机器视觉与钢板表面缺陷的无损检测

通过分析几种具有代表性的机器视觉检测系统的结构、原理和性能,论述了钢板表面缺陷的在线机器视觉检测技术的特点及现状,探讨了目前研究中的关键技术、难点及其解决方法,指出机器视觉检测技术必将在今后钢板表面质量控制系统的研究中发挥重大作用。     

化学品船用S32205中厚板表面加工工艺

针对化学品船用S32205双相不锈钢中厚板存在表面斜磨痕缺陷、表面粗糙度超上限等问题,通过试验研究,得出了轧制过程中S32205系列钢板表面粗糙度变化数学模型。据此开发并应用了连铸坯修磨后表面粗糙度控制技术、轧制过程单机架轧机工作辊表面粗糙度控制技术、一次抛丸控制技术等,解决了原有问题,并使钢板合格率达到98%以上。     

钢板缺陷的脉冲漏磁检测系统设计及试验

基于脉冲漏磁检测技术检测钢板缺陷,实现钢板表面和背面缺陷的区分。利用设计的钢板脉冲漏磁检测系统,提取了钢板表面和背面缺陷的信号,分析在脉冲信号激励下的缺陷漏磁信号特征。根据信号电压峰值和电压谷值同步曲线区分缺陷,编写了基于Labview的检测程序,实现了钢板表面和背面缺陷检测和区分。在实验室条件下,通过设计的脉冲漏磁检测系统,对刻有矩形槽的钢板进行了检测。试验结果表明,基于脉冲漏磁检测技术,利用电压信号峰值和谷值同步采样曲线,可对钢板表面和背面缺陷进行检测和区分。     

基于SIFT特征与多层BP神经网络的钢板缺陷检测算法

为了解决当前钢板表面缺陷在对比度弱、边缘复杂和光照不均干扰下易导致检测能力较低的问题,文章提出了基于SIFT特征与多层BP神经网络的钢板缺陷检测算法。首先,引入高斯差分和Hessian矩阵,对钢板图像进行空间尺度函数计算,统计SIFT深度向量特征,完成缺陷特征的检测与收集。然后,基于神经网络原始模型,计算其第五层输出结果,优化缺陷检测结果,并最小化输出层与期望值的差异平方,滤除伪SIFT特征的干扰,建立多层BP神经网络拓扑分析算子,准确识别钢板缺陷。最后,基于软件工程,设计检测系统软件,对文中算法的缺陷检测精度进行测试。实验测试结果显示:与当前主流钢板缺陷检测技术相比,文中算法拥有更高的准确性与鲁棒性。     

罩式炉冷轧钢板表面丝斑缺陷研究

通过微观形貌和成分分析研究了低碳铝镇静钢经氮氢罩式炉退火处理后冷轧钢板表面出现的丝斑缺陷。结果表明,无丝斑缺陷的钢板表面均匀光亮,钢板表层无异常的碳元素富集;有丝斑缺陷的钢板表面明显发黑、呈丝带状,缺陷部位呈岛状或线状,异常元素是石墨碳,在钢板表层一定深度范围内碳元素含量明显高于钢板基体。     

采用垫板架提高正火钢板的表面质量

为避免厚度大于２０ｍｍ的钢板在明火直通辊底式加热炉正火后表面产生缺陷，研制成垫板架，从而解决了正火钢板的表面质量问题，并使正火板表面质量合格率达到９５％。     

钢板表面状态对磷酸盐保护膜的影响

为研究钢板表面状态对磷酸盐保护膜的影响,本文对表面光洁、有色差、有“W”压氧3种表面状态的钢板进行了磷化处理,并进行表面形貌观察、磷化膜重测定、耐蚀性实验、扫描电镜及EDS分析。结果表明,钢板磷化后表面形貌受原板表面质量影响很大,有色差的基板在磷化后表面出现亮白条纹;有“W”压氧的基板磷化后表面会形成黑色条纹缺陷。但基板表面状态引起的磷化后表面缺陷基本不影响磷化膜的耐腐蚀性,膜重和粒径满足要求。本文指出,由于磷化膜遗传基板表面状态,要解决磷化后表面形貌缺陷,必须通过改善基板表面质量来消除。     

控制高强度含铌连铸板坯表面横裂的生产实践

表面横裂是高强度含铌连铸板坯较常见的表面缺陷之一,是导致铸坯轧后钢板表面出现结疤质量缺陷的重要原因。2007年以来,河北钢铁集团邯钢公司第三炼钢厂采用先进的结晶器液压振动台提高振动精度,提高了板坯连铸机扇形段装配精度,解决了多项设备漏水问题,优化了铸坯矫直区配水,成功解决了高强度含铌连铸板坯表面横裂质量问题。     

钢板表面缺陷在线视觉检测系统

基于视觉测量技术,开发一套钢板生产线表面缺陷在线检测系统。利用线阵CMOS相机和红色LED线光源形成传感器系统,结合自主开发的应用软件,实现钢板表面缺陷的自动检测。提出一种调节相机曝光时间的方法,根据拍摄到的图像的灰度值实时调节线阵CMOS相机的曝光时间。研究适用的图像处理算法,获得缺陷的外轮廓数据。实验结果表明:该系统具有较高的检测速度与准确度,从而提高钢板质量。     

家电用普冷板材表面状态对磷化效果的影响

针对酒钢家电板磷化后出现严重发黄缺陷的问题,借助光学显微镜、电化学工作站等分析手段对其金相组织、电化学特性、表面粗糙度以及板面残留等进行了分析。结果表明：钢板表面残碳控制是工业生产提高钢板表面活性,改善磷化发黄缺陷的主要手段。从而提出了工艺优化措施,有效降低了钢板表面磷化发黄缺陷。     

球墨铸铁件无损检测综合评价方法

介绍了无损检测技术用于球墨铸铁质量检测的基本原理及应用状况。液体渗透检测、涡流检测和磁粉检测常用于检测铸件表面和近表面缺陷,射线检测和超声检测常用于检测铸件内部缺陷,超声检测可用于表面光洁铸件的球化质量的检测,振动检测则用于表面粗糙铸件的球化质量的检测。     

冷凝器不锈钢薄壁管的兰姆波检测

小直径不锈钢薄壁管广泛应用于电站机组的冷凝器中,常规涡流检测方法难以发现纵向贯通的条状缺陷。在Ф25mm×1mm和Ф38mm×2mm不锈钢管壁上,沿轴向和周向加工深度分别为0．1mm、0．2mm和0．5mm的人工切槽,并进行检测试验研究,确定了兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管上人工缺陷的可检性,探讨了对不锈钢薄壁管材进行兰姆波检测的有效性和可靠性,提出以兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管进行检测的建议。     

厚壁筒形件内表面径向缺陷超声波检测灵敏度试验

对厚壁筒形件进行周向超声检测时,超声波对内表面径向缺陷的检测灵敏度受到多种因素的影响。在研究厚壁筒形件内表面裂纹周向超声检测的主要技术难点的基础上,系统地分析了纯横波技术、双重波型检测法、小角度纵波切内壁法、变型横波端角反射法、变型横波切内壁法等方法的技术特点。通过理论分析提出上述方法的内表面径向缺陷回波波高公式。对含有人工表面缺陷的对比试块进行了灵敏度试验,并对试验结果进行了分析与探讨。     

精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统

精密管材和棒材广泛用于核能和航空航天等领域,其细微缺陷探伤和尺寸精密测量极为重要。为此研制了精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统。该系统由超声纵、横向缺陷探伤、超声尺寸测量、涡流探伤等子系统组成,实现了管材内壁、外壁纵横向缺陷超声探伤,棒材内部缺陷超声纵波探伤,棒材纵向缺陷超声横波探伤;棒材周向、径向缺陷超声横波探伤;管材壁厚超声测量,管材、棒材直径超声测量,管材、棒材椭圆度超声测量;管材、棒材缺陷涡流穿过式探伤及异物(渗碳等)检测,管材、棒材材料背景噪声穿过式涡流检测,管材、棒材旋转点式涡流探伤。各检测子系统均依据轴向编码器和周向编码器进行缺陷检测和尺寸测量的时基线记录显示、B扫显示和C扫成像显示,实现了高灵敏度、高分辨力、高可靠性的管材和棒材无损检测。     

Characterisation of defects in the railhead using ultrasonic surface waves

The ability to detect defects in rail, and in particular surface defects such as gauge corner cracking, is essential. Current ultrasonic testing of the rail uses contacting transducers in a send-receive mode which are at present limited in testing speed to around 20–30 mph, and signals from serious surface defects may be masked by nearby shallow surface defects. Using Rayleigh-like surface waves generated and detected in a pitch-catch manner we can overcome the effect of this masking, and by using electro-magnetic acoustic transducers (EMATs) working at a small standoff we may be able to lift many of the current rail testing speed limitations with a high accuracy for detecting and gauging surface defects. We present experiments on rail samples with real and machined defects, using EMATs to generate and detect a low-frequency wide-band surface wave. The depths of the defects can be characterised through analysis of both the time domain signal amplitude and frequency dependent behaviour. The design of EMAT used is discussed, with consideration of signal, frequency content, directionality of the signal and the effect of standoff above the sample.     

压力容器无损检测--超高压容器的无损检测技术

超高压容器广泛运用在化学、石化、人造水晶、合成金刚石、等静压处理、超高静液压挤压、粉末冶金、金属成型、地球物理和地质力学等行业或领域。在其制造、使用过程中,无损检测是保证产品质量和保证安全使用的有效手段之一。由于超高压容器一般为锻造的厚壁筒体结构,制造过程中的无损检测以超声检测、磁粉检测和渗透检测为主。在用超高压容器的无损检测以表面检测为主,方法有工业内窥镜检查、磁粉检测、渗透检测、磁记忆检测和涡流检测等。超声检测既要检测部件内部又要兼顾内表面缺陷的检测。在容器使用过程中可用声发射进行实时监测。     

磁粉检测在电站锅炉定期检验中的应用

由于在原材料和制造过程中,70％以上的缺陷为表面缺陷,对电站锅炉的运行安全威胁巨大。根据JB／T4730-2005标准规定,铁磁性材料进行表面检测时,宜采用磁粉检测。简述了磁粉检测的磁化方法、磁化电流、主要检测工艺以及质量控制要素,给出了电站定期检验中推荐的检测工艺。     

电磁超声和涡流组合检测方法

两栖装甲车工作环境恶劣,车体尤其是底部容易破损。提出了一种电磁超声和涡流组合检测的快速方法,利用电磁超声的激励信号在被测金属表面感应的涡流,实现表面和近表面缺陷的涡流检测,无须额外增加专门的涡流线圈及其激励电路。设计了组合检测系统和探头,对带有表面缺陷和内部缺陷的装甲钢试块进行了检测试验。结果表明,该方法可以实现装甲钢试块内部缺陷和表面裂纹的检测,比单一的电磁超声检测或涡流检测能获取更全面的有用信号。     

平整液对冷轧带钢表面黄斑缺陷的影响

平整是冷轧带钢生产的重要工序,其可以消除带钢的屈服平台,提高其成形性能和质量。但平整液可诱发冷轧带钢表面黄斑缺陷的产生。采用扫描电镜和电化学分析手段,分析了冷轧带钢表面黄斑缺陷特征及其形成机制。结果表明:冷轧带钢表面平整黄斑缺陷的主要成分为铁氧化物,其产生过程与冷轧带钢表面电位和裂开的氧化膜电位差值有关。在平整液作用下,冷轧带钢表面氧化膜破损处可形成新的氧化膜,其生成速度越快,越有利于降低平整黄斑缺陷的发生率。平整液中添加剂磷酸盐和钼酸盐可以提高冷轧带钢表面氧化膜的生成速度,从而避免黄斑缺陷的产生。