一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法与流程

1.本发明涉及电力工程技术领域，具体为一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法。


背景技术：

2.换流阀是柔性直流输电的心脏，是直流电和交流电相互转换的桥梁，在柔性直流主设备中技术含量最高、挑战最大，特变电工的研发团队依托“高压大容量柔性直流输电关键技术研究与工程示范应用”国家重点研发计划项目，从关键技术研究、装备研制、工程集成设计等方面进行全面深入的研究、分析、论证，历时九个月，成功研制出了世界首个特高压柔性直流换流阀，特变电工成功研制的特高压柔性直流换流阀采用无闭锁架空柔性直流输电系列技术，解决了柔性直流输电系统应用于架空输电线路时存在的“直流故障自清除与系统重启动、降直流电压运行、阀组在线投退”三大难题，为构建架空柔性直流输电、多端直流输电系统、直流电网提供了强有力的技术支撑。相比于常规特高压直流，特高压柔性直流输电应用于传输新能源发电时，无需为了给换流器提供工作电压配套建设容量达新能源发电3倍的火力发电，从而大大降低新能源发电输送系统的整体成本，有助于将清洁能源传输得更远、更平稳，柔性直流换流阀在使用过程中需要严格的检测以保证安全，但是现有的非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法还存在一些问题：
3.1、现有的非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法中通常进行人工检测，对模块底部无法进行有效的检测，需要将模块进行翻转才能进行检测，检测效率较低；
4.2、现有的非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法中检测设备较为简单，不能对模块进行全方位立体化的的智能检测，检测准确性较低。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，具备检测效率高，检测准确性高等优点，解决了检测效率较低，检测准确性低的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述检测效率高，检测准确性高的目的，本发明提供如下技术方案：一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，包括固定底座，固定底座的一端固定连接有底部支撑架，所述底部支撑架的内部固定连接有第一液压伸缩杆，所述第一液压伸缩杆的一端固定连接有固定滑块，所述固定滑块的插接有传动螺杆，所述传动螺杆的一端固定安装有联轴器，所述联轴器的一端固定安装有驱动电机，所述传动螺杆的表面螺纹连接有底部检测块，所述底部检测块的顶端固定连接有辅助红外测距传感器，所述底部支撑架的顶端固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的一端固定连接有支撑板；
9.所述固定底座的一端固定连接位置电机，所述位置电机的输出轴固定安装有驱动带轮，所述驱动带轮的表面套接有传动带，所述传动带的一端插接有传动带轮，所述传动带轮的中部固定安装有支撑螺杆，所述支撑螺杆的表面螺纹连接有活动块，所述活动块的顶端固定连接有第二液压伸缩杆，所述第二液压伸缩杆的顶端固定连接有固定支架，所述固定支架的一端固定连接有第三液压伸缩杆，所述第三液压伸缩杆的一端固定连接有检测工作架；
10.所述检测工作架的内部固定连接有检测电机，所述检测电机的输出轴固定安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮的一端啮合有传动齿轮，所述传动齿轮的中部固定安装有传动轴，所述传动轴的一端固定连接有连接架，所述连接架的一端固定连接有主电动伸缩杆，所述主电动伸缩杆的一端固定连接有主调节套，所述主调节套的一端转动连接有主调节杆，所述主调节杆的一端转动连接有主检测块，所述主检测块的中部固定连接有主红外测距传感器，所述主红外测距传感器和辅助红外测距传感器的内部信号连接有数据处理中心，所述数据处理中心和固定底座固定连接。
11.优选的，所述固定底座的一端开设有和底部支撑架相适配的凹槽，所述固定底座凹槽的一端开设有和驱动电机相适配的固定槽，所述固定底座的中部开设有和位置电机相适配的定位槽，所述固定底座的另一端开设有和活动块相适配的滑槽，所述固定底座滑槽的两端开设有和支撑螺杆相适配的槽口。
12.优选的，所述底部支撑架的内部开设有和第一液压伸缩杆相适配的固定槽，所述底部支撑架的两端开设有和固定滑块相适配的滑槽，所述底部支撑架的顶端开设有和电动伸缩杆相适配的槽口。
13.优选的，所述固定滑块的一端开设有和第一液压伸缩杆相适配的固定槽，所述固定滑块的中部开设有和传动螺杆相适配的槽孔，所述传动螺杆和联轴器之间为过渡配合，所述联轴器和驱动电机之间为过渡配合。
14.优选的，所述底部检测块的中部开设有和传动螺杆相适配的螺纹孔，所述底部检测块的顶端开设有和辅助红外测距传感器相适配的固定槽，所述支撑板有两个，两个所述支撑板的一端开设有和电动伸缩杆相适配的槽口，两个所述支撑板对称分布。
15.优选的，所述位置电机和驱动带轮之间为过渡配合，所述驱动带轮的直径小于传动带轮的直径，所述传动带轮和支撑螺杆之间为过渡配合。
16.优选的，所述活动块的中部开设有和支撑螺杆相适配的螺纹孔，所述活动块的顶端开设有和第二液压伸缩杆相适配的凹槽，所述固定支架的底部开设有和第二液压伸缩杆相适配的固定槽，所述固定支架的一端开设有和第三液压伸缩杆相适配的槽口。
17.优选的，所述检测工作架的一端开设有和第三液压伸缩杆相适配的固定槽，所述检测工作架的内部开设有和检测电机相适配的凹槽，所述检测电机和驱动齿轮相适配的过渡配合，所述传动齿轮和传动轴之间为过渡配合。
18.优选的，所述连接架顶端开设有和传动轴相适配的固定槽，所述连接架的底部开设有和主电动伸缩杆相适配的槽口，所述主电机伸缩杆、主调节套、主调节杆、主检测块和主红外测距传感器均有若干个，若干个主检测块之间为转动连接，若干个主检测块之间相互串联，所述连接架和主检测块之间为转动连接，所述主调节套和主电动伸缩杆相适配的限位槽，所述主调节杆的一端开设有和主调节套相适配的凹槽。
19.优选的，包括以下步骤：
20.s1、模块安装，将非接触式柔性直流换流阀模块放置到支撑板的表面；
21.s2、底部检测，通过辅助红外测距传感器对非接触式柔性直流换流阀模块的底部进行检测；
22.s3、模块检测，通过主红外测距传感器对非接触式柔性直流换流阀模块的侧面和顶面进行检测；
23.s4、统计数据，通过数据处理中心对检测的数据进行统计；
24.所述s1步骤包括：控制电动伸缩杆，控制支撑板对非接触式柔性直流换流阀模块底部的两端进行夹紧支撑；
25.所述s2步骤包括：
26.1)、启动驱动电机，驱动电机通过联轴器驱动传动螺杆，传动螺杆带动底部检测块移动到非接触式柔性直流换流阀模块的下方；
27.2)、控制第一液压伸缩杆推动固定滑块移动，通过固定滑块带动传动螺杆和底部检测块移动到非接触式柔性直流换流阀模块的下方；
28.3)通过底部检测块内部的辅助红外测距传感器检测出非接触式柔性直流换流阀模块底部和辅助红外测距传感器之间的距离；
29.4)、通过底部检测块带动辅助红外测距传感器对非接触式柔性直流换流阀模块底部进行多点位检测，并将检测数据传递到数据处理中心；
30.所述s3步骤包括：
31.1)、通过位置电机、支撑螺杆、第二液压伸缩杆和第三液压伸缩杆将检测工作架移动到检测区域；
32.2)、通过检测电机和连接架对主红外测距传感器监测的方向进行调节；
33.3)、通过检测工作架带动主红外测距传感器对非接触式柔性直流换流阀模块的侧面进行检测，并将检测数据传递到数据处理中心；
34.4)、通过若干个主电动伸缩杆对主红外测距传感器的角度进行调节；
35.5)、通过主红外测距传感器对非接触式柔性直流换流阀模块的顶面面进行检测，并将检测数据传递到数据处理中心；
36.所述s4步骤包括：将数据处理中心内同一面的检测数据进行对比，记录分析异常数据。
37.(三)有益效果
38.与现有技术相比，本发明提供了一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，具备以下有益效果：
39.1、该非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，通过控制电动伸缩杆，使电动伸缩杆带动支撑板移动，根据非接触式柔性直流换流阀模块的大小对两个支撑板之间的距离进行调节，使支撑板对非接触式柔性直流换流阀模块进行支撑，通过控制第一液压伸缩杆，使第一液压伸缩杆推动固定滑块滑动，使固定滑块通过传动螺杆带动底部检测块纵向移动，通过启动驱动电机，使驱动电机通过联轴器带动传动螺杆转动，通过螺纹传动使传动螺杆带动底部检测块横向移动，使底部检测块带动辅助红外测距传感器进行平面移动，使辅助红外测距传感器对模块的底面进行若干个点位的测量，根据模块底面和辅
助红外测距传感器之间的距离对模块底面的形变进行检测，通过辅助红外测距传感器将测量数据传递到数据处理中心，使数据处理中心通过若干个点位的距离数据的对比，根据数据的异常对模块形变位置做出检测，进而能够有效的对模块的底面进行形变检测，节省了检测的时间，提高了检测的效率。
40.2、该非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，通过启动位置电机，使位置电机带动驱动带轮转动，通过带传动使驱动带轮带动传动带和传动带轮转动，使传动带轮带动支撑螺杆转动，通过螺纹传动使支撑螺杆带动活动块移动，通过控制第二液压伸缩杆，使第二液压伸缩杆带动固定支架上下移动，通过控制第三液压伸缩杆，使第三液压伸缩杆带动检测工作架移动，通过支撑螺杆、第二液压伸缩杆和第三液压伸缩杆对检测工作架进行三维坐标的调节，对检测的位置进行调节，通过启动检测电机，使检测电机带驱动齿轮转动，通过齿轮传动使驱动齿轮带动传动齿轮转动，使传动齿轮带动传动轴转动，使传动轴带动连接架转动，通过连接架的转动对检测的方向进行调节，通过控制主电动伸缩杆，使主电动伸缩杆带动主调节套移动，使主调节套带动主调节杆转动，使主调节杆带动主检测块转动，进而对主检测块的角度进行调节，通过对若干个主检测块的角度调节能够对主检测块形成的弧度进行调节，使主红外测距传感器能够对模块的各个角度和方向进行检测，能够对模块进行全方位的立体化检测，通过主红外测距传感器将检测数据传递到数据处理中心，通过数据处理中心对检测数据的分析处理得到模块的形变信息，能够高效智能对模块的形变进行全方位的立体化检测，提高检测的准确性。
附图说明
41.图1为本发明提出的一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备结构示意图；
42.图2为本发明提出的一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备固定底座的结构示意图；
43.图3为本发明提出的一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备及底部支撑架的结构示意图；
44.图4为本发明提出的一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备连接架的结构示意图；
45.图5为本发明提出的一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备底部支撑架的剖面结构示意图。
46.图中：1
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固定底座，2
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底部支撑架，3
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第一液压伸缩杆，4
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固定滑块，5
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传动螺杆，6
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联轴器，7
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驱动电机，8
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底部检测块，9
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辅助红外测距传感器，10
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电动伸缩杆，11
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支撑板，12
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位置电机，13
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驱动带轮，14
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传动带，15
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传动带轮，16
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支撑螺杆，17
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活动块，18
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第二液压伸缩杆，19
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固定支架，20
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第三液压伸缩杆，21
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检测工作架，22
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检测电机，23
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驱动齿轮，24
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传动齿轮，25
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传动轴，26
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连接架，27
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主电动伸缩杆，28
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主调节套，29
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主调节杆，30
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主检测块，31
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主红外测距传感器，32
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数据处理中心。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.请参阅图1
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5，一种非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，包括固定底座1，固定底座1的一端固定连接有底部支撑架2，底部支撑架2的内部固定连接有第一液压伸缩杆3，第一液压伸缩杆3的一端固定连接有固定滑块4，固定滑块4的插接有传动螺杆5，传动螺杆5的一端固定安装有联轴器6，联轴器6的一端固定安装有驱动电机7，传动螺杆5的表面螺纹连接有底部检测块8，底部检测块8的顶端固定连接有辅助红外测距传感器9，底部支撑架2的顶端固定连接有电动伸缩杆10，电动伸缩杆10的一端固定连接有支撑板11；固定底座1的一端固定连接位置电机12，位置电机12的输出轴固定安装有驱动带轮13，驱动带轮13的表面套接有传动带14，传动带14的一端插接有传动带轮15，传动带轮15的中部固定安装有支撑螺杆16，支撑螺杆16的表面螺纹连接有活动块17，活动块17的顶端固定连接有第二液压伸缩杆18，第二液压伸缩杆18的顶端固定连接有固定支架19，固定支架19的一端固定连接有第三液压伸缩杆20，第三液压伸缩杆20的一端固定连接有检测工作架21；检测工作架21的内部固定连接有检测电机22，检测电机22的输出轴固定安装有驱动齿轮23，驱动齿轮23的一端啮合有传动齿轮24，传动齿轮24的中部固定安装有传动轴25，传动轴25的一端固定连接有连接架26，连接架26的一端固定连接有主电动伸缩杆27，主电动伸缩杆27的一端固定连接有主调节套28，主调节套28的一端转动连接有主调节杆29，主调节杆29的一端转动连接有主检测块30，主检测块30的中部固定连接有主红外测距传感器31，主红外测距传感器31和辅助红外测距传感器9的内部信号连接有数据处理中心32，数据处理中心32和固定底座1固定连接，固定底座1的一端开设有和底部支撑架2相适配的凹槽，固定底座1凹槽的一端开设有和驱动电机7相适配的固定槽，固定底座1的中部开设有和位置电机12相适配的定位槽，固定底座1的另一端开设有和活动块17相适配的滑槽，固定底座1滑槽的两端开设有和支撑螺杆16相适配的槽口，底部支撑架2的内部开设有和第一液压伸缩杆3相适配的固定槽，底部支撑架2的两端开设有和固定滑块4相适配的滑槽，底部支撑架2的顶端开设有和电动伸缩杆10相适配的槽口，固定滑块4的一端开设有和第一液压伸缩杆3相适配的固定槽，固定滑块4的中部开设有和传动螺杆5相适配的槽孔，传动螺杆5和联轴器6之间为过渡配合，联轴器6和驱动电机7之间为过渡配合，底部检测块8的中部开设有和传动螺杆5相适配的螺纹孔，底部检测块8的顶端开设有和辅助红外测距传感器9相适配的固定槽，支撑板11有两个，两个支撑板11的一端开设有和电动伸缩杆10相适配的槽口，两个支撑板11对称分布，位置电机12和驱动带轮13之间为过渡配合，驱动带轮13的直径小于传动带轮15的直径，传动带轮15和支撑螺杆16之间为过渡配合，活动块17的中部开设有和支撑螺杆16相适配的螺纹孔，活动块17的顶端开设有和第二液压伸缩杆18相适配的凹槽，固定支架19的底部开设有和第二液压伸缩杆18相适配的固定槽，固定支架19的一端开设有和第三液压伸缩杆20相适配的槽口，检测工作架21的一端开设有和第三液压伸缩杆20相适配的固定槽，检测工作架21的内部开设有和检测电机22相适配的凹槽，检测电机22和驱动齿轮23相适配的过渡配合，传动齿轮24和传动轴25之间为过渡配合，连接架26顶端开设有和传动轴25相适配的固定槽，连接架26的底部开设有和主电动伸缩杆27相适配的槽口，主电机伸缩杆27、主调节套28、主调节杆29、主检测块30和主红外测距传感器31均有若干个，若
干个主检测块30之间为转动连接，若干个主检测块30之间相互串联，连接架26和主检测块30之间为转动连接，主调节套28和主电动伸缩杆27相适配的限位槽，主调节杆29的一端开设有和主调节套28相适配的凹槽，包括以下步骤：
49.s1、模块安装，将非接触式柔性直流换流阀模块放置到支撑板11的表面；
50.s2、底部检测，通过辅助红外测距传感器9对非接触式柔性直流换流阀模块的底部进行检测；
51.s3、模块检测，通过主红外测距传感器31对非接触式柔性直流换流阀模块的侧面和顶面进行检测；
52.s4、统计数据，通过数据处理中心32对检测的数据进行统计；
53.所述s1步骤包括：控制电动伸缩杆10，控制支撑板11对非接触式柔性直流换流阀模块底部的两端进行夹紧支撑；
54.所述s2步骤包括：
55.1)、启动驱动电机7，驱动电机7通过联轴器6驱动传动螺杆5，传动螺杆5带动底部检测块8移动到非接触式柔性直流换流阀模块的下方；
56.2)、控制第一液压伸缩杆3推动固定滑块4移动，通过固定滑块4带动传动螺杆5和底部检测块8移动到非接触式柔性直流换流阀模块的下方；
57.3)通过底部检测块8内部的辅助红外测距传感器9检测出非接触式柔性直流换流阀模块底部和辅助红外测距传感器9之间的距离；
58.4)、通过底部检测块8带动辅助红外测距传感器9对非接触式柔性直流换流阀模块底部进行多点位检测，并将检测数据传递到数据处理中心32；
59.所述s3步骤包括：
60.1)、通过位置电机12、支撑螺杆16、第二液压伸缩杆18和第三液压伸缩杆20将检测工作架21移动到检测区域；
61.2)、通过检测电机22和连接架26对主红外测距传感器21监测的方向进行调节；
62.3)、通过检测工作架21带动主红外测距传感器21对非接触式柔性直流换流阀模块的侧面进行检测，并将检测数据传递到数据处理中心32；
63.4)、通过若干个主电动伸缩杆27对主红外测距传感器21的角度进行调节；
64.5)、通过主红外测距传感器21对非接触式柔性直流换流阀模块的顶面面进行检测，并将检测数据传递到数据处理中心32；
65.所述s4步骤包括：将数据处理中心32内同一面的检测数据进行对比，记录分析异常数据。
66.该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
67.综上所述，该非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，通过控制电动伸缩杆10，使电动伸缩杆10带动支撑板11移动，根据非接触式柔性直流换流阀模块的大小对两个支撑板11之间的距离进行调节，使支撑板11对非接触式柔性直流换流阀模块进行支撑，通过控制第一液压伸缩杆3，使第一液压伸缩杆3推动固定滑块4滑动，使固定滑块4通过传动螺杆5带动底部检测块8纵向移动，通过启动驱动电机7，使驱动电机7通过联轴器6带动传动螺杆5转动，通过螺纹传动使传动螺杆5带动底部检测块8横向移动，使底部检测块8
带动辅助红外测距传感器9进行平面移动，使辅助红外测距传感器9对模块的底面进行若干个点位的测量，根据模块底面和辅助红外测距传感器9之间的距离对模块底面的形变进行检测，通过辅助红外测距传感器9将测量数据传递到数据处理中心32，使数据处理中心32通过若干个点位的距离数据的对比，根据数据的异常对模块形变位置做出检测，进而能够有效的对模块的底面进行形变检测，节省了检测的时间，提高了检测的效率，该非接触式柔性直流换流阀模块形变检测的设备与方法，通过启动位置电机12，使位置电机12带动驱动带轮13转动，通过带传动使驱动带轮13带动传动带14和传动带轮15转动，使传动带轮15带动支撑螺杆16转动，通过螺纹传动使支撑螺杆16带动活动块17移动，通过控制第二液压伸缩杆18，使第二液压伸缩杆18带动固定支架19上下移动，通过控制第三液压伸缩杆20，使第三液压伸缩杆20带动检测工作架21移动，通过支撑螺杆16、第二液压伸缩杆18和第三液压伸缩杆20对检测工作架21进行三维坐标的调节，对检测的位置进行调节，通过启动检测电机22，使检测电机22带驱动齿轮23转动，通过齿轮传动使驱动齿轮23带动传动齿轮24转动，使传动齿轮24带动传动轴25转动，使传动轴25带动连接架26转动，通过连接架26的转动对检测的方向进行调节，通过控制主电动伸缩杆27，使主电动伸缩杆27带动主调节套28移动，使主调节套28带动主调节杆29转动，使主调节杆29带动主检测块30转动，进而对主检测块30的角度进行调节，通过对若干个主检测块30的角度调节能够对主检测块30形成的弧度进行调节，使主红外测距传感器31能够对模块的各个角度和方向进行检测，能够对模块进行全方位的立体化检测，通过主红外测距传感器31将检测数据传递到数据处理中心32，通过数据处理中心32对检测数据的分析处理得到模块的形变信息，能够高效智能对模块的形变进行全方位的立体化检测，提高检测的准确性。
68.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。