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1 课题研究的背景和意义在一般工业、核设施、石油天然气、军事装备等领域中,管道作为一种有效的物料输送手段得到广泛应用,其中随着我国工业化进程的加快和拓深,工业管道系统更是已广泛应用于冶金、石油、化工及城市水暖供应等领域,但工业管道的工作环境非常恶劣,长期使用后容易发生腐蚀、疲劳破坏或者使管道内部潜在缺陷发展成破损而引起 泄漏事故等.有毒有害、易燃易爆物品在失控状态下向大气泄漏、排放,严重影响人们正常的生产生活秩序。
因此,必须定期地对管道进行检修和维护,然而由于管道所处的环境往往是人力所限或人所不及,检修难度很大,通常对重要和不允许泄漏的管道采用定期或提前报废的方法,损失了很多人力物力,常采用工程量巨大的开挖抽检方法,由于随机抽样法经常出现漏检,故准确率低、效果不理想,不但劳动强度大、效益低,而且往往妨碍道路交通。
因此急需一个方便高效的管道探测方法。
管道探测机器人为满足该需要而产生。
管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械,在工作人员的遥控操作或计算自动控制下,进行一系列管道作业的机、电、仪体化系统。
管道探测机器人可以很好地探测管道的情况,提取样本,因此设计研发该类机器人极具吸引力,可以进行管道探测、样本收集等工作。
2国内外研究概况20世纪50年代,美、英、法、德、日等国家相继开展了以长距离管道的清理及检测为目的的自动机械的研发,并取得了举世瞩目的成果。
20世纪80年代初,随着自动化技术、微电子技术以及计算机技术的发展 ,国外管道检测机器人发展迅速。
其无损检测技术和速度控制技术的自动化、智能化和多样化水平能够满足复杂的检测需求,并得到了广泛的实际应用。
美国 Weatherford公司开发了一种用于检测管道几何缺陷的多通道管径检测机器人,在流体的驱动下。
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