減肉量分布算定部21eと、管理時点<N>における管理対象物の表面の形状から減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における管理対象物の表面の形状を予測する処理を行う形状予測部21fとが構成される。 Then, the control unit 21 of the computer 20 (hereinafter, referred to as “thickening amount prediction device 20”) is executed by the wall thinning amount prediction program 27, so that a plurality of management time points <1> are executed. A position indicator 1 having a position recognition target 2 and a target support 3 to which a plurality of position recognition targets 2 are attached and a gap 5 is formed between the position recognition targets 2 is a management object. In the state of being attached to the surface and installed, the measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and is formed on the position recognition target 2 of the position indicator 1 and the surface of the controlled object. Positional reference in the shape of a cone The measurement light emitted to the surface of the object to be managed including the dent 10 is photographed by a pair of light receiving parts, and the position reference recognized from the measurement light photographed by the pair of light receiving parts. Based on the shape of the dent 10 and the shape of the surface of the controlled object, the wall thickness obtained by actually measuring the member constituting the surface of the controlled object, and the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object. The shape of the surface of the controlled object recognized by imaging at the position where the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object was actually measured using the identified front surface shape and back surface shape of the member. The surface of the controlled object specified based on the design dimensions is adjusted by aligning the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions to a position separated by the wall thickness from the light. Regarding the data coupling unit 21a that performs a process of arranging the shape of the surface of the management object at the management time point <1> recognized by photographing on the back surface of the constituent member, and the management time point <N> (however, N is 2). (Above), with the position indicator 1 attached to the surface of the object to be managed, the measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the object to be managed, and the position recognition of the position indicator 1 is recognized. The measurement light radiated to the surface of the controlled object including the position reference dent 10 formed on the surface of the target 2 and the controlled object was photographed by a pair of light receiving portions and photographed by the pair of light receiving portions. Using the shape of the position-referenced dent 10 recognized from the measurement light and the shape of the surface of the controlled object, the time of controlling the shape of the opening 13 on the surface of the controlled object of the position-referenced dent 10 <N- A wall thinning amount calculation unit 21d that performs a process of specifying the wall thinning amount at the formation location of the position reference dent 10 based on the change from 1> to the management time point <N>, and the position reference dent 10 are formed. Tube at control time point <N-1> recognized by imaging at the designated position At the management time point <N-1> with the shape of the surface of the management object at the management time point <N> recognized by imaging at a position shifted from the surface shape of the physical object by the amount of wall loss. The wall thinning amount distribution calculation unit 21e, which calculates the distribution of the wall loss amount by calculating the difference between the surface shape of the controlled object and the surface shape of the controlled object at the management time point <N>, and the management time point. By subtracting the distribution of the amount of wall thinning from the shape of the surface of the object to be managed in <N>, a shape prediction unit 21f that performs a process of predicting the shape of the surface of the object to be managed at the time of management <N + 1> is configured. ..
以下に、まず、本発明において用いられ得る計測手段及び位置標定具を説明する。 First, the measuring means and the positioning tool that can be used in the present invention will be described below.
《計測手段》
計測手段は、例えば三角測量法を測定原理とし、管理対象物へと向けてレーザ等の計測光を照射すると共に当該計測光が管理対象物の表面で反射した反射光を検出することによって得られるデータを用いて三次元形状を計測する(言い換えると、管理対象物の表面の三次元形状に関するデータを取得する)非接触式の計測器である。
<< Measuring means >>
The measuring means is obtained by, for example, using the triangulation method as a measurement principle, irradiating a measurement light such as a laser toward a controlled object, and detecting the reflected light reflected by the measured light on the surface of the controlled object. It is a non-contact measuring instrument that measures a three-dimensional shape using data (in other words, acquires data on the three-dimensional shape of the surface of a controlled object).
三角測量法は、管理対象物へと向けて照射されたレーザ等の光が反射してレンズを通してCCD(Charge Coupled Device の略;電荷結合素子)などに結像されるときの結像位置の情報を基に点群データ(即ち、対象物表面の座標データ)を取得する手法であり、結像位置は対象物までの距離によって異なることを利用して結像位置から対象物までの距離を幾何学的に算出する手法である(例えば、吉澤徹「最新光三次元計測」,朝倉書店,2006年)。 The triangulation method is information on the imaging position when light from a laser or the like radiated toward a controlled object is reflected and imaged on a CCD (Charge Coupled Device) or the like through a lens. This is a method of acquiring point cloud data (that is, coordinate data of the surface of an object) based on the above, and the distance from the imaged position to the object is geometrically measured by utilizing the fact that the imaging position differs depending on the distance to the object. This is a method for calculating scientifically (for example, Toru Yoshizawa "Latest Optical Triangulation", Asakura Shoten, 2006).
計測手段は、光照射部と、相互に離間して配設される一対の受光部とを有し、前記一対の受光部がステレオカメラを構築するように構成される。光照射部及び一対の受光部は、例えば、相互に離間して配設される一対の受光部の間に光照射部が配置され、一方の受光部,光照射部,及び他方の受光部の順に一列に並んで配置されることが考えられる。 The measuring means includes a light irradiation unit and a pair of light receiving units arranged apart from each other, and the pair of light receiving units is configured to construct a stereo camera. In the light irradiation unit and the pair of light receiving units, for example, the light irradiation unit is arranged between the pair of light receiving units arranged apart from each other, and the light irradiation unit, the light irradiation unit, and the other light receiving unit It is conceivable that they are arranged in a row in order.
光照射部は、例えば半導体レーザなどの光源を有し、計測光としてラインレーザなどを出射する。 The light irradiation unit has a light source such as a semiconductor laser, and emits a line laser or the like as measurement light.
一対の受光部は、各々が例えばCCDなどの受光素子を有し、撮影を行うことによって同一の被写体に対する(言い換えると、同一の被写体の像を含む)ステレオ画像(「ステレオペア画像」とも呼ばれる)を取得する。 Each of the pair of light receiving units has a light receiving element such as a CCD, and by taking a picture, a stereo image (also referred to as a "stereo pair image") for the same subject (in other words, including an image of the same subject). To get.
計測手段は、移動しながら動画撮影を行い、管理対象物の表面を複数の方向から撮影した動画を構成する各齣としての複数枚の静止画であって各々が同一の被写体に対する(言い換えると、同一の被写体の像を含む)ステレオ画像になっている画像データを取得する。なお、複数の方向から撮影した画像データが取得されるのであれば、必ずしも動画撮影が行われる必要は無く、静止画の撮影が複数回行われるようにしたり、静止画の連続撮影(「連写」とも呼ばれる)が行われるようにしたりしても良い。 The measuring means is to shoot a moving image while moving, and to form a moving image of the surface of the object to be managed from a plurality of directions, which are a plurality of still images, each of which is for the same subject (in other words, in other words). Acquire image data that is a stereo image (including an image of the same subject). If image data taken from a plurality of directions is acquired, it is not always necessary to take a moving image, and the still image can be taken multiple times, or the still image can be taken continuously (“continuous shooting”). (Also called) may be performed.
計測手段としては、例えば、管理対象物における、計測の対象とされている表面(「計測表面」と呼ぶ)の全体に対して手で持って動かしながら計測に用いられる光を照射させることができる態様の機器(具体的には例えば、「ハンディスキャナ」,「ハンディ3Dスキャナ」,或いは「ハンディ型3Dスキャナ」などと呼ばれるタイプの機器)が用いられる。 As the measuring means, for example, it is possible to irradiate the entire surface of the controlled object to be measured (referred to as “measurement surface”) with the light used for measurement while holding and moving it by hand. A device of the embodiment (specifically, a type of device called a "handy scanner", a "handy 3D scanner", a "handy type 3D scanner", or the like) is used.
《位置標定具》
位置標定具1は、複数の位置認識用ターゲット2と、これら位置認識用ターゲット2が取り付けられるターゲット支持体3と、当該ターゲット支持体3を管理対象物の表面へと取り付けるための取付具4とを有するものとして構成され、可搬型で移動可能な器具として形成される。
《Positioning tool》
The position locator 1 includes a plurality of position recognition targets 2, a target support 3 to which these position recognition targets 2 are attached, and an attachment 4 for attaching the target support 3 to the surface of a management object. It is configured to have a portable and mobile device.
位置認識用ターゲット2は、光を反射する部分(「反射部」と呼ぶ)を備え、管理対象物と計測手段(延いては、一対の受光部それぞれの受光素子における受光位置/結像位置)との相対的な位置関係を常時特定するために用いられるものであり、計測手段を動かしながら撮影/計測が行われることによって取得される計測データを管理対象物の表面形状に関する一つの点群データとして合成する際の基準点として機能するものである。 The position recognition target 2 includes a portion that reflects light (referred to as a “reflecting portion”), and is a management object and a measuring means (in addition, a light receiving position / imaging position in each light receiving element of the pair of light receiving portions). It is used to constantly identify the relative positional relationship with, and the measurement data acquired by shooting / measuring while moving the measuring means is used as one point cloud data related to the surface shape of the object to be managed. It functions as a reference point when synthesizing as.
位置認識用ターゲット2は、特定の形状や大きさに限定されるものではないものの、不必要に大きいと管理対象物の表面を撮影/計測する際に障害物となるので、位置認識用ターゲット2として必要とされる機能を発揮し得る範囲で小さい方が好ましい。 Although the position recognition target 2 is not limited to a specific shape or size, if it is unnecessarily large, it becomes an obstacle when photographing / measuring the surface of the managed object. Therefore, the position recognition target 2 It is preferable that the size is as small as possible so that the required function can be exhibited.
位置認識用ターゲット2は、各位置認識用ターゲット2を相互に区別し個別に識別して特定するためのID情報(即ち、位置認識用ターゲット2それぞれに固有の情報)として、位置認識用ターゲット2それぞれに固有の光の反射パターンを有する。 The position recognition target 2 is used as ID information (that is, information unique to each position recognition target 2) for distinguishing each position recognition target 2 from each other and individually identifying and specifying the position recognition target 2. Each has its own unique light reflection pattern.
光の反射パターンは、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、反射部の形状,個数,大きさなどが異なることによって相互に区別され得るものとして構成されるようにしたり、複数の反射部の配置・配列の仕方が異なることによって相互に区別され得るものとして構成されるようしたりする。 Specifically, for example, the light reflection pattern may be configured so that it can be distinguished from each other by different shapes, numbers, sizes, etc. of the reflection portions, or a plurality of reflection portions. It is configured so that they can be distinguished from each other by different arrangement and arrangement of.
なお、位置認識用ターゲット2のID情報としての仕様(言い換えると、仕掛け)は、光の反射パターンに限定されるものではなく、撮像された画像内で(特に、光学的に)認識・検出されて複数の位置認識用ターゲット2を相互に区別し個別に識別して特定するための識別子として機能し得る適当な仕様(仕掛け)が適宜選択され得る。具体的には例えば、反射光の波長が位置認識用ターゲット2のID情報として利用されるようにしても良い。 The specifications (in other words, gimmicks) of the position recognition target 2 as ID information are not limited to the light reflection pattern, but are recognized and detected (particularly optically) in the captured image. Therefore, an appropriate specification (device) that can function as an identifier for distinguishing a plurality of position recognition targets 2 from each other and individually identifying and specifying them can be appropriately selected. Specifically, for example, the wavelength of the reflected light may be used as the ID information of the position recognition target 2.
位置標定具1に取り付けられている位置認識用ターゲット2それぞれのID情報としての例えば光の反射パターンや反射光の波長は、後述する画像処理・画像認識において利用可能な態様で予め記録・登録される。 For example, the light reflection pattern and the wavelength of the reflected light as ID information of each of the position recognition targets 2 attached to the position control tool 1 are recorded and registered in advance in a manner that can be used in image processing and image recognition described later. To.
位置認識用ターゲット2は、ターゲット支持体3が管理対象物の表面に取り付けられた状態において反射部を備える面が前記管理対象物とは反対側に向くように、そして管理対象物の表面へと向けて計測手段から出射される光を反射し得るように、ターゲット支持体3へと取り付けられる。 In the position recognition target 2, when the target support 3 is attached to the surface of the controlled object, the surface provided with the reflecting portion faces the side opposite to the controlled object, and the target 2 is directed to the surface of the controlled object. It is attached to the target support 3 so that the light emitted from the measuring means can be reflected.
ターゲット支持体3へと取り付けられた状態での、隣り合う位置認識用ターゲット2同士の間隔の寸法は、特定の値に限定されるものではなく、例えば計測に用いられる計測手段の仕様や計測作業の態様が考慮されるなどした上で、計測の間中常に複数の位置認識用ターゲット2の像が同時に撮像範囲(言い換えると、撮像される各画像の範囲)に含まれるように調節される。 The dimension of the distance between the adjacent position recognition targets 2 when attached to the target support 3 is not limited to a specific value, for example, the specifications of the measuring means used for the measurement and the measuring work. The image of the plurality of position recognition targets 2 is adjusted to be included in the imaging range (in other words, the range of each image to be captured) at the same time during the measurement, taking into consideration the above aspects.
なお、隣り合う位置認識用ターゲット2同士の間隔は、全ての間隔において寸法が同一である必要は無く、上記のようにして調節されて設定された値を最大の寸法としつつ不揃いであっても構わない。付け加えると、位置認識用ターゲット2は、特定の極りに従って規則正しく配列される必要は無く、最大の寸法を超えない限りにおいて無作為であって構わない。 It should be noted that the distance between the adjacent position recognition targets 2 does not have to be the same at all the distances, and even if the values adjusted and set as described above are set as the maximum dimensions and are not uniform. I do not care. In addition, the position recognition targets 2 do not need to be regularly arranged according to a particular pole and may be random as long as they do not exceed the maximum dimensions.
ターゲット支持体3は、管理対象物の表面の、計測表面に対応する位置(言い換えると、計測表面と重なる位置)に取り付けられ、計測が行われる間中、管理対象物の計測表面に対して位置認識用ターゲット2を位置固定して保持する働きをする。 The target support 3 is attached to the surface of the controlled object at a position corresponding to the measurement surface (in other words, a position overlapping the measurement surface), and is positioned with respect to the measurement surface of the controlled object during the measurement. It functions to fix and hold the recognition target 2.
ターゲット支持体3は、特定の形状や大きさに限定されるものではなく、例えば管理対象物の表面、特に計測表面の形状や大きさなどが考慮されるなどした上で、適当な形状や大きさに形成される。 The target support 3 is not limited to a specific shape and size, and is, for example, an appropriate shape and size after considering the shape and size of the surface of the controlled object, particularly the measurement surface. It is formed in.
ターゲット支持体3は、具体的には例えば、あくまで例として挙げると、縦横の辺の長さが10 cm 〜20 m 程度の範囲に設定された矩形(例として図4を参照)や、直径が10 cm 〜20 m 程度の範囲に設定された円形(例として図5を参照)に形成され得る。 Specifically, for example, the target support 3 has a rectangle (see FIG. 4 as an example) having vertical and horizontal side lengths in the range of about 10 cm to 20 m, and a diameter. It can be formed in a circle (see FIG. 5 as an example) set in the range of about 10 cm to 20 m.
ターゲット支持体3は、例えば管理対象物の表面の形状に合わせる(言い換えると、沿わせる)ことが考慮されるなどして、平面的な形態として形成されるようにしても良く、或いは、曲面的/立体的な形態として形成されるようにしても良い。 The target support 3 may be formed as a flat shape, or may be curved, for example, in consideration of matching (in other words, following) the shape of the surface of the object to be managed. / It may be formed as a three-dimensional form.
具体的には例えば、ターゲット支持体3は、管理対象物の周囲全体を取り囲む形態に形成されるようにしても良く(例として図6を参照)、また、管理対象物の側面をL字で囲む形態に形成されるようにしても良い(例として図7を参照)。 Specifically, for example, the target support 3 may be formed so as to surround the entire circumference of the controlled object (see FIG. 6 as an example), and the side surface of the controlled object may be L-shaped. It may be formed in a surrounding form (see FIG. 7 for an example).
ターゲット支持体3は、位置認識用ターゲット2を位置固定して保持しつつ、撮影/計測を行うために計測手段から出射される光が管理対象物の計測表面へと照射され得るように、位置認識用ターゲット2同士の間に空隙5が設けられて形成される。 The target support 3 is positioned so that the light emitted from the measuring means for photographing / measuring can irradiate the measurement surface of the controlled object while holding the position recognition target 2 in a fixed position. A gap 5 is provided between the recognition targets 2 and is formed.
ターゲット支持体3の空隙5は、例えば、ターゲット支持体3が格子状や網状に構成されることによって形成されたり(例として図4を参照)、相互に直径が異なる複数の環状の部材が同心円状に配置された上で一本若しくは複数本の棒状部材によって前記複数の環状の部材が相互に固定されることによってターゲット支持体3が構成されることによって形成されたり(例として図5を参照)する。 The gap 5 of the target support 3 is formed, for example, by forming the target support 3 in a grid pattern or a net pattern (see FIG. 4 as an example), or a plurality of annular members having different diameters are concentric circles. The target support 3 is formed by fixing the plurality of annular members to each other by one or a plurality of rod-shaped members after being arranged in a shape (see FIG. 5 as an example). ).
ターゲット支持体3の材質は、特定の種類に限定されるものではなく、位置認識用ターゲット2を固定して保持することができる程度の強度を有するものであることが考慮されるなどした上で、適当なものが適宜選択される。 The material of the target support 3 is not limited to a specific type, and it is considered that the target support 3 has enough strength to fix and hold the position recognition target 2. , Appropriate ones are selected as appropriate.
ターゲット支持体3は、管理対象物の表面に取り付けられた状態で、撮影/計測が行われる間中その形状を維持し得るものとして構成される。したがって、ターゲット支持体3自体が剛体として形成されるようにしても良く、或いは、ターゲット支持体3が可撓性を備えるものとして形成された上でターゲット支持体3が取付具4によって管理対象物の表面へと取り付けられた状態でその取り付け状態の形状が維持されるようにしても良い。 The target support 3 is configured to be attached to the surface of the object to be managed so that its shape can be maintained throughout the shooting / measurement. Therefore, the target support 3 itself may be formed as a rigid body, or the target support 3 may be formed as having flexibility and the target support 3 may be managed by the fixture 4. The shape of the attached state may be maintained in the state of being attached to the surface of the.
ターゲット支持体3は、具体的には例えば、金属,木,樹脂,テグスなどによって形成され得る。 Specifically, the target support 3 can be formed of, for example, metal, wood, resin, fishing line, or the like.
ターゲット支持体3の態様、延いては位置標定具1の態様に関連し、ターゲット支持体3を含む位置標定具1は、管理対象物の表面へと取り付けられる際の形態のまま運搬が行われるようにしても良く、或いは、折り畳まれたり巻き取られたりして運搬が行われるようにしても良い。 In relation to the aspect of the target support 3, and thus the aspect of the position indicator 1, the position indicator 1 including the target support 3 is transported in the form when it is attached to the surface of the controlled object. Alternatively, it may be folded or rolled up for transportation.
ターゲット支持体3は、管理対象物の表面へと、取付具4を介して取り付けられる(言い換えると、据え付けられる,付着させられる,設置される)。 The target support 3 is attached to the surface of the object to be managed via the fixture 4 (in other words, it is installed, attached, installed).
取付具4は、例えば管理対象物の計測表面部分の部材の材料(言い換えると、材質)とターゲット支持体3の材料(材質)とが勘案されて計測表面部分の部材に対してターゲット支持体3を着脱可能に固定し得ることが考慮されるなどした上で、適当な材質で適当な態様に形成される。 In the fixture 4, for example, the material (in other words, the material) of the member of the measurement surface portion of the controlled object and the material (material) of the target support 3 are taken into consideration, and the target support 3 is relative to the member of the measurement surface portion. Is formed in an appropriate manner with an appropriate material, taking into consideration that the material can be detachably fixed.
取付具4として、具体的には例えば、管理対象物とターゲット支持体3とがどちらも磁性を有する材質である場合には、磁石が用いられるようにしても良い。取付具4として、或いは、両面テープや吸盤が用いられるようにしても良い。 As the fixture 4, specifically, for example, when both the controlled object and the target support 3 are made of magnetic materials, a magnet may be used. As the fixture 4, double-sided tape or a suction cup may be used.
なお、計測表面の全体にわたって欠落の無い表面位置データ(即ち、点群データ)が取得されるようにするため、ターゲット支持体3の大きさと共に取付具4の配設位置が、計測表面の外側に取付具4が配置されるように調節されることが好ましい。 In addition, in order to acquire surface position data (that is, point cloud data) without omission over the entire measurement surface, the arrangement position of the fixture 4 as well as the size of the target support 3 is outside the measurement surface. It is preferable that the fixture 4 is adjusted so as to be arranged therewith.
計測表面の全体にわたって欠落の無い表面位置データ(即ち、点群データ)が取得されるようにするため、言い換えると、計測表面の外側に取付具4が配置されるようにするため、取付具4は、ターゲット支持体3の端部に配設されるようにし、ターゲット支持体3の端部よりも内側に入り込んだ位置には配設されないようにすることが好ましい。 In order to acquire surface position data (that is, point cloud data) without omission over the entire measurement surface, in other words, to arrange the attachment 4 on the outside of the measurement surface, the attachment 4 Is preferably disposed at the end of the target support 3 and not at a position inside the end of the target support 3.
位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で撮影/計測が行われると、計測手段と計測表面との間に本来的な計測対象ではない位置標定具1(特に、位置認識用ターゲット2やターゲット支持体3)が存在することになり、計測手段から管理対象物の表面へと向けて照射される光が位置標定具1で反射して計測結果に位置標定具1の像が含まれることになる。 When shooting / measurement is performed with the position indicator 1 attached to the surface of the object to be managed, the position indicator 1 (particularly, which is not the original measurement object) is located between the measuring means and the measurement surface. , The position recognition target 2 and the target support 3) are present, and the light emitted from the measuring means toward the surface of the controlled object is reflected by the position locator 1 and is reflected in the measurement result by the position locator. The image of 1 will be included.
このとき、位置認識用ターゲット2やターゲット支持体3が管理対象物の計測表面に密着したり近接したりするように取り付けられると、計測手段からみて位置認識用ターゲット2やターゲット支持体3の後ろ側(特に、真後ろ)の部分は計測することができず計測表面に関する表面位置データ(即ち、点群データ)を取得することができない。 At this time, if the position recognition target 2 or the target support 3 is attached so as to be in close contact with or close to the measurement surface of the managed object, it is behind the position recognition target 2 or the target support 3 from the viewpoint of the measuring means. The side (particularly, directly behind) portion cannot be measured, and surface position data (that is, point cloud data) regarding the measurement surface cannot be acquired.
そこで、位置認識用ターゲット2が取り付けられているターゲット支持体3が管理対象物の表面から離された状態で設置されるようにすることにより、計測表面の全体にわたって欠落の無い表面位置データ(即ち、点群データ)を取得することができるようにする。 Therefore, by setting the target support 3 to which the position recognition target 2 is attached in a state of being separated from the surface of the controlled object, the surface position data (that is, that is, there is no omission over the entire measurement surface) is not lost. , Point cloud data) can be acquired.
具体的には例えば、取付具4が所望の寸法及び形状を有するものとして形成されることにより、管理対象物の表面から離された状態でターゲット支持体3が設置されるようにし、当該ターゲット支持体3と共に位置認識用ターゲット2が管理対象物の表面から離された状態で固定されるようにすることができる。 Specifically, for example, by forming the fixture 4 so as to have a desired size and shape, the target support 3 is installed in a state of being separated from the surface of the controlled object, and the target support 3 is installed. The position recognition target 2 can be fixed together with the body 3 in a state of being separated from the surface of the management object.
また、ターゲット支持体3が立体的な形態を有するものとして形成されることにより、管理対象物の計測表面と重なる範囲では、管理対象物の表面から離された状態でターゲット支持体3が位置するようにし、当該ターゲット支持体3と共に位置認識用ターゲット2が管理対象物の表面から離された状態で固定されるようにすることができる。 Further, since the target support 3 is formed as having a three-dimensional shape, the target support 3 is located in a state of being separated from the surface of the controlled object in a range overlapping the measurement surface of the controlled object. In this way, the position recognition target 2 can be fixed together with the target support 3 in a state of being separated from the surface of the controlled object.
管理対象物の表面(特に、計測表面)とターゲット支持体3及び位置認識用ターゲット2との間の間隔は、特定の寸法に限定されるものではなく、例えば計測に用いられる計測手段の仕様(特に、光照射部及び一対の受光部の仕様・性能)が考慮されるなどした上で、計測手段から出射される光がターゲット支持体3の位置認識用ターゲット2同士の間に形成されている空隙5を通過してターゲット支持体3や位置認識用ターゲット2の後ろ側の計測表面へと斜めに入り込んで撮影/計測が行われ得るように、適当な寸法に適宜設定される。管理対象物の表面(特に、計測表面)とターゲット支持体3との間の間隔は、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、0.1〜20 cm 程度の範囲で設定され得る。 The distance between the surface of the controlled object (particularly the measurement surface) and the target support 3 and the position recognition target 2 is not limited to a specific dimension, for example, the specifications of the measurement means used for measurement ( In particular, the light emitted from the measuring means is formed between the position recognition targets 2 of the target support 3 after taking into consideration the specifications and performance of the light irradiation unit and the pair of light receiving units. It is appropriately set to an appropriate size so that it can pass through the gap 5 and enter the measurement surface on the rear side of the target support 3 and the position recognition target 2 at an angle so that imaging / measurement can be performed. The distance between the surface of the controlled object (particularly the measurement surface) and the target support 3 can be set in the range of about 0.1 to 20 cm, specifically, for example, as an example.
また、上述したように位置標定具1が管理対象物の表面へと設置された状態で撮影/計測が行われると計測結果に位置標定具1の像が含まれることになるものの、管理対象物の表面から離された状態でターゲット支持体3及び位置認識用ターゲット2が設置されるようにすることにより、管理対象物の表面から所定の距離だけ離れている表面位置データ(即ち、点群データ)は位置標定具1に該当するものであるとして所定の基準に従って機械的に取り除くことができ、表面形状データの作成の処理を効率的に行うことができるようになる。 Further, as described above, if the image of the position indicator 1 is included in the measurement result when the image is taken / measured with the position indicator 1 installed on the surface of the object to be managed, the image of the position indicator 1 is included in the measurement result. By installing the target support 3 and the position recognition target 2 away from the surface of the object, the surface position data (that is, the point cloud data) separated from the surface of the management object by a predetermined distance. ) Can be mechanically removed according to a predetermined standard as it corresponds to the position locator 1, and the process of creating the surface shape data can be efficiently performed.
《減肉量予測》
例えば上述の計測手段及び位置標定具が用いられるなどして管理対象物の三次元形状の計測が行われ、その上で管理対象物における減肉量の予測が行われる。
《Prediction of meat loss》
For example, the three-dimensional shape of the controlled object is measured by using the above-mentioned measuring means and the position indicator, and then the amount of wall loss in the controlled object is predicted.
本発明に係る減肉量の予測方法の実施の手順は、予測1回目と予測2回目以降とで異なる。 The procedure for implementing the method for predicting the amount of wall loss according to the present invention differs between the first prediction and the second and subsequent predictions.
(1)予測1回目
はじめに、予測1回目(即ち、管理時点<1>において行われた計測結果が用いられて実行される管理時点<2>を目標とする予測)についての、減肉量の予測方法の実施の手順、また、減肉量の予測装置における処理の手順を説明する(図1参照)。
(1) First prediction First, the amount of wall loss for the first prediction (that is, the prediction targeting the management time <2> executed using the measurement results performed at the management time <1>). The procedure for implementing the prediction method and the procedure for processing in the wall thinning amount prediction device will be described (see FIG. 1).
まず、位置標定具1が、管理対象物の表面の、計測表面に対応する位置に取り付けられて設置される(S1−1)。 First, the position locator 1 is attached and installed at a position corresponding to the measurement surface on the surface of the object to be controlled (S1-1).
なお、一連の撮影作業として行う際に、管理対象物の表面に対し、位置標定具1が一つのみ設置されるようにしても良く、或いは、位置標定具1が複数設置されるようにしても良い。 In addition, when performing as a series of shooting work, only one position locator 1 may be installed on the surface of the object to be managed, or a plurality of position locator 1s may be installed. Is also good.
続いて、位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、位置認識用ターゲット2が計測手段の一対の受光部(即ち、ステレオカメラ)によって撮像される(S1−2)。 Subsequently, in a state where the position indicator 1 is attached to the surface of the object to be managed and installed, the position recognition target 2 is imaged by a pair of light receiving units (that is, a stereo camera) of the measuring means (S1-). 2).
S1−2の処理では、計測手段の光照射部からラインレーザなどの形状計測に用いられる計測光が出射される必要は無く、一方で、各位置認識用ターゲット2の反射部が鮮明に反射して各位置認識用ターゲット2からの反射光が計測手段の受光部によって適切に受光されるように照明光(具体的には例えば、LED光)が出射されるようにしても良い。 In the process of S1-2, it is not necessary to emit the measurement light used for shape measurement such as a line laser from the light irradiation part of the measuring means, while the reflecting part of each position recognition target 2 is clearly reflected. The illumination light (specifically, for example, LED light) may be emitted so that the reflected light from each position recognition target 2 is appropriately received by the light receiving unit of the measuring means.
計測手段による位置認識用ターゲット2の撮影・撮像により、各位置認識用ターゲット2の像を被写体として含み、且つ、各画像に含まれている位置認識用ターゲット2を基準点として重ね合わせて(言い換えると、連ねて,繋げて)合成することができるステレオ画像(ステレオペア画像)の一群が取得される。 By photographing and imaging the position recognition target 2 by the measuring means, the image of each position recognition target 2 is included as a subject, and the position recognition target 2 included in each image is superimposed (in other words) as a reference point. And, a group of stereo images (stereo pair images) that can be combined (connected and connected) is acquired.
そして、取得されたステレオ画像のデータが用いられて、例えば画像処理・画像認識技術によって(特に、光学的に処理されて)位置認識用ターゲット2のID情報が利用されつつ各画像内に含まれている各位置認識用ターゲット2の像が抽出され個別に識別されて特定されると共に、各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標が特定される、言い換えると、管理対象物の計測表面に対応する空間に、個別に識別されている各位置認識用ターゲット2が基準として用いられる三次元座標系が定義される(尚、原点は任意に定められる)(S1−3)。ここでの三次元位置座標は、平面位置(x,y)と高さ(z)とからなる直交座標系における位置座標であり、例えば(x,y,z)のように表現される。 Then, the acquired stereo image data is used, and the ID information of the position recognition target 2 is used and included in each image by, for example, image processing / image recognition technology (particularly, optically processed). The image of each position recognition target 2 is extracted, individually identified and specified, and the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2 are specified. In other words, it corresponds to the measurement surface of the controlled object. A three-dimensional coordinate system in which each position recognition target 2 individually identified is used as a reference is defined in the space to be used (the origin is arbitrarily determined) (S1-3). The three-dimensional position coordinates here are position coordinates in a Cartesian coordinate system consisting of a plane position (x, y) and a height (z), and are expressed as (x, y, z), for example.
なお、ステレオ画像(ステレオペア画像)を用いて三次元位置座標を算定する手法は、特定の計算方法に限定されるものではなく、従来若しくは新規の計算方法の中から適当なものが適宜選択される。具体的は例えば、三角測量法を測定原理として空間演算が行われて各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標が計算されるようにしても良い。本発明の説明における他の処理で行われる空間演算でも、具体的には例えば三角測量法を測定原理とする演算が行われて三次元の位置情報が計算される。 The method of calculating the three-dimensional position coordinates using a stereo image (stereo pair image) is not limited to a specific calculation method, and an appropriate one is appropriately selected from the conventional or new calculation methods. To. Specifically, for example, the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2 may be calculated by performing a spatial calculation based on the triangulation method as a measurement principle. In the spatial calculation performed by other processes in the description of the present invention, for example, a calculation based on the triangulation method is performed to calculate three-dimensional position information.
次に、後述するS1−7の処理において肉厚が実測される箇所に、肉厚実測箇所を示すためのマーカ(「肉厚実測マーカ」と呼ぶ)が取り付けられる(S1−4)。 Next, a marker (referred to as a "wall thickness measurement marker") for indicating the wall thickness measurement location is attached to the location where the wall thickness is actually measured in the process of S1-7 described later (S1-4).
肉厚実測マーカは、撮像された画像内において例えば光学的に抽出され把握され易いものであれば良く、例えば位置認識用ターゲット2と同様のもの(但し、位置標定具1に取り付けられている位置認識用ターゲット2とは別個に更に取り付けられるもの)であっても良い。 The wall thickness measurement marker may be, for example, one that is optically extracted and easily grasped in the captured image, and is similar to, for example, the position recognition target 2 (however, the position attached to the position indicator 1). It may be further attached separately from the recognition target 2).
肉厚実測マーカは、管理対象物の計測表面に対応させて位置標定具1が設置された状態で、計測手段によって明瞭に撮像され得るように、つまり位置標定具1の後ろ側になって隠れない位置に、管理対象物の計測表面へと貼付などされることによって直接取り付けられる。 The wall thickness measurement marker is hidden behind the position indicator 1 so that the position indicator 1 can be clearly imaged by the measuring means in a state where the position indicator 1 is installed corresponding to the measurement surface of the object to be controlled. It can be directly attached to the measurement surface of the object to be controlled by sticking it to a position where it is not.
肉厚実測マーカの個数(即ち、後述するS1−7の処理において肉厚が実測される箇所数)は、特定の個数に限定されるものではなく、一個でも良く、肉厚/減肉量の分布を精度良く求めるためには複数個であることが好ましい。 The number of wall thickness measurement markers (that is, the number of places where the wall thickness is actually measured in the treatment of S1-7 described later) is not limited to a specific number, and may be one, and the wall thickness / wall thickness reduction amount. In order to obtain the distribution with high accuracy, it is preferable that the number is plural.
そして、位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置されていると共に肉厚実測マーカが管理対象物の計測表面へと取り付けられた状態で、計測手段により、肉厚実測マーカとその周辺を対象として、光照射部からレーザ光(例えば、ラインレーザ)などの計測光が出射されると共に、照射された前記計測光(の反射光)と位置認識用ターゲット2とが同時に一対の受光部(即ち、ステレオカメラ)で撮像される(S1−5)。 Then, in a state where the position indicator 1 is attached to the surface of the object to be controlled and the wall thickness measurement marker is attached to the measurement surface of the object to be controlled, the wall thickness measurement marker and the wall thickness measurement marker are used by the measuring means. A measurement light such as a laser beam (for example, a line laser) is emitted from the light irradiation unit in the vicinity thereof, and the irradiated measurement light (reflected light) and the position recognition target 2 are simultaneously paired. The image is taken by the light receiving unit (that is, a stereo camera) (S1-5).
S1−3の処理で特定された各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標の情報と、肉厚実測マーカとその周辺を対象とする計測表面上の計測光及び位置認識用ターゲット2の撮影によって取得されたステレオ画像とが用いられて、空間演算が行われて肉厚実測マーカの三次元位置座標が取得される(S1−6)。 By the information of the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2 specified in the process of S1-3, the measurement light on the measurement surface targeting the wall thickness measurement marker and its surroundings, and the imaging of the position recognition target 2. Using the acquired stereo image, a spatial calculation is performed to acquire the three-dimensional position coordinates of the wall thickness measurement marker (S1-6).
次に、肉厚実測マーカの取り付け位置に於ける肉厚の実測が行われる(S1−7)。 Next, the wall thickness is actually measured at the attachment position of the wall thickness measurement marker (S1-7).
肉厚は、後述するS1−12の処理において計測結果の表面形状データにおける裏面の位置を特定する際の基準(言い換えると、計測結果の表面形状データと設計形状データとを重ね合わせる際の基準)として用いられるものである。 The wall thickness is a reference for specifying the position of the back surface in the surface shape data of the measurement result in the processing of S1-12 described later (in other words, a reference for superimposing the surface shape data of the measurement result and the design shape data). It is used as.
ここで、管理対象物における、計測表面とは反対側の形状を構成する面(言い換えると、計測表面と対向する面)であって計測表面からみて内側の面(即ち、計測手段による撮影/計測では認識され得ない面)のことを「裏面」と呼ぶ。 Here, the surface of the controlled object that constitutes the shape opposite to the measurement surface (in other words, the surface facing the measurement surface) and the inner surface of the measurement surface (that is, photographing / measuring by the measurement means). The surface that cannot be recognized) is called the "back surface".
肉厚が実測される箇所数(即ち、S1−4の処理において取り付けられる肉厚実測マーカの個数)は、特定の箇所数に限定されるものではなく、一箇所でも良く、肉厚/減肉量の分布を精度良く求めるためには複数箇所であることが好ましい。 The number of places where the wall thickness is actually measured (that is, the number of wall thickness measurement markers attached in the processing of S1-4) is not limited to a specific number, and may be one place, and the wall thickness / wall thickness is reduced. In order to obtain the distribution of the quantity with high accuracy, it is preferable to have a plurality of locations.
肉厚の実測では、肉厚実測マーカが取り付けられている箇所毎に、肉厚実測マーカが取り外されて当該肉厚実測マーカが取り付けられていた位置に於ける肉厚が実測される。 In the actual measurement of the wall thickness, the wall thickness measurement marker is removed at each place where the wall thickness measurement marker is attached, and the wall thickness at the position where the wall thickness measurement marker is attached is actually measured.
肉厚を実測する際に用いられる機器や手法は、特定の機器や手法に限定されるものではなく、例えば実測作業の実施可能性や計測精度などが考慮されるなどした上で、接触式若しくは非接触式の計測機器・手法の中から適当なものが適宜選択される。肉厚の実測は、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、超音波厚さ計が用いられて行われるようにしても良い。 The equipment and method used when actually measuring the wall thickness is not limited to a specific equipment and method, and for example, the contact type or the contact type or the method is used after considering the feasibility of the actual measurement work and the measurement accuracy. Appropriate ones are appropriately selected from non-contact measuring instruments and methods. Specifically, for example, the actual measurement of the wall thickness may be performed by using an ultrasonic thickness gauge, to give just one example.
そして、本実施形態では、実測の結果得られた肉厚のデータがデータファイル等として記憶部22に記録・保存される(図3において符号31)。 Then, in the present embodiment, the wall thickness data obtained as a result of the actual measurement is recorded and stored in the storage unit 22 as a data file or the like (reference numeral 31 in FIG. 3).
なお、実測結果の肉厚データは、例えば、各種記録媒体に記録・保存されるようにしても良く、或いは、減肉量の予測装置20とバス等の信号回線によって接続されているデータサーバに記録・保存されるようにしても良い(尚、この取り扱いは、他のデータ32乃至34についても同様である)。 The wall thickness data of the actual measurement result may be recorded and stored in various recording media, for example, or may be connected to a data server connected to the wall thinning amount prediction device 20 by a signal line such as a bus. It may be recorded and stored (this handling is the same for other data 32 to 34).
次に、肉厚実測マーカは取り外されて位置標定具1のみが管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、計測手段により、光照射部から管理対象物の計測表面へと向けてレーザ光(例えば、ラインレーザ)などの計測光が出射されると共に、計測表面へと照射された前記計測光(の反射光)と位置認識用ターゲット2とが同時に一対の受光部(即ち、ステレオカメラ)で撮像される(S1−8)。 Next, with the wall thickness measurement marker removed and only the position indicator 1 attached to the surface of the controlled object and installed, the light irradiation unit is directed toward the measured surface of the controlled object by the measuring means. Then, a measurement light such as a laser beam (for example, a line laser) is emitted, and the measurement light (reflected light) irradiated to the measurement surface and the position recognition target 2 are simultaneously paired with a light receiving unit (that is, that is). (Stereo camera) (S1-8).
S1−3の処理で特定された各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標の情報と、計測表面上の計測光及び位置認識用ターゲット2の撮影によって取得されたステレオ画像とが用いられて、空間演算が行われて管理対象物の計測表面の三次元形状が認識される(具体的には、表面形状に関する三次元の点群データが取得される)(S1−9)。 The information on the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2 specified in the process of S1-3, the measurement light on the measurement surface, and the stereo image acquired by photographing the position recognition target 2 are used. Spatial calculation is performed to recognize the three-dimensional shape of the measurement surface of the controlled object (specifically, the three-dimensional point group data related to the surface shape is acquired) (S1-9).
次に、取得された点群データが面形式のデータへと変換され、管理対象物の計測表面の三次元形状に相当するメッシュデータが作成される(S1−10)。 Next, the acquired point cloud data is converted into surface format data, and mesh data corresponding to the three-dimensional shape of the measurement surface of the controlled object is created (S1-10).
なお、点群データを面形式のデータへと変換する手法は、特定の変換方法に限定されるものではなく、従来若しくは新規の変換方法の中から適当なものが適宜選択される。具体的は例えば、ドロネー三角形分割を演算原理として変換処理が行われて点群データが面形式のデータへと変換されるようにしても良い。 The method for converting the point cloud data into the surface format data is not limited to a specific conversion method, and an appropriate one is appropriately selected from the conventional or new conversion methods. Specifically, for example, the point cloud data may be converted into the surface format data by performing the conversion process based on the Delaunay triangle division as the calculation principle.
このS1−10の処理で作成されるメッシュデータのことを「計測結果の表面形状データ」と呼ぶ。 The mesh data created by the process of S1-10 is called "surface shape data of the measurement result".
そして、本実施形態では、上述の処理によって作成された管理対象物に関する計測結果の表面形状データがデータファイル等として記憶部22に記録・保存される(図3において符号32)。 Then, in the present embodiment, the surface shape data of the measurement result regarding the controlled object created by the above processing is recorded and stored in the storage unit 22 as a data file or the like (reference numeral 32 in FIG. 3).
次に、設計寸法に基づく三次元形状データの作成が行われる(S1−11)。 Next, three-dimensional shape data is created based on the design dimensions (S1-11).
具体的には、管理対象物の計測表面を構成・形成している部材の、設計寸法に基づいて、三次元形状データ(具体的には例えば、CADサーフェースデータ、つまり、パラメトリック曲面で構成され厚さを有しない三次元形状データなど)が作成される。 Specifically, it is composed of three-dimensional shape data (specifically, for example, CAD surface data, that is, a parametric curved surface) based on the design dimensions of the member forming and forming the measurement surface of the controlled object. (Three-dimensional shape data without thickness, etc.) is created.
ここで、上述のS1−10までの処理によって作成される計測結果の表面形状データは、計測手段による撮影/計測において認識され得る面に関する形状データである。そこで、計測手段による撮影/計測において認識され得ない面に関する形状を、設計寸法に基づく三次元形状データを用いて補充・補完する。これにより、計測表面を構成・形成している部材について、計測表面に加えて側面・裏面や内部構造を含む、当該部材の構造そのもの全般を表す三次元構造データが作成される。 Here, the surface shape data of the measurement result created by the above-mentioned processes up to S1-10 is the shape data related to the surface that can be recognized in the photographing / measurement by the measuring means. Therefore, the shape related to the surface that cannot be recognized in the photographing / measurement by the measuring means is supplemented / complemented by using the three-dimensional shape data based on the design dimensions. As a result, for the member constituting / forming the measurement surface, three-dimensional structure data representing the entire structure of the member itself including the side surface / back surface and the internal structure in addition to the measurement surface is created.
なお、計測手段による撮影/計測において認識され得ない面は、主に、例えば表面に於ける腐食や摩耗等による減肉などに伴う変形が考慮される必要が無く形状計測の対象になっていない部分である。 It should be noted that a surface that cannot be recognized in photography / measurement by a measuring means is not a target of shape measurement because it is not necessary to consider deformation due to wall thinning due to corrosion or wear on the surface, for example. It is a part.
そして、設計寸法に基づく三次元形状データは、管理対象物を構成する部材の供用開始時における形状を表し、腐食や摩耗などによる減肉が生じていない元々の形状を表す。 Then, the three-dimensional shape data based on the design dimensions represents the shape at the start of service of the member constituting the controlled object, and represents the original shape in which the wall thickness is not reduced due to corrosion or wear.
本実施形態では、上述の処理によって作成された管理対象物の計測表面を構成・形成している部材の設計寸法に基づく三次元形状データ(「設計形状データ」と呼ぶ)がデータファイル等として記憶部22に記録・保存される(図3において符号33)。 In the present embodiment, three-dimensional shape data (referred to as "design shape data") based on the design dimensions of the members forming and forming the measurement surface of the controlled object created by the above processing is stored as a data file or the like. It is recorded and stored in the unit 22 (reference numeral 33 in FIG. 3).
次に、S1−10の処理で作成された管理対象物に関する計測結果の表面形状データとS1−11の処理で作成された設計形状データとの結合が行われる(S1−12)。 Next, the surface shape data of the measurement result regarding the controlled object created in the process of S1-10 and the design shape data created in the process of S1-11 are combined (S1-12).
すなわち、計測結果の表面形状データと設計形状データとが重ね合わされて、計測結果の表面形状データとして作成されていない部分については設計形状データが適用されることにより、計測結果の表面形状データと設計形状データとが結合されて(言い換えると、組み合わされて)管理対象物の計測表面を構成・形成している部材に関して計測表面に加えて側面・裏面や内部構造を含む当該部材の構造そのもの全般を表す三次元構造データが作成される。 That is, the surface shape data of the measurement result and the design shape data are superimposed, and the design shape data is applied to the portion that is not created as the surface shape data of the measurement result, so that the surface shape data of the measurement result and the design Regarding the members that are combined (in other words, combined) with the shape data to form and form the measurement surface of the controlled object, in addition to the measurement surface, the overall structure of the member including the side surface, back surface, and internal structure The three-dimensional structure data to be represented is created.
ここで、計測結果の表面形状データは管理対象物の表面の形状に関する情報のみから構成され、設計形状データは管理対象物の表面の形状に関する情報と側面・裏面や内部構造の形状に関する情報とを有するものとして構成される。 Here, the surface shape data of the measurement result is composed only of the information on the surface shape of the controlled object, and the design shape data includes the information on the surface shape of the controlled object and the information on the side surface / back surface and the shape of the internal structure. Constructed as having.
したがって、(裏面では腐食等による減肉が生じることがなく形状が変化しないと仮定される場合には、)計測結果の表面形状データについて裏面の位置が特定されれば、当該裏面の位置と設計形状データにおける裏面の位置とを合致させることにより、肉厚方向において計測結果の表面形状データと設計形状データとを正しい位置関係で重ね合わせることができ、計測結果の表面形状データにおける表面形状と設計形状データにおける側面・裏面や内部構造の形状とを結合させることができる。 Therefore, if the position of the back surface is specified for the front surface shape data of the measurement result (when it is assumed that the shape does not change due to corrosion or the like on the back surface), the position and design of the back surface. By matching the position of the back surface in the shape data, the surface shape data of the measurement result and the design shape data can be superimposed in the correct positional relationship in the wall thickness direction, and the surface shape and the design in the surface shape data of the measurement result can be superimposed. It is possible to combine the shape of the side surface / back surface and the internal structure in the shape data.
そこで、S1−7の処理において実測された肉厚実測マーカの取り付け位置に於ける実際の肉厚が利用されて、計測結果の表面形状データにおける表面の位置から、実測された肉厚の分だけ厚さ方向に離れた位置(言い換えると、ずれた位置)に設計形状データにおける裏面の位置を合わせることにより、計測結果の表面形状データと設計形状データとが正しい位置関係で重ね合わせられる。 Therefore, the actual wall thickness at the attachment position of the wall thickness measurement marker actually measured in the processing of S1-7 is used, and only the measured wall thickness is used from the surface position in the surface shape data of the measurement result. By aligning the position of the back surface in the design shape data with a position separated in the thickness direction (in other words, a displaced position), the surface shape data of the measurement result and the design shape data are superimposed in the correct positional relationship.
ここで、肉厚が実測された位置は肉厚実測マーカの取り付け位置であり、当該位置はS1−6の処理において位置座標が取得されている。したがって、S1−6の処理において取得された位置座標に於いて、計測結果の表面形状データにおける表面の位置から、実測された肉厚の分だけ厚さ方向に離れた位置(言い換えると、ずれた位置)に設計形状データにおける裏面の位置を合わせるようにすることにより、二つの形状データの重ね合わせが正確に行われるようになる。 Here, the position where the wall thickness is actually measured is the attachment position of the wall thickness measurement marker, and the position coordinates are acquired in the process of S1-6. Therefore, in the position coordinates acquired in the process of S1-6, the position deviated from the surface position in the surface shape data of the measurement result in the thickness direction by the measured wall thickness (in other words, deviated from the position). By aligning the position of the back surface in the design shape data with the position), the two shape data can be accurately superimposed.
なお、厚さ方向と垂直な方向(言い換えると、垂直な面)についての位置合わせは、例えば画像内で抽出・把握し易い管理対象物の表面上の特徴的な部分や後述する位置基準打痕の位置が一致させられることによって行われる。 The alignment in the direction perpendicular to the thickness direction (in other words, the vertical surface) is, for example, a characteristic part on the surface of the management object that is easy to extract and grasp in the image and a position reference dent described later. This is done by matching the positions of.
裏面の位置が一致させられた状態で、計測結果の表面形状データにおける表面形状と設計形状データにおける側面・裏面や内部構造の形状(具体的には、計測結果の表面形状データにおける表面形状に相当する部分を除く形状)とが結合される。当該結合によって作り上げられる形状は、管理対象物の(言い換えると、管理対象物の表面を構成する部材の)計測表面に加えて側面・裏面や内部構造を含む当該部材の構造そのもの全般を表す三次元構造である。 With the positions of the back surfaces matched, the surface shape in the surface shape data of the measurement result and the shape of the side surface / back surface and the internal structure in the design shape data (specifically, correspond to the surface shape in the surface shape data of the measurement result). The shape excluding the part to be used) is combined. The shape created by the connection is three-dimensional, which represents the entire structure of the member to be managed (in other words, the member that constitutes the surface of the object to be managed), as well as the side surface, back surface, and internal structure. It is a structure.
また、三次元構造データは、上述の通り、計測結果の表面形状データにおける表面の位置から、実測された肉厚の分だけ厚さ方向に離れた位置に設計形状データにおける裏面の位置が合わせられている。したがって、この状態における計測結果の表面形状データにおける表面と設計形状データにおける裏面との差(言い換えると、間隔)は、計測表面を構成・形成している部材の、管理時点<1>における肉厚の分布である。 Further, as described above, in the three-dimensional structure data, the position of the back surface in the design shape data is adjusted to a position separated in the thickness direction by the measured wall thickness from the position of the front surface in the surface shape data of the measurement result. ing. Therefore, the difference (in other words, the interval) between the front surface in the surface shape data of the measurement result in this state and the back surface in the design shape data is the wall thickness of the member constituting and forming the measurement surface at the time of management <1>. Is the distribution of.
本実施形態では、制御部21のデータ結合部21aにより、記憶部22に保存されている実測結果の肉厚データ31が読み込まれる。 In the present embodiment, the data coupling unit 21a of the control unit 21 reads the wall thickness data 31 of the actual measurement result stored in the storage unit 22.
なお、実測結果の肉厚データは、例えば、各種記録媒体に保存されている場合には当該記録媒体が減肉量の予測装置20の記録媒体接続用端子(図示していない)へと差し込まれて前記記録媒体から読み込まれるようにしても良く、或いは、減肉量の予測装置20とバス等の信号回線によって接続されているデータサーバに保存されている場合には前記信号回線を介して前記データサーバから読み込まれるようにしても良い(尚、この取り扱いは、他のデータ32乃至34についても同様である)。 When the wall thickness data of the actual measurement result is stored in various recording media, for example, the recording medium is inserted into a recording medium connection terminal (not shown) of the wall thinning amount prediction device 20. It may be read from the recording medium, or if it is stored in a data server connected to the wall thinning amount prediction device 20 by a signal line such as a bus, the said via the signal line. It may be read from the data server (note that this handling is the same for other data 32 to 34).
制御部21のデータ結合部21aにより、さらに、記憶部22に保存されている計測結果の表面形状データ32及び設計形状データ33が読み込まれる。 The data coupling unit 21a of the control unit 21 further reads the surface shape data 32 and the design shape data 33 of the measurement results stored in the storage unit 22.
そして、データ結合部21aにより、読み込まれた実測結果の肉厚データ31並びに計測結果の表面形状データ32及び設計形状データ33が用いられて、計測結果の表面形状データにおける表面の位置から、実測された肉厚の分だけ厚さ方向に離れた位置(言い換えると、ずれた位置)に設計形状データにおける裏面の位置が合わせられた上で、計測結果の表面形状データにおける表面形状と設計形状データにおける側面・裏面や内部構造の形状(具体的には、計測結果の表面形状データにおける表面形状に相当する部分を除く形状)とが結合されて三次元構造データ(具体的には例えば、CADソリッドデータ、つまり、パラメトリック曲面で構成され体積を有する三次元形状データなど)が作成される。 Then, the wall thickness data 31 of the measured measurement result, the surface shape data 32 of the measurement result, and the design shape data 33 are used by the data coupling unit 21a, and the measurement is performed from the position of the surface in the surface shape data of the measurement result. After the position of the back surface in the design shape data is aligned with the position separated in the thickness direction by the thickness of the wall (in other words, the shifted position), the surface shape in the surface shape data of the measurement result and the design shape data Three-dimensional structure data (specifically, for example, CAD solid data) is combined with the shape of the side surface / back surface and the internal structure (specifically, the shape excluding the portion corresponding to the surface shape in the surface shape data of the measurement result). That is, three-dimensional shape data having a volume composed of parametric curved surfaces, etc.) is created.
作成された三次元構造データは、計測表面を構成・形成している部材に関する三次元構造データに係るデータファイル等として記憶部22に記録・保存される(図3において符号34)。 The created three-dimensional structure data is recorded and stored in the storage unit 22 as a data file or the like related to the three-dimensional structure data relating to the members constituting and forming the measurement surface (reference numeral 34 in FIG. 3).
次に、管理対象物における温度分布が推定される(S1−13)。 Next, the temperature distribution in the controlled object is estimated (S1-13).
この処理では、上述のS1−12までの処理によって得られた管理対象物の三次元構造データに基づく形状(構造)が考慮・反映された定常熱伝導解析が行われて管理対象物に関する温度分布の推定が行われる。 In this process, a steady-state heat conduction analysis that considers and reflects the shape (structure) based on the three-dimensional structure data of the controlled object obtained by the above processes up to S1-12 is performed, and the temperature distribution of the controlled object is performed. Is estimated.
具体的には、上述のS1−12までの処理において計測の対象とされた計測表面を構成・形成している部材のうちの解析領域に関する、上述のS1−12の処理において作成された三次元構造データが用いられる。 Specifically, the three dimensions created in the above-mentioned processing of S1-12 regarding the analysis region of the members constituting and forming the measurement surface targeted for measurement in the above-mentioned processing up to S1-12. Structural data is used.
計測表面を構成・形成している部材から選定される解析領域の一例として、発電用ボイラの水冷壁管一本,軸方向長さ100 mm 程度の領域を図8に示す。 As an example of an analysis region selected from the members constituting and forming the measurement surface, FIG. 8 shows a region of one water-cooled wall pipe of a power generation boiler and an axial length of about 100 mm.
続いて、選定された解析領域についての解析メッシュが作成される。解析メッシュは、例えば、管理対象物の温度分布を詳細に推定するためには解析メッシュが計測表面の形状を可能な限り忠実に反映していることが望ましいことや、メッシュサイズを無闇に小さくすると要素数や節点数の増加によって計算時間の増加や解析領域の制限を招くことが考慮されるなどした上で、メッシュサイズが適当な大きさに適宜設定されて作成される。解析メッシュは、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、メッシュサイズが2 mm 程度に設定されて作成されることが考えられる。 Subsequently, an analysis mesh for the selected analysis area is created. For example, in order to estimate the temperature distribution of the controlled object in detail, it is desirable that the analysis mesh reflects the shape of the measurement surface as faithfully as possible, and the mesh size is made unreasonably small. It is created by appropriately setting the mesh size to an appropriate size, taking into consideration that an increase in the number of elements and the number of nodes may increase the calculation time and limit the analysis area. Specifically, for example, the analysis mesh may be created with the mesh size set to about 2 mm, to give just one example.
また、解析に用いられる条件として、解析領域に係る部材の熱伝導率,伝熱面における境界条件が設定される。本実施形態のように管理対象物が発電用ボイラの水冷壁管であって石炭焚きボイラが想定される場合には、伝熱面における境界条件として、炉内側熱流束[W/m2],管内蒸気温度[℃],及び管内面熱伝達率[W/(m2・K)]が設定される。 Further, as the conditions used for the analysis, the thermal conductivity of the member related to the analysis region and the boundary conditions on the heat transfer surface are set. When the controlled object is a water-cooled wall pipe of a power generation boiler and a coal-fired boiler is assumed as in the present embodiment, the heat flux inside the furnace [W / m 2 ], as a boundary condition on the heat transfer surface, The steam temperature in the pipe [° C.] and the heat transfer coefficient on the inner surface of the pipe [W / (m 2 · K)] are set.
また、解析領域に係る部材へと与えられる熱流束については、例えば、炉内側表面では輻射伝熱のみが考慮され、水冷壁に対して鉛直方向に発生する熱流束がモデル化されるために炉内側表面の入射角に応じて熱流束の値が調整されるようにしても良い(図9参照)。また、管内面では対流熱伝達による伝熱がモデル化され、炉外側表面は断熱面とされるようにしても良い。 Regarding the heat flux given to the members related to the analysis area, for example, only radiant heat transfer is considered on the inner surface of the furnace, and the heat flux generated in the vertical direction with respect to the water cooling wall is modeled. The value of the heat flux may be adjusted according to the incident angle of the inner surface (see FIG. 9). Further, heat transfer by convective heat transfer may be modeled on the inner surface of the pipe, and the outer surface of the furnace may be a heat insulating surface.
解析に用いられる条件は、管理対象物や解析手法に応じて必要とされる項目が、例えば、減肉量の予測プログラム27内に予め規定されたり、データファイル等として記憶部22に記録・保存されて必要に応じて読み込まれたりする。 As for the conditions used for the analysis, the items required according to the management object and the analysis method are defined in advance in the thinning amount prediction program 27, or are recorded and saved in the storage unit 22 as a data file or the like. It is loaded as needed.
本実施形態では、制御部21の温度分布推定部21bにより、記憶部22に保存されている三次元構造データ34が読み込まれる。 In the present embodiment, the temperature distribution estimation unit 21b of the control unit 21 reads the three-dimensional structure data 34 stored in the storage unit 22.
そして、温度分布推定部21bにより、三次元構造データ34が用いられて解析領域についての解析メッシュが作成されると共に定常熱伝導解析が行われて管理対象物に関する温度分布が推定される。 Then, the temperature distribution estimation unit 21b creates an analysis mesh for the analysis region using the three-dimensional structure data 34, and performs steady heat conduction analysis to estimate the temperature distribution for the controlled object.
推定された温度分布は、管理対象物に関する温度分布の推定結果としてメモリ25に記憶させられる。 The estimated temperature distribution is stored in the memory 25 as the estimation result of the temperature distribution for the controlled object.
次に、管理対象物における腐食減肉量が予測される(S1−14)。 Next, the amount of corrosion thinning in the controlled object is predicted (S1-14).
この処理では、S1−13の処理において推定された管理対象物に関する温度分布の推定結果が用いられて、腐食に伴う減肉量が予測される。 In this treatment, the estimation result of the temperature distribution regarding the controlled object estimated in the treatment of S1-13 is used, and the amount of wall loss due to corrosion is predicted.
腐食に伴う減肉量の予測には、例えば、腐食速度予測式(南島晋・森永雅彦:「還元性硫化腐食雰囲気における微粉炭火力ボイラ蒸発管材の腐食速度予測手法の提案―静止場ガス腐食雰囲気における腐食速度予測式―」,電力中央研究所報告 Q10019,2011年)が用いられ得る。 For the prediction of the amount of wall loss due to corrosion, for example, the corrosion rate prediction formula (Shin Minamijima, Masahiko Morinaga: "Proposal of a method for predicting the corrosion rate of pulverized coal-fired boiler evaporation pipe material in a reducing sulfur corrosion atmosphere-Still field gas corrosion atmosphere" Corrosion rate prediction formula in ”, Report of Central Research Institute of Electric Power Industry Q10019, 2011) can be used.
上記の文献では、水冷壁管の還元性硫化腐食に対し、ボイラ内雰囲気のガス種から算出される見かけの酸素分圧と見かけの硫黄分圧との組み合わせによる分類で整理することで皮膜構造の異なる三つの領域(具体的には、I:硫化物生成が主体の領域,III:酸化物生成が主体の領域,及びII:IとIIIとの間の遷移領域)に分けることができることを明らかにした上で、以下の数式1に示す腐食速度予測式を用いて腐食に伴う減肉量を予測するようにしている。 In the above document, the reducing sulfur corrosion of water-cooled wall pipes is classified by the combination of the apparent oxygen partial pressure and the apparent sulfur partial pressure calculated from the gas type in the atmosphere inside the boiler. It is clear that it can be divided into three different regions (specifically, I: a region mainly composed of sulfide formation, III: a region mainly composed of oxide formation, and II: a transition region between I and III). Then, the amount of wall loss due to corrosion is predicted by using the corrosion rate prediction formula shown in Equation 1 below.
(数1) δ(t,T) = k・tn = A・exp(−Ea/RT)・tn (Equation 1) δ (t, T) = k · t n = A · exp (−E a / RT) · t n
数式1における各記号の意味は以下の通りである。
δ:推定減肉量[mm]
k:腐食速度定数[mm/hn]
A:図10のPO2−PS2相関図内の腐食領域毎に定まる定数[mm/hn]
Ea:図10のPO2−PS2相関図内の腐食領域毎に定まる見かけの活性化エネルギー[J/mol]
R:気体定数(=8.31[J/(mol・K)])
T:材料温度[K]
t:腐食時間[h]
n:図10のPO2−PS2相関図内の腐食領域毎に定まる腐食速度則を示す指数
The meaning of each symbol in Equation 1 is as follows.
δ: Estimated wall loss [mm]
k: Corrosion rate constant [mm / h n ]
A: Constant [mm / h n ] determined for each corroded region in the P O2- P S2 correlation diagram of FIG.
E a : Apparent activation energy [J / mol] determined for each corroded region in the P O2- P S2 correlation diagram of FIG.
R: Gas constant (= 8.31 [J / (mol · K)])
T: Material temperature [K]
t: Corrosion time [h]
n: An index showing the corrosion rate law determined for each corrosion region in the P O2- P S2 correlation diagram of FIG.
数式1によると、腐食に伴う減肉量δは、温度Tと時間tとに依存する。したがって、S1−13の処理において推定された管理対象物(即ち、水冷壁管)に関する温度分布の推定結果、及び、管理時点<1>から管理時点<2>までの間について予想される運転時間を数式1に適用することによって腐食減肉量が予測される。 According to Equation 1, the amount of wall loss δ associated with corrosion depends on the temperature T and the time t. Therefore, the estimation result of the temperature distribution regarding the controlled object (that is, the water-cooled wall pipe) estimated in the processing of S1-13, and the expected operating time between the control time point <1> and the control time point <2>. Is applied to Equation 1 to predict the amount of corrosion thinning.
ここで予測される減肉量は、管理時点<1>から管理時点<2>までの間において計測表面に於いて生じる減肉量の予測値である。したがって、S1−12の処理で作成される三次元構造データから把握される管理時点<1>における肉厚の分布から前記減肉量が差し引かれたものは、計測表面を構成・形成している部材の、管理時点<2>における予測としての肉厚の分布である。 The wall thinning amount predicted here is a predicted value of the wall thinning amount that occurs on the measurement surface between the management time point <1> and the management time point <2>. Therefore, when the wall thickness reduction amount is subtracted from the wall thickness distribution at the control time point <1> grasped from the three-dimensional structure data created in the process of S1-12, the measurement surface is formed and formed. It is the distribution of the wall thickness of the member as a prediction at the management time point <2>.
本実施形態では、制御部21の減肉量予測部21cにより、S1−13の処理においてメモリ25に記憶された管理対象物に関する温度分布の推定結果が読み込まれ、数式1が用いられて推定減肉量δが算定される。 In the present embodiment, the wall thinning amount prediction unit 21c of the control unit 21 reads the estimation result of the temperature distribution regarding the controlled object stored in the memory 25 in the processing of S1-13, and the estimation reduction is performed using the mathematical formula 1. The meat amount δ is calculated.
そして、算定された推定減肉量δの値や肉厚の分布は、予測1回目の結果として、必要に応じ、データファイル等として記憶部22に保存されたり、表示部24に表示されたりする。 Then, the calculated value of the estimated wall thinning amount δ and the distribution of the wall thickness are stored in the storage unit 22 as a data file or the like or displayed on the display unit 24 as necessary as the result of the first prediction. ..
なお、数式1が用いて行われる予測1回目の減肉量の予測結果は、腐食による減肉量が対象であり、摩耗による減肉量は考慮されていない。 It should be noted that the prediction result of the first prediction of the amount of wall thinning performed by using the formula 1 targets the amount of wall loss due to corrosion, and does not consider the amount of wall loss due to wear.
(2)予測2回目以降
次に、予測2回目以降(即ち、管理時点<2>以降において行われた計測結果が用いられて実行される管理時点<3>以降を目標とする予測)についての、減肉量の予測方法の実施の手順、また、減肉量の予測装置における処理の手順を説明する(図2参照)。
(2) Second and subsequent predictions Next, regarding the second and subsequent predictions (that is, predictions targeting after the management time <3>, which is executed using the measurement results performed after the management time <2>). , The procedure for implementing the method for predicting the amount of wall loss, and the procedure for processing in the device for predicting the amount of wall loss will be described (see FIG. 2).
《位置基準打痕》
予測2回目以降では、管理対象物の表面のうちの所定の計測表面(言い換えると、同一の範囲,同一の箇所)について計測を行うとき、前後の計測の合間に位置標定具1を一旦取り外す必要がある場合は、特定の箇所が時系列でどのように変化したかを把握するために、時点が異なる計測データ同士を正確に位置合わせした上で比較することが必要とされる。
《Position reference dent》
From the second prediction onward, when measuring a predetermined measurement surface (in other words, the same range, the same location) of the surface of the controlled object, it is necessary to temporarily remove the position indicator 1 between the previous and next measurements. If there is, it is necessary to accurately align and compare the measurement data at different time points in order to understand how a specific part has changed in time series.
このため、位置合わせをする際の基準点として利用するため、図11に示すように、凹部として最深の一点(言い換えると、頂点;図11において符号11)を有すると共に当該最深の頂点11から管理対象物の表面9へと連なる傾斜面12を有する形状の、すなわち開口部13及び傾斜面12と最深の頂点11とを有する形状(「錐体状」と呼ぶ)の打痕(「位置基準打痕10」と呼ぶ)が形成される。 Therefore, in order to use it as a reference point when aligning, as shown in FIG. 11, it has one deepest point (in other words, apex; reference numeral 11 in FIG. 11) as a recess and manages from the deepest apex 11. A dent (referred to as "cone shape") having an inclined surface 12 extending to the surface 9 of the object, that is, having an opening 13 and an inclined surface 12 and the deepest apex 11. (Called the mark 10 ") is formed.
位置基準打痕10は、特定の寸法に限定されるものではなく、例えば計測に用いられる計測手段の測定精度や複数の表面形状データにおける位置合わせ(言い換えると、複数の表面形状データの位置を合わせた上での重ね合わせ)の処理における便宜が考慮されるなどした上で、適当な寸法に適宜設定される。位置基準打痕10は、具体的には例えば、あくまで一例として挙げると、最小寸法及び最大寸法が1〜10 mm 程度の範囲に設定されて形成され得る。 The position reference dent 10 is not limited to a specific dimension. For example, the measurement accuracy of the measuring means used for measurement and the alignment in a plurality of surface shape data (in other words, the alignment of the plurality of surface shape data). The appropriate dimensions are set as appropriate, taking into consideration the convenience in the process of superimposing on the data. Specifically, for example, the position reference dent 10 can be formed by setting the minimum dimension and the maximum dimension in the range of about 1 to 10 mm, to give just one example.
位置基準打痕10は、管理対象物の所定の計測表面に対応させて位置標定具1が取り付けられて設置されて行われる撮影/計測において、その像が撮像範囲/計測範囲に含まれるようにする。 The position reference dent 10 is set so that the image is included in the imaging range / measurement range in the shooting / measurement performed by attaching and installing the position indicator 1 corresponding to the predetermined measurement surface of the object to be managed. To do.
そして、位置標定具1が一旦取り外された上で所定の期間が経過して上記所定の計測表面についての計測があらためて行われる際には、上記所定の計測表面に対応させて位置標定具1があらためて取り付けられて設置されて撮影/計測が行われる。 Then, when the position locator 1 is once removed and a predetermined period elapses and the measurement for the predetermined measurement surface is performed again, the position locator 1 is moved in correspondence with the predetermined measurement surface. It will be reattached and installed for shooting / measurement.
この際、位置標定具1は、上記所定の計測表面を対象として既に行われた計測の際に位置標定具1が取り付けられた位置と同じ位置に取り付けられる必要は無く、更に言えば既に行われた計測の際に用いられた位置標定具1と同一の位置標定具1である必要は無いものの、上記所定の計測表面に対応づけられている位置基準打痕10の像が撮像範囲/計測範囲に含まれるように取り付けられて設置される。 At this time, the position locator 1 does not need to be mounted at the same position as the position where the position locator 1 was attached at the time of the measurement already performed on the predetermined measurement surface, and more specifically, it has already been performed. Although it is not necessary that the position indicator 1 is the same as the position indicator 1 used in the measurement, the image of the position reference dent 10 associated with the predetermined measurement surface is the imaging range / measurement range. It is installed and installed as included in.
管理対象物の表面9に錐体状の位置基準打痕10が形成されると共に当該位置基準打痕10が表面形状と一緒に撮影/計測されて撮像された画像内で認識・検出されることにより、錐体状の凹部における最深の頂点11が位置の基準として用いられて、例えば時点が異なる計測結果の表面形状データ同士の位置合わせが正確に行われて表面形状データ同士の比較が適切に行われるようになる。 A cone-shaped position-referenced dent 10 is formed on the surface 9 of the object to be controlled, and the position-referenced dent 10 is recognized and detected in the image captured / measured together with the surface shape. Therefore, the deepest apex 11 in the cone-shaped recess is used as a reference for the position. For example, the surface shape data of the measurement results at different time points are accurately aligned and the surface shape data can be compared appropriately. Will be done.
管理対象物の表面9に錐体状の位置基準打痕10が形成されると共に当該位置基準打痕10が表面形状と一緒に撮影/計測されて撮像された画像内で認識・検出されることにより、さらに、当該位置基準打痕10の形成箇所に於ける管理対象物の表面9の腐食や摩耗などによる減肉の状況が把握され得るようになる。 A cone-shaped position-referenced dent 10 is formed on the surface 9 of the object to be controlled, and the position-referenced dent 10 is recognized and detected in the image captured / measured together with the surface shape. Further, it becomes possible to grasp the state of wall thinning due to corrosion or wear of the surface 9 of the controlled object at the formed portion of the position reference dent 10.
具体的には、例えば位置基準打痕10が形成される際に用いられた器具の形状や実際に形成された位置基準打痕10の計測結果などに基づいて、位置基準打痕10の、管理対象物の表面9に於ける開口部13の(言い換えると、平面視における,開口面視における)所定箇所の寸法Lや面積Sと管理対象物の表面9から位置基準打痕10の最深の頂点11までの寸法Dとの間の関係が特定される。 Specifically, for example, the position reference dent 10 is managed based on the shape of the instrument used when the position reference dent 10 is formed, the measurement result of the actually formed position reference dent 10, and the like. The dimension L and area S of the opening 13 (in other words, in the plan view and the opening plane view) on the surface 9 of the object and the deepest apex of the position reference dent 10 from the surface 9 of the controlled object. The relationship with dimension D up to 11 is specified.
そして、計測された位置基準打痕10'の、管理対象物の表面9に於ける開口部13'の所定箇所の寸法Lmや面積Smに対応する管理対象物の表面9から位置基準打痕10'の最深の頂点11までの寸法Dmが算定されることにより、寸法Dと寸法Dmとの差分dが管理対象物の表面9における腐食や摩耗などによる減肉量として求められる。 Then, the position reference dent 10 from the surface 9 of the management object corresponding to the dimension Lm and the area Sm of the predetermined position of the opening 13'on the surface 9 of the management object of the measured position reference dent 10'. By calculating the dimension Dm up to the deepest apex 11, the difference d between the dimension D and the dimension Dm is obtained as the amount of wall loss due to corrosion or wear on the surface 9 of the controlled object.
図11に示す例では所定箇所の寸法L,Lmとして開口部13,13'の四角形の辺の長さが用いられるようにしているが、上記所定箇所の寸法として他の箇所の寸法が用いられるようにしても良い。上記所定箇所の寸法として、具体的には例えば、対角線の長さが用いられるようにしても良く、或いは、各角から最深の頂点11までの寸法が用いられるようにしても良い。 In the example shown in FIG. 11, the lengths of the square sides of the openings 13 and 13'are used as the dimensions L and Lm of the predetermined locations, but the dimensions of the other locations are used as the dimensions of the predetermined locations. You may do so. Specifically, for example, the length of the diagonal line may be used as the dimension of the predetermined portion, or the dimension from each corner to the deepest apex 11 may be used.
また、図11に示す例では開口部13,13'の形状が四角形であるようにしているが、開口部の形状は他の形状であっても良い。開口部の形状は、具体的には例えば、三角形や五角以上の多角形でも良く(即ち、位置基準打痕が三角錐や多角錐の形状に相当する凹部として形成される)、或いは、円形でも良い(即ち、位置基準打痕が円錐の形状に相当する凹部として形成される)。なお、開口部の形状が、種々の多角形である場合には上記所定箇所の寸法として辺の長さや各角から最深の頂点までの寸法が用いられるようにしたり、円形である場合には上記所定箇所の寸法として直径が用いられるようにしたりすることが考えられる。 Further, in the example shown in FIG. 11, the shapes of the openings 13 and 13'are quadrangular, but the shape of the openings may be other shapes. Specifically, the shape of the opening may be, for example, a triangle or a polygon having a pentagon or more (that is, the position reference dent is formed as a concave portion corresponding to the shape of a triangular pyramid or a polygonal cone), or may be circular. Good (ie, position-referenced dents are formed as recesses that correspond to the shape of a cone). When the shape of the opening is various polygons, the length of the side or the dimension from each corner to the deepest apex is used as the dimension of the predetermined portion, or when it is circular, the above It is conceivable that the diameter is used as the dimension of the predetermined location.
管理対象物の表面9に形成される位置基準打痕10の個数は、特定の個数に限定されるものではなく、管理対象物の所定の計測表面を対象として位置標定具1が設置されて行われる撮影/計測作業によって取得される、取得時点が異なる複数の表面形状データの位置合わせをするのに適当な個数に適宜設定される。 The number of position reference dents 10 formed on the surface 9 of the management object is not limited to a specific number, and the position indicator 1 is installed on a predetermined measurement surface of the management object. The number is appropriately set to be appropriate for aligning a plurality of surface shape data acquired at different acquisition time points by the photographing / measuring work.
具体的には例えば、管理対象物の表面9上に経年によっては変化せず且つ画像内で抽出・把握し易い特徴的な部分がある場合には、位置基準打痕10が一個形成された上で、当該位置基準打痕10の位置が一致させられると共に当該位置基準打痕10の位置を回転中心として前記特徴的な部分が重ね合わせられて複数の表面形状データの位置合わせが行われるようにしても良い。あるいは、位置基準打痕10が複数個形成された上で、これら複数の位置基準打痕10の位置がそれぞれ一致させられて複数の表面形状データの位置合わせが行われるようにしても良い。 Specifically, for example, when there is a characteristic portion on the surface 9 of the object to be managed that does not change over time and is easy to extract and grasp in the image, one position reference dent 10 is formed. Then, the positions of the position-referenced dents 10 are matched, and the characteristic portions are overlapped with the position of the position-referenced dents 10 as the center of rotation so that the positions of the plurality of surface shape data are aligned. You may. Alternatively, after a plurality of position-referenced dents 10 are formed, the positions of the plurality of position-referenced dents 10 may be matched with each other to align the plurality of surface shape data.
《予測2回目以降の減肉量予測》
予測1回目において、或る計測表面について計測結果の表面形状データと設計形状データとを初めて重ね合わせる際には、計測結果の表面形状データについて裏面の位置を特定するために肉厚の実測が必要とされる。
《Forecasting the amount of wall loss after the second forecast》
In the first prediction, when the surface shape data of the measurement result and the design shape data are superimposed for the first time on a certain measurement surface, it is necessary to actually measure the wall thickness in order to specify the position of the back surface of the surface shape data of the measurement result. It is said that.
一方で、予測2回目以降における、上記或る計測表面についての、計測結果の表面形状データと設計形状データとの重ね合わせの際には、上述の錐体状の位置基準打痕10が形成されると共にその形状が計測されることにより、肉厚の実測は不要になる。 On the other hand, when the surface shape data of the measurement result and the design shape data of the certain measurement surface are superposed after the second prediction, the above-mentioned cone-shaped position reference dent 10 is formed. At the same time, the shape is measured, so that the actual measurement of the wall thickness becomes unnecessary.
具体的には、計測表面に対応させて管理対象物の表面9に位置基準打痕10が形成される。このとき、位置基準打痕10は、管理対象物の表面9に於ける開口部13の(言い換えると、平面視における,開口面視における)所定箇所の寸法Lや面積Sと管理対象物の表面9から位置基準打痕10の最深の頂点11までの寸法Dとの間の関係が特定され得るものとして形成される(例としての図11を参照)。 Specifically, the position reference dent 10 is formed on the surface 9 of the controlled object so as to correspond to the measurement surface. At this time, the position reference dent 10 includes the dimensions L and area S of the opening 13 (in other words, in the plan view and the opening plane view) on the surface 9 of the controlled object and the surface of the controlled object. It is formed as such that the relationship from dimension D from 9 to the deepest apex 11 of the position reference dent 10 can be identified (see FIG. 11 as an example).
その上で、予測1回目に関する処理について、上述のS1−1乃至S1−7の処理が上述の通りに行われ、続く管理対象物の計測表面へと照射された計測光(の反射光)と位置認識用ターゲット2とが同時に撮像される処理(S1−8)において撮像範囲に位置基準打痕10が含められ、そして、計測表面に加えて位置基準打痕10の形状を含む管理対象物の表面9の三次元形状が認識されて点群データが取得される(S1−9)と共に計測表面に加えて位置基準打痕10の形状を含む管理対象物の表面9の三次元形状に相当するメッシュデータが作成される(S1−10)。そして、管理時点<1>に関する計測結果の表面形状データ32がデータファイル等として記憶部22に記録・保存される。また、S1−11乃至S1−14の処理が上述の通りに行われる。そして、管理時点<1>に関する三次元構造データ34がデータファイル等として記憶部22に記録・保存される。 Then, regarding the processing related to the first prediction, the above-mentioned processes S1-1 to S1-7 are performed as described above, and the measurement light (reflected light) irradiated to the measurement surface of the subsequent controlled object is used. In the process (S1-8) in which the position recognition target 2 is simultaneously imaged, the position reference dent 10 is included in the imaging range, and the management object including the shape of the position reference dent 10 in addition to the measurement surface. The three-dimensional shape of the surface 9 is recognized and the point group data is acquired (S1-9), and at the same time, it corresponds to the three-dimensional shape of the surface 9 of the controlled object including the shape of the position reference dent 10 in addition to the measurement surface. Mesh data is created (S1-10). Then, the surface shape data 32 of the measurement result regarding the management time point <1> is recorded and saved in the storage unit 22 as a data file or the like. Further, the processes of S1-11 to S1-14 are performed as described above. Then, the three-dimensional structure data 34 relating to the management time point <1> is recorded and saved in the storage unit 22 as a data file or the like.
そして、予測2回目以降については、上述のS1−1乃至S1−3の処理と同様に、位置標定具1が、管理対象物の表面の、計測表面に対応する位置に取り付けられて設置され(S2−1)、位置標定具1が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、位置認識用ターゲット2が計測手段の一対の受光部(即ち、ステレオカメラ)によって撮像され(S2−2)、各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標が特定される(S2−3)。 Then, for the second and subsequent predictions, the position indicator 1 is attached and installed at a position on the surface of the controlled object corresponding to the measurement surface, as in the above-mentioned processing of S1-1 to S1-3. S2-1), with the position indicator 1 attached and installed on the surface of the object to be managed, the position recognition target 2 is imaged by a pair of light receiving units (that is, a stereo camera) of the measuring means (S2). -2), the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2 are specified (S2-3).
続いて、上述のS1−8の処理と同様に管理対象物の計測表面へと照射された計測光(の反射光)と位置認識用ターゲット2とが同時に撮像される際に撮像範囲に位置基準打痕10が含められ(S2−4)、上述のS1−9の処理と同様に管理対象物の表面9の三次元形状が認識されて点群データが取得される際に計測表面に加えて位置基準打痕10の形状が含められ(S2−5)、上述のS1−10の処理と同様に管理対象物の表面9の三次元形状に相当するメッシュデータが作成される際に計測表面に加えて位置基準打痕10の形状が含められる(S2−6)。そして、管理時点<N>に関する計測結果の表面形状データ32がデータファイル等として記憶部22に記録・保存される(但し、N=2,3,4,…)。 Subsequently, as in the process of S1-8 described above, when the measurement light (reflected light) irradiated to the measurement surface of the controlled object and the position recognition target 2 are simultaneously imaged, the position reference is set to the imaging range. The dent 10 is included (S2-4), and in addition to the measurement surface when the three-dimensional shape of the surface 9 of the controlled object is recognized and the point group data is acquired in the same manner as in the process of S1-9 described above. The shape of the position reference dent 10 is included (S2-5), and when mesh data corresponding to the three-dimensional shape of the surface 9 of the controlled object is created as in the process of S1-10 described above, the measurement surface In addition, the shape of the position reference dent 10 is included (S2-6). Then, the surface shape data 32 of the measurement result regarding the management time point <N> is recorded and saved in the storage unit 22 as a data file or the like (however, N = 2, 3, 4, ...).
そして、位置基準打痕10の、管理対象物の表面9に於ける開口部13の形状(具体的には、寸法Lや面積S)の変化に基づいて当該位置基準打痕10の形成箇所に於ける減肉量が特定される(S2−7)。 Then, based on the change in the shape (specifically, the dimension L and the area S) of the opening 13 on the surface 9 of the object to be managed of the position reference dent 10, the position of the position reference dent 10 is formed. The amount of meat loss in the area is specified (S2-7).
具体的には、位置基準打痕10について特定された、管理対象物の表面9に於ける開口部13の(言い換えると、平面視における,開口面視における)所定箇所の寸法Lや面積Sと管理対象物の表面9から位置基準打痕10の最深の頂点11までの寸法Dとの間の関係が用いられて、計測された位置基準打痕10'の、管理対象物の表面9に於ける開口部13'の(言い換えると、平面視における,開口面視における)所定箇所の寸法Lmや面積Smに対応する管理対象物の表面9から位置基準打痕10'の最深の頂点11までの寸法Dmが算定される。 Specifically, the dimensions L and the area S of the opening 13 (in other words, in the plan view and the opening view) on the surface 9 of the controlled object specified for the position reference dent 10. The relationship between the dimension D from the surface 9 of the controlled object to the deepest apex 11 of the position-referenced dent 10 is used to measure the position-referenced dent 10'on the surface 9 of the controlled object. From the surface 9 of the managed object corresponding to the dimension Lm and the area Sm of the predetermined portion (in other words, in the plan view and the opening view) of the opening 13'to the deepest apex 11 of the position reference dent 10'. The dimension Dm is calculated.
そして、管理時点<N−1>における寸法D若しくはDmと管理時点<N>における寸法Dmとの差分が求められる(但し、N=2,3,4,…)。この差分は、位置基準打痕10の形成位置に於ける減肉量である。 Then, the difference between the dimension D or Dm at the control time point <N-1> and the dimension Dm at the control time point <N> is obtained (however, N = 2, 3, 4, ...). This difference is the amount of wall thinning at the formation position of the position reference dent 10.
本実施形態では、制御部21の減肉量算定部21dにより、記憶部22に保存されている管理時点<N−1>に関する計測結果の表面形状データ32と管理時点<N>に関する計測結果の表面形状データ32とが読み込まれ、位置基準打痕10,10'の開口部13,13'の形状に基づいて最深の頂点11までの寸法D,Dmが求められて位置基準打痕10の形成位置に於ける減肉量が算定される。 In the present embodiment, the surface shape data 32 of the measurement result for the management time point <N-1> and the measurement result for the management time point <N> stored in the storage unit 22 by the wall thinning amount calculation unit 21d of the control unit 21. The surface shape data 32 is read, and the dimensions D and Dm up to the deepest apex 11 are obtained based on the shape of the openings 13 and 13'of the position reference dents 10 and 10', and the position reference dent 10 is formed. The amount of wall loss at the position is calculated.
算定された減肉量は、管理時点<N−1>から管理時点<N>までの間において位置基準打痕10の形成位置に於いて生じた減肉量の値としてメモリ25に記憶させられる。 The calculated wall thinning amount is stored in the memory 25 as a value of the wall thinning amount generated at the formation position of the position reference dent 10 between the management time point <N-1> and the management time point <N>. ..
次に、管理時点<N−1>から管理時点<N>までの減肉量Δwの分布が算定される(S2−8)。 Next, the distribution of the wall thinning amount Δw from the management time point <N-1> to the management time point <N> is calculated (S2-8).
この処理では、管理時点<N−1>の計測結果の表面形状データと管理時点<N>の計測結果の表面形状データとの差分が算定され、管理時点<N−1>から管理時点<N>までの間において生じた減肉の量Δwの分布が求められる。 In this process, the difference between the surface shape data of the measurement result at the management time point <N-1> and the surface shape data of the measurement result at the management time point <N> is calculated, and the difference between the management time point <N-1> and the management time point <N-1> is calculated. The distribution of the amount of wall thinning Δw that occurred up to> is obtained.
ここで、S2−7の処理において位置基準打痕10の形成位置に於ける減肉量が算定されているところ、管理時点<N−1>の計測結果の表面形状データに対して管理時点<N>の計測結果の表面形状データを、位置基準打痕10の形成位置に於いて前記減肉量の分だけ厚さ方向にずらした状態が、管理時点<N−1>の表面形状データに対する管理時点<N>の表面形状データの位置である。 Here, when the amount of wall thinning at the formation position of the position reference dent 10 is calculated in the process of S2-7, the surface shape data of the measurement result at the control time point <N-1> is compared with the control time point <N-1>. The state in which the surface shape data of the measurement result of N> is shifted in the thickness direction by the amount of the wall thinning at the formation position of the position reference dent 10 is relative to the surface shape data at the management time point <N-1>. It is the position of the surface shape data at the management time point <N>.
つまり、位置基準打痕10は、錐体状の凹部として形成されることにより、特に最深の頂点11が利用されて平面視(言い換えると、開口面視)における位置決めの基準として機能すると共に、開口部13に纏わる寸法Lや面積Sと最深の頂点11までの寸法Dとの間の関係が利用されて深さ方向(即ち、開口面と垂直の方向,肉厚方向)における位置決めの基準として機能する。 That is, the position reference dent 10 is formed as a cone-shaped recess, so that the deepest apex 11 is particularly utilized to function as a positioning reference in a plan view (in other words, an opening view) and an opening. The relationship between the dimension L or area S associated with the portion 13 and the dimension D up to the deepest apex 11 is used to function as a reference for positioning in the depth direction (that is, the direction perpendicular to the opening surface, the wall thickness direction). To do.
そして、管理時点<N−1>の計測結果の表面形状データに対して管理時点<N>の計測結果の表面形状データを、位置基準打痕10の形成位置に於いて前記減肉量の分だけ厚さ方向にずらした状態での、管理時点<N−1>の表面形状データと管理時点<N>の表面形状データとの差分が算定されることにより、管理対象物の表面9における減肉量Δwの分布が求められる。 Then, with respect to the surface shape data of the measurement result at the control time point <N-1>, the surface shape data of the measurement result at the control time point <N> is added to the thickness reduction amount at the formation position of the position reference dent 10. By calculating the difference between the surface shape data at the management time point <N-1> and the surface shape data at the management time point <N> in the state of being shifted in the thickness direction, the reduction on the surface 9 of the controlled object is performed. The distribution of the meat amount Δw is obtained.
本実施形態では、制御部21の減肉量分布算定部21eにより、記憶部22に保存されている管理時点<N−1>の計測結果の表面形状データ32と管理時点<N>の計測結果の表面形状データ32とが読み込まれると共にS2−7の処理においてメモリ25に記憶された位置基準打痕10の形成位置に於ける減肉量の値が読み込まれ、管理時点<N−1>の表面形状データに対して管理時点<N>の表面形状データを、位置基準打痕10の形成位置に於いて前記減肉量の分だけ厚さ方向にずらした状態で、管理時点<N−1>の表面形状データと管理時点<N>の表面形状データとの差分が算定される。 In the present embodiment, the surface shape data 32 of the measurement result of the management time point <N-1> and the measurement result of the management time point <N> stored in the storage unit 22 by the wall thinning amount distribution calculation unit 21e of the control unit 21. The surface shape data 32 of the above is read, and at the same time, the value of the wall thinning amount at the formation position of the position reference dent 10 stored in the memory 25 in the process of S2-7 is read, and at the management time point <N-1>. With respect to the surface shape data, the surface shape data at the control time point <N> is shifted in the thickness direction by the amount of the wall thinning at the formation position of the position reference dent 10 and at the control time point <N-1. The difference between the surface shape data of> and the surface shape data of the management time <N> is calculated.
算定された差分は、管理時点<N−1>から管理時点<N>までの間において生じた減肉の量Δwの分布としてメモリ25に記憶させられる。 The calculated difference is stored in the memory 25 as a distribution of the amount of wall thinning Δw generated between the management time point <N-1> and the management time point <N>.
次に、管理時点<N+1>における表面形状が予測される(S2−9)。 Next, the surface shape at the management time point <N + 1> is predicted (S2-9).
この処理では、管理時点<N>の計測結果の表面形状データからS2−8の処理で算定された減肉量Δwの分布が差し引かれ、管理時点<N+1>における予測としての表面形状データが算定される。 In this process, the distribution of the wall thinning amount Δw calculated in the process of S2-8 is subtracted from the surface shape data of the measurement result at the control time point <N>, and the surface shape data as a prediction at the control time point <N + 1> is calculated. Will be done.
ここで、予測1回目のS1−12の処理において、設計形状データにおける裏面に対して正しい位置関係で管理時点<1>の計測結果の表面形状データにおける表面が配置される。また、予測N回目のS2−8の処理において、管理時点<N−1>の計測結果の表面形状データに対する管理時点<N>の計測結果の表面形状データの位置関係が把握される(但し、N=2,3,4,…)。したがって、S2−8の処理の結果として設計形状データにおける裏面に対して管理時点<N>の計測結果の表面形状データにおける表面が配置され、これにより、計測表面を構成・形成している部材の、管理時点<N>における肉厚の分布が把握される。 Here, in the processing of S1-12 for the first prediction, the front surface in the surface shape data of the measurement result at the management time point <1> is arranged in the correct positional relationship with respect to the back surface in the design shape data. Further, in the Nth prediction process of S2-8, the positional relationship of the surface shape data of the measurement result of the management time point <N> with respect to the surface shape data of the measurement result of the control time point <N-1> is grasped (however, the positional relationship is grasped. N = 2, 3, 4, ...). Therefore, as a result of the processing of S2-8, the surface in the surface shape data of the measurement result at the management time point <N> is arranged with respect to the back surface in the design shape data, and thereby the member forming and forming the measurement surface. , The distribution of wall thickness at the time of management <N> is grasped.
そして、上記のように把握される管理時点<N>における肉厚の分布から、S2−8の処理で算定された減肉量Δwの分布が差し引かれたものが、管理時点<N+1>における予測としての肉厚の分布である。管理時点<N+1>は、表面形状の予測の目標時点であり、任意に設定される。 Then, the distribution of the wall thickness reduction amount Δw calculated in the process of S2-8 is subtracted from the distribution of the wall thickness at the management time point <N> grasped as described above, and the prediction at the management time point <N + 1> is obtained. It is the distribution of the wall thickness as. The management time point <N + 1> is a target time point for predicting the surface shape, and is arbitrarily set.
ここで、S2−8の処理においてメモリ25に記憶された減肉量Δwの分布は、管理時点<N−1>から管理時点<N>までの運転時間(実績)に対応して生じた減肉の量の分布である。このため、必要に応じ、S2−8の処理において得られた減肉量Δwの分布は、管理時点<N>から管理時点<N+1>までの予想される運転時間に比例した減肉の量の分布に調整される。 Here, the distribution of the wall thinning amount Δw stored in the memory 25 in the process of S2-8 is the reduction generated corresponding to the operation time (actual result) from the management time point <N-1> to the management time point <N>. It is the distribution of the amount of meat. Therefore, if necessary, the distribution of the wall thinning amount Δw obtained in the treatment of S2-8 is the amount of wall thinning proportional to the expected operating time from the management time point <N> to the management time point <N + 1>. Adjusted to distribution.
そして、管理時点<N>の計測結果の表面形状データから上記予想される運転時間に合わせて必要に応じて調整された減肉の量の分布が差し引かれることにより、管理時点<N+1>における予測としての表面形状データや肉厚の分布が計算される。 Then, by subtracting the distribution of the amount of wall thinning adjusted as necessary according to the expected operating time from the surface shape data of the measurement result at the management time point <N>, the prediction at the management time point <N + 1> is performed. Surface shape data and wall thickness distribution are calculated.
本実施形態では、制御部21の形状予測部21fにより、記憶部22に保存されている管理時点<1>に関する三次元構造データ34が読み込まれると共に、管理時点<2>から当該の管理時点<N>までに関連する計測結果の表面形状データ32や位置基準打痕10の形成位置に於ける減肉量の値が記憶部22やメモリ25から読み込まれ、さらに、S2−8の処理においてメモリ25に記憶された管理時点<N−1>から管理時点<N>までの間における減肉の量Δwの分布が読み込まれる。 In the present embodiment, the shape prediction unit 21f of the control unit 21 reads the three-dimensional structure data 34 regarding the management time point <1> stored in the storage unit 22, and also from the management time point <2> to the management time point <2>. The surface shape data 32 of the measurement results related to N> and the value of the wall thinning amount at the formation position of the position reference dent 10 are read from the storage unit 22 and the memory 25, and further, the memory in the processing of S2-8. The distribution of the amount of wall thinning Δw from the management time point <N-1> to the management time point <N> stored in 25 is read.
そして、形状予測部21fにより、管理時点<N>における三次元構造データが計算されると共に、当該管理時点<N>における三次元構造データの表面形状から上記予想される運転時間に合わせて必要に応じて調整された減肉の量の分布が差し引かれて管理時点<N+1>における予測としての表面形状データや肉厚の分布が計算される。 Then, the shape prediction unit 21f calculates the three-dimensional structure data at the management time point <N>, and it is necessary to match the expected operating time from the surface shape of the three-dimensional structure data at the management time point <N>. The distribution of the amount of wall thinning adjusted accordingly is subtracted, and the surface shape data and the wall thickness distribution as predictions at the management time point <N + 1> are calculated.
そして、計算された表面形状データや肉厚の分布は、管理時点<N+1>における表面形状データや肉厚の分布データとして、必要に応じ、データファイル等として記憶部22に保存されたり、表示部24に表示されたりする。 Then, the calculated surface shape data and wall thickness distribution are stored in the storage unit 22 as a data file or the like as surface shape data or wall thickness distribution data at the management time point <N + 1>, or as a display unit. It may be displayed on 24.
そして、制御部21は、当該の管理対象物の計測表面についての管理時点<N>に関する処理を終了する(END)。 Then, the control unit 21 ends the process regarding the management time point <N> for the measurement surface of the management object (END).
以上のように構成された減肉量の予測方法、予測装置、及び予測プログラムによれば、管理対象物の表面形状を対象とした計測が行われた上で当該計測によって取得される三次元表面形状データを用いて管理対象物の表面に於ける減肉量の分布を算定すると共に当該減肉量の分布を用いて管理対象物の将来の表面形状を予測することができる。このため、管理対象物における減肉の状況を面として把握して管理することが可能になり、最大減肉部の見落としを防止し、さらに、例えば必要最小肉厚を下回ってしまうほどの将来の減肉の進行に関する情報を提供して検査・管理手法としての信頼性及び有用性の向上を図ることが可能になる。 According to the wall thinning amount prediction method, prediction device, and prediction program configured as described above, the three-dimensional surface acquired by the measurement is performed after the surface shape of the controlled object is measured. The shape data can be used to calculate the distribution of the amount of wall loss on the surface of the object to be controlled, and the distribution of the amount of wall loss can be used to predict the future surface shape of the object to be controlled. For this reason, it becomes possible to grasp and manage the state of wall thinning in the object to be managed as a surface, prevent oversight of the maximum wall thinning part, and further, for example, in the future, the wall thickness will be less than the required minimum wall thickness. By providing information on the progress of wall thinning, it becomes possible to improve the reliability and usefulness as an inspection / management method.
なお、上述の形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。 Although the above-described embodiment is an example of a suitable embodiment for carrying out the present invention, the embodiment of the present invention is not limited to the above-mentioned ones, and the present invention does not deviate from the gist of the present invention. Can be modified in various ways.
例えば、上述の実施形態では管理対象物が発電用ボイラの水冷壁管である場合を例に挙げて説明したが、本発明における管理対象物は特定のものに限定されるものではなく、例えば建物等の建築構造物,プラント等の機械構造物,車両等の製品,配管等の構成部材や部品などを管理対象物としても本発明は適用され得る。 For example, in the above-described embodiment, the case where the controlled object is a water-cooled wall pipe of a power generation boiler has been described as an example, but the controlled object in the present invention is not limited to a specific object, for example, a building. The present invention can also be applied to building structures such as plants, mechanical structures such as plants, products such as vehicles, and constituent members and parts such as pipes as objects to be managed.
また、上述の実施形態では位置認識用ターゲット2が撮像される処理(S1−2,S2−2)及び各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標が特定される処理(S1−3,S2−3)が独立した処理として行われるようにしているが、これらの処理が独立した処理として行われることは本発明において必須の構成ではない。例えば、計測手段として各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標の取得と肉厚実測マーカの三次元位置座標の取得や管理対象物の計測表面の三次元形状の認識とを同時に行うものが用いられる場合には、位置認識用ターゲット2の撮像や各位置認識用ターゲット2の三次元位置座標の特定が独立した処理である必要は無く、上述の実施形態におけるS1−2及びS1−3の処理並びにS2−2及びS2−3の処理が独立した処理として行われなくても良い。つまり、上述のS1−2及びS1−3の処理がS1−5及びS1−6の処理やS1−8及びS1−9の処理と同時/一緒に行われるようにしたり、上述のS2−2及びS2−3の処理がS2−4及びS2−5の処理と同時/一緒に行われるようにしたりしても良い。 Further, in the above-described embodiment, the process of capturing the image of the position recognition target 2 (S1-2, S2-2) and the process of specifying the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2 (S1-3, S2-). Although 3) is performed as an independent process, it is not an essential configuration in the present invention that these processes are performed as independent processes. For example, as a measuring means, a device that simultaneously acquires the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2, acquires the three-dimensional position coordinates of the wall thickness measurement marker, and recognizes the three-dimensional shape of the measurement surface of the controlled object is used. If this is the case, the imaging of the position recognition target 2 and the specification of the three-dimensional position coordinates of each position recognition target 2 do not need to be independent processes, and the processes of S1-2 and S1-3 in the above-described embodiment are performed. Further, the processes of S2-2 and S2-3 do not have to be performed as independent processes. That is, the above-mentioned processes of S1-2 and S1-3 can be performed simultaneously / simultaneously with the above-mentioned processes of S1-5 and S1-6 and S1-8 and S1-9, or the above-mentioned S2-2 and The processing of S2-3 may be performed simultaneously / simultaneously with the processing of S2-4 and S2-5.
また、上述の実施形態では位置認識用ターゲット2のそれぞれがID情報を有するようにしているが、位置認識用ターゲット2がID情報を有することは本発明において必須の構成ではない。具体的には例えば、計測手段が撮像した各位置認識用ターゲット2を追跡しつつ相互の位置関係によって位置認識用ターゲット2のそれぞれを相互に区別して個別に識別する機能を備えている場合には、位置認識用ターゲット2のそれぞれがID情報を有していなくても良い。 Further, in the above-described embodiment, each of the position recognition targets 2 has ID information, but it is not an essential configuration in the present invention that the position recognition target 2 has ID information. Specifically, for example, when each of the position recognition targets 2 captured by the measuring means is tracked and each of the position recognition targets 2 is distinguished from each other by the mutual positional relationship and individually identified. , Each of the position recognition targets 2 does not have to have ID information.
さらに言えば、上述の実施形態では複数の位置認識用ターゲット2とターゲット支持体3とを有する位置標定具1が利用されるようにしているが、位置認識用ターゲット2やターゲット支持体3(延いては、位置標定具1)が利用されることは本発明において必須の構成ではない(即ち、上述のS1−1,S1−2,及びS1−3の処理並びにS2−1,S2−2,及びS2−3の処理は本発明において必須の処理ではない)。例えば、計測対象物との相互の位置関係が固定されて計測を行って形状を認識する計測手段や、任意/所定の原点座標を有する三次元直交座標系を計測手段自体が適宜設定して計測を行うと共に形状を認識する計測手段が用いられる場合には、位置認識用ターゲット2が利用されること無く計測対象物の表面の形状が認識され得る。 Furthermore, in the above-described embodiment, the position indicator 1 having a plurality of position recognition targets 2 and the target support 3 is used, but the position recognition target 2 and the target support 3 (extended). Therefore, the use of the position locator 1) is not an essential configuration in the present invention (that is, the above-mentioned processes of S1-1, S1-2 and S1-3 and S2-1, S2-2, And the treatment of S2-3 is not an essential treatment in the present invention). For example, a measuring means that recognizes the shape by performing measurement with a fixed mutual positional relationship with the measurement object, or a three-dimensional orthogonal coordinate system having arbitrary / predetermined origin coordinates is appropriately set by the measuring means itself for measurement. When the measuring means for recognizing the shape is used, the shape of the surface of the object to be measured can be recognized without using the position recognition target 2.
また、上述の実施形態では肉厚実測箇所を示すためのマーカ(即ち、肉厚実測マーカ)が利用されるようにしているが、肉厚実測マーカが利用されることは本発明において必須の構成ではない(即ち、上述のS1−4,S1−5,及びS1−6の処理は本発明において必須の処理ではない)。例えば、計測対象部の計測表面における或る一点若しくは複数点に於いて計測表面を構成する部材の肉厚が実測され、当該肉厚が実測された位置座標に於いて、計測結果の表面形状データにおける表面の位置から、実測された肉厚の分だけ厚さ方向に離れた位置(言い換えると、ずれた位置)に設計形状データにおける裏面の位置を合わせることにより、二つの形状データの重ね合わせが行われるようにしても良い。なお、この場合には、例えば、管理対象物の表面上の、画像内で抽出・把握し易い特徴的な箇所に於いて肉厚が実測されて当該特徴的な箇所の位置座標が特定されるようにすることが考えられる。 Further, in the above-described embodiment, a marker for indicating a wall thickness measurement location (that is, a wall thickness measurement marker) is used, but it is an essential configuration in the present invention that the wall thickness measurement marker is used. (That is, the above-mentioned treatments of S1-4, S1-5 and S1-6 are not essential treatments in the present invention). For example, the wall thickness of a member constituting the measurement surface is actually measured at a certain point or a plurality of points on the measurement surface of the measurement target portion, and the surface shape data of the measurement result is obtained at the position coordinates where the wall thickness is actually measured. By aligning the position of the back surface in the design shape data to a position (in other words, a deviated position) in the thickness direction by the actual wall thickness from the position of the front surface in, the two shape data can be superimposed. It may be done. In this case, for example, the wall thickness is actually measured at a characteristic portion on the surface of the controlled object that is easy to extract and grasp in the image, and the position coordinates of the characteristic portion are specified. It is conceivable to do so.
また、上述の実施形態ではS1−13の処理において定常熱伝導解析が行われて管理対象物に関する温度分布の推定が行われるようにしているが、管理対象物の温度分布を推定する手法は定常熱伝導解析に限定されるものではなく、他の手法が用いられるようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, the steady-state heat conduction analysis is performed in the process of S1-13 to estimate the temperature distribution of the controlled object, but the method of estimating the temperature distribution of the controlled object is stationary. It is not limited to the heat conduction analysis, and other methods may be used.
また、上述の実施形態ではS1−14の処理において管理対象物に関する温度分布の推定結果と共に腐食速度予測式(南島晋・森永雅彦:「還元性硫化腐食雰囲気における微粉炭火力ボイラ蒸発管材の腐食速度予測手法の提案―静止場ガス腐食雰囲気における腐食速度予測式―」,電力中央研究所報告 Q10019,2011年)が用いられて管理対象物の腐食に伴う減肉量の予測が行われるようにしているが、管理対象物の減肉量を予測する手法は前記腐食速度予測式に限定されるものではなく、他の手法が用いられるようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, in the treatment of S1-14, the corrosion rate prediction formula (Shin Minamijima and Masahiko Morinaga: "Corrosion rate of pulverized coal-fired boiler evaporation tube material in reducing sulfide corrosion atmosphere" is used together with the estimation result of the temperature distribution for the controlled object. Proposal of Prediction Method-Corrosion Rate Prediction Formula in Static Field Gas Corrosion Atmosphere- ", Electric Power Central Research Institute Report Q10019, 2011) is used to predict the amount of wall loss due to corrosion of the controlled object. However, the method for predicting the amount of wall loss of the controlled object is not limited to the corrosion rate prediction formula, and other methods may be used.
さらに言えば、上述の実施形態におけるS1−13及びS1−14の処理は本発明において必須の処理ではなく、これらの処理が行われること無く管理時点<1>に纏わる処理が終了するようにしても良い。この場合でも、管理時点<2>以降において、管理対象物の表面9に於ける位置基準打痕10の開口部13の形状の変化に基づいて当該位置基準打痕10の形成箇所に於ける減肉量の特定(S2−7)は可能であり、そして、管理時点<N−1>から管理時点<N>までの減肉量Δwの分布の算定(S2−8)及び管理時点<N+1>における表面形状の予測(S2−9)も可能である。 Furthermore, the processes of S1-13 and S1-14 in the above-described embodiment are not essential processes in the present invention, and the processes associated with the management time point <1> are completed without performing these processes. Is also good. Even in this case, after the management time point <2>, the reduction in the position where the position reference dent 10 is formed is based on the change in the shape of the opening 13 of the position reference dent 10 on the surface 9 of the object to be managed. It is possible to specify the amount of meat (S2-7), and calculate the distribution of the amount of meat loss Δw from the management time point <N-1> to the management time point <N> (S2-8) and the management time point <N + 1>. It is also possible to predict the surface shape in (S2-9).
1 位置標定具
2 位置認識用ターゲット
3 ターゲット支持体
4 取付具
5 空隙
9 管理対象物の表面
10 位置基準打痕
10' 位置基準打痕(減肉発生時)
11 最深の頂点
12 傾斜面
13 開口部
13' 開口部(減肉発生時)
20 減肉量の予測装置
21 制御部
21a データ結合部
21b 温度分布推定部
21c 減肉量予測部
21d 減肉量算定部
21e 減肉量分布算定部
21f 形状予測部
27 減肉量の予測プログラム
1 Positioning tool 2 Position recognition target 3 Target support 4 Mounting tool 5 Void 9 Surface of controlled object 10 Position reference dent 10'Position reference dent (when wall thinning occurs)
11 Deepest apex 12 Inclined surface 13 Opening 13'Opening (when wall thinning occurs)
20 Wall thinning amount prediction device 21 Control unit 21a Data coupling unit 21b Temperature distribution estimation unit 21c Wall thinning amount prediction unit 21d Wall thinning amount calculation unit 21e Wall thinning amount distribution calculation unit 21f Shape prediction unit 27
Claims (7)
管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に前記管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状が認識され、
前記管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測され、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の設計寸法に基づいて当該部材の表面の形状及び裏面の形状が特定され、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記肉厚が実測された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理対象物の前記表面の形状から前記肉厚の分だけ離れた位置に前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面の位置が合わせられることによって前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面に対して前記撮影によって認識された管理時点<1>における前記管理対象物の前記表面の形状が配置され、
管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、
前記管理対象物の表面へと向けて前記光照射部から計測光が出射すると共に前記管理対象物の表面に形成された前記位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが前記一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状が認識され、
前記位置基準打痕の前記管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量が特定され、
前記位置基準打痕が形成された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分だけずらした位置に前記撮影によって認識された前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状が配置された状態で前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状と前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布が算定され、
前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における前記管理対象物の前記表面の形状が予測される
ことを特徴とする減肉量の予測方法。 About management time point <1>
The measurement light was emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and the surface of the controlled object including the cone-shaped position reference dent formed on the surface of the controlled object was irradiated. The measurement light is photographed by the pair of light receiving portions, and the shape of the position reference dent and the surface shape of the controlled object are recognized from the measurement light photographed by the pair of light receiving portions.
The wall thickness of the members constituting the surface of the controlled object was actually measured.
The shape of the front surface and the shape of the back surface of the member are specified based on the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object.
At the position where the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object is actually measured, the position is separated from the shape of the surface of the controlled object recognized by the photographing by the wall thickness. The member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions by aligning the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions. The shape of the front surface of the management object at the management time point <1> recognized by the photographing is arranged on the back surface.
Regarding the management time point <N> (however, N is a continuous number representing the order of the time series and is a natural number of 2 or more).
The measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and the surface of the controlled object including the position reference dent formed on the surface of the controlled object is irradiated. The measurement light is photographed by the pair of light receiving units, and the shape of the position reference dent and the surface shape of the controlled object are recognized from the measurement light photographed by the pair of light receiving units.
At the position where the position-referenced dent is formed, based on the change in the shape of the opening on the surface of the controlled object from the control time point <N-1> to the control time point <N> of the position-referenced dent. The amount of meat loss is identified,
At the position where the position reference dent is formed, the position is shifted from the shape of the surface of the controlled object at the control time point <N-1> recognized by the imaging by the amount of wall thinning. The surface shape of the controlled object and the surface shape of the controlled object at the controlled time <N-1> in a state where the surface shape of the controlled object at the controlled time point <N> recognized by photographing is arranged. The difference from the surface shape of the controlled object in N> is calculated to calculate the distribution of the wall loss amount.
It is characterized in that the shape of the surface of the controlled object at the control time <N + 1> is predicted by subtracting the distribution of the wall thinning amount from the shape of the surface of the controlled object at the control time <N>. How to predict the amount of meat loss.
複数の位置認識用ターゲットとこれら複数の位置認識用ターゲットが取り付けられると共に前記位置認識用ターゲット同士の間に空隙が形成されているターゲット支持体とを有する位置標定具が管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、前記管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に前記位置標定具の前記位置認識用ターゲットと前記管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状が認識され、
前記管理対象物の表面を構成する部材の肉厚が実測され、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の設計寸法に基づいて当該部材の表面の形状及び裏面の形状が特定され、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記肉厚が実測された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理対象物の前記表面の形状から前記肉厚の分だけ離れた位置に前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面の位置が合わせられることによって前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面に対して前記撮影によって認識された管理時点<1>における前記管理対象物の前記表面の形状が配置され、
管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、
前記位置標定具が前記管理対象物の表面へと取り付けられて設置された状態で、前記管理対象物の表面へと向けて前記光照射部から計測光が出射すると共に前記位置標定具の前記位置認識用ターゲットと前記管理対象物の表面に形成された前記位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが前記一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状が認識され、
前記位置基準打痕の前記管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量が特定され、
前記位置基準打痕が形成された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分だけずらした位置に前記撮影によって認識された前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状が配置された状態で前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状と前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布が算定され、
前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における前記管理対象物の前記表面の形状が予測される
ことを特徴とする減肉量の予測方法。 About management time point <1>
A position indicator having a plurality of position recognition targets and a target support on which the plurality of position recognition targets are attached and a gap is formed between the position recognition targets is brought to the surface of the controlled object. In the state of being attached and installed, the measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and is formed on the position recognition target of the position indicator and the surface of the controlled object. The measurement light radiated to the surface of the controlled object including the cone-shaped position reference dent is photographed by the pair of light receiving portions, and the position reference is taken from the measurement light photographed by the pair of light receiving portions. The shape of the dent and the shape of the surface of the controlled object are recognized.
The wall thickness of the members constituting the surface of the controlled object was actually measured.
The shape of the front surface and the shape of the back surface of the member are specified based on the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object.
At the position where the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object is actually measured, the position is separated from the shape of the surface of the controlled object recognized by the photographing by the wall thickness. The member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions by aligning the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions. The shape of the front surface of the management object at the management time point <1> recognized by the photographing is arranged on the back surface.
Regarding the management time point <N> (however, N is a continuous number representing the order of the time series and is a natural number of 2 or more).
In a state where the position indicator is attached to the surface of the control object and installed, measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the control object, and the position of the position indicator The recognition target and the measurement light irradiating the surface of the controlled object including the position reference dent formed on the surface of the controlled object are photographed by the pair of light receiving units and the pair of light received. The shape of the position reference dent and the shape of the surface of the controlled object are recognized from the measurement light photographed by the unit.
At the position where the position-referenced dent is formed, based on the change in the shape of the opening on the surface of the controlled object from the control time point <N-1> to the control time point <N> of the position-referenced dent. The amount of meat loss is identified,
At the position where the position reference dent is formed, the position is shifted from the shape of the surface of the controlled object at the control time point <N-1> recognized by the imaging by the amount of wall thinning. The surface shape of the controlled object and the surface shape of the controlled object at the controlled time <N-1> in a state where the surface shape of the controlled object at the controlled time point <N> recognized by photographing is arranged. The difference from the surface shape of the controlled object in N> is calculated to calculate the distribution of the wall loss amount.
It is characterized in that the shape of the surface of the controlled object at the control time <N + 1> is predicted by subtracting the distribution of the wall thinning amount from the shape of the surface of the controlled object at the control time <N>. How to predict the amount of meat loss.
管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に前記管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から認識された前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状と、
前記管理対象物の表面を構成する部材が実測されて取得された肉厚と、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の設計寸法に基づいて特定された当該部材の表面の形状及び裏面の形状とを用いて、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記肉厚が実測された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理対象物の前記表面の形状から前記肉厚の分だけ離れた位置に前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面の位置が合わせられることによって前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面に対して前記撮影によって認識された管理時点<1>における前記管理対象物の前記表面の形状を配置する手段と、
管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、
前記管理対象物の表面へと向けて前記光照射部から計測光が出射すると共に前記管理対象物の表面に形成された前記位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが前記一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から認識された前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状を用いて、
前記位置基準打痕の前記管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量を特定する手段と、
前記位置基準打痕が形成された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分だけずらした位置に前記撮影によって認識された前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状が配置された状態で前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状と前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布を算定する手段と、
前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における前記管理対象物の前記表面の形状を予測する手段と
を有することを特徴とする減肉量の予測装置。 About management time point <1>
The measurement light was emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and the surface of the controlled object including the cone-shaped position reference dent formed on the surface of the controlled object was irradiated. The shape of the position reference dent recognized from the measurement light photographed by the pair of light receiving portions and the measurement light photographed by the pair of light receiving portions, and the shape of the surface of the controlled object.
The wall thickness obtained by actually measuring the members constituting the surface of the controlled object,
Using the shape of the front surface and the shape of the back surface of the member specified based on the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object,
At the position where the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object is actually measured, the position is separated from the shape of the surface of the controlled object recognized by the photographing by the wall thickness. The member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions by aligning the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions. A means for arranging the shape of the front surface of the management object at the management time point <1> recognized by the photographing on the back surface, and
Regarding the management time point <N> (however, N is a continuous number representing the order of the time series and is a natural number of 2 or more).
The measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and the surface of the controlled object including the position reference dent formed on the surface of the controlled object is irradiated. Using the shape of the position reference dent recognized from the measurement light taken by the pair of light receiving portions and the measurement light taken by the pair of light receiving portions and the shape of the surface of the controlled object, the measurement light is used.
At the position where the position-referenced dent is formed, based on the change in the shape of the opening on the surface of the controlled object from the control time point <N-1> to the control time point <N> of the position-referenced dent. Means to identify the amount of meat loss and
At the position where the position reference dent is formed, the position is shifted from the shape of the surface of the controlled object at the control time point <N-1> recognized by the imaging by the amount of wall thinning. The shape of the surface of the controlled object and the surface shape of the controlled object at the controlled time <N-1> in a state where the surface shape of the controlled object at the controlled time <N> recognized by photographing is arranged. A means for calculating the distribution of the amount of wall loss by calculating the difference from the surface shape of the controlled object in N>, and
It has a means for predicting the shape of the surface of the controlled object at the control time <N + 1> by subtracting the distribution of the wall thinning amount from the shape of the surface of the controlled object at the control time <N>. A device for predicting the amount of wall loss.
管理対象物の表面へと向けて光照射部から計測光が出射すると共に前記管理対象物の表面に形成された錐体状の位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から認識された前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状と、
前記管理対象物の表面を構成する部材が実測されて取得された肉厚と、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の設計寸法に基づいて特定された当該部材の表面の形状及び裏面の形状とを用いて、
前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記肉厚が実測された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理対象物の前記表面の形状から前記肉厚の分だけ離れた位置に前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面の位置が合わせられることによって前記設計寸法に基づいて特定された前記管理対象物の表面を構成する前記部材の前記裏面に対して前記撮影によって認識された管理時点<1>における前記管理対象物の前記表面の形状を配置する処理と、
管理時点<N>について(但し、Nは時系列の序次を表す連続番号で2以上の自然数)、
前記管理対象物の表面へと向けて前記光照射部から計測光が出射すると共に前記管理対象物の表面に形成された前記位置基準打痕を含む前記管理対象物の表面へと照射された前記計測光とが前記一対の受光部で撮影されて前記一対の受光部で撮影された前記計測光から認識された前記位置基準打痕の形状及び前記管理対象物の表面の形状を用いて、
前記位置基準打痕の前記管理対象物の表面に於ける開口部の形状の管理時点<N−1>から管理時点<N>までの変化に基づいて当該位置基準打痕の形成箇所に於ける減肉量を特定する処理と、
前記位置基準打痕が形成された位置に於いて前記撮影によって認識された前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分だけずらした位置に前記撮影によって認識された前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状が配置された状態で前記管理時点<N−1>における前記管理対象物の前記表面の形状と前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状との差分が計算されて減肉量の分布を算定する処理と、
前記管理時点<N>における前記管理対象物の前記表面の形状から前記減肉量の分布が差し引かれることによって管理時点<N+1>における前記管理対象物の前記表面の形状を予測する処理と
をコンピュータに行わせることを特徴とする減肉量の予測プログラム。 About management time point <1>
The measurement light was emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and the surface of the controlled object including the cone-shaped position reference dent formed on the surface of the controlled object was irradiated. The shape of the position reference dent recognized from the measurement light photographed by the pair of light receiving portions and the measurement light photographed by the pair of light receiving portions, and the shape of the surface of the controlled object.
The wall thickness obtained by actually measuring the members constituting the surface of the controlled object,
Using the shape of the front surface and the shape of the back surface of the member specified based on the design dimensions of the member constituting the surface of the controlled object,
At the position where the wall thickness of the member constituting the surface of the controlled object is actually measured, the position is separated from the shape of the surface of the controlled object recognized by the photographing by the wall thickness. The member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions by aligning the back surface of the member constituting the surface of the controlled object specified based on the design dimensions. A process of arranging the shape of the front surface of the controlled object at the control time point <1> recognized by the photographing on the back surface, and
Regarding the management time point <N> (however, N is a continuous number representing the order of the time series and is a natural number of 2 or more).
The measurement light is emitted from the light irradiation unit toward the surface of the controlled object, and the surface of the controlled object including the position reference dent formed on the surface of the controlled object is irradiated. Using the shape of the position reference dent recognized from the measurement light taken by the pair of light receiving portions and the measurement light taken by the pair of light receiving portions and the shape of the surface of the controlled object, the measurement light is used.
At the position where the position-referenced dent is formed, based on the change in the shape of the opening on the surface of the controlled object from the control time point <N-1> to the control time point <N> of the position-referenced dent. Processing to identify the amount of meat loss and
At the position where the position reference dent is formed, the position is shifted from the shape of the surface of the controlled object at the control time point <N-1> recognized by the imaging by the amount of wall thinning. The surface shape of the controlled object and the surface shape of the controlled object at the controlled time <N-1> in a state where the surface shape of the controlled object at the controlled time point <N> recognized by photographing is arranged. The process of calculating the distribution of the amount of wall loss by calculating the difference from the surface shape of the controlled object in N>, and
A computer performs a process of predicting the shape of the surface of the controlled object at the control time <N + 1> by subtracting the distribution of the wall thinning amount from the shape of the surface of the controlled object at the control time <N>. A meat loss prediction program characterized by letting the computer do it.
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| JPS6352008A (en) * | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Nondestructive measuring method for tube thickness |
| JPH11344305A (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Systemseiko Co Ltd | Position detection device |
| JP2001282769A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Hitachi Ltd | Computer-readable recording medium storing a plant equipment thinning prediction program, plant equipment thinning prediction method, and plant equipment management method |
| KR100708352B1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-04-18 | 한국과학기술원 | 3D shape measuring device and method for performing 2π ambiguity of moiré principle and no means of phase shifting |
| JP5129727B2 (en) * | 2008-01-31 | 2013-01-30 | 三菱重工業株式会社 | Boiler furnace evaporator tube inspection device and inspection method |
| JP5817346B2 (en) * | 2011-08-30 | 2015-11-18 | 日産自動車株式会社 | Dimension measuring device, dimension measuring device between seal faces, and method for measuring dimension between seal faces |
| JP2013250110A (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | Calibration system, calibration method and calibration apparatus for laser measurement apparatus |
| JP5990811B2 (en) * | 2013-05-27 | 2016-09-14 | 株式会社神戸製鋼所 | Method for predicting sulfide corrosion of boiler furnace wall pipes. |
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