斜工字型焊件内部缺陷可视化软件开发及封装

建立了斜工字型焊件的三维模型,并采用线性变换的方法对上下翼板中的焊缝缺陷进行了空间坐标转换,实现了斜工字型焊件内部缺陷的空间位置可视化.另外,为实现程序的通用性,研究了可视化程序的封装问题,封装后的程序可脱离MATLAB运行,极大地提高了其工程应用的适应性.该可视化程序的开发拓展了复杂结构焊件内部缺陷可视化的范围,为后续的接头完整性评价奠定了良好的基础.     

基于超声法的等离子弧粉末堆焊层厚度测量

堆焊层厚度的精确测量对于堆焊材料的合理利用有重要意义。本文基于超声测厚原理,在超声波探伤仪和直探头校准的基础上,提出了等离子弧粉末堆焊层厚度测量的数学模型,实现了堆焊层厚度的精确测量。堆焊层厚度的测量分为三个步骤:首先测出母材的厚度;其次测出母材上方堆焊层的厚度;最后从堆焊层的金相照片中测出母材中熔焊层的厚度,从而根据提出的数学模型得到堆焊层的厚度。与游标卡尺测厚相比,该方法简便可行,检测速度快,可大大减轻检测人员的劳动强度。另外,难以采用游标卡尺测量的部位,也可采用本文提出的方法进行测量。     

Image segmentation of small defects in precision weldments with complex structure

In this paper, the X-ray nondestructive test method of small defects in precision weldments with complex structure was presented. To resolve the difficulty of defect segmentation in variable grey image, the image processing based on Visual Basic programming method was adopted. The methods of automatic contrast and partial grey stretch were used to enhance the X-ray detection image which has relatively low contrast, then automatic threshold method was carried out to segment the two high intensity zones, and weld zones which contain the small defects was extracted. Smoothing and sharpen processing were proceeded on the extracted weld zones, and small defects in X-ray detection image of weldments with complex structure were segmented by using the method of background subtraction in the end. The effects of raster were eliminated, and because of that the image processing was only proceeded on the extracted weld zones, the calculated speed using the above provided algorithm was improved.     

工字形焊件中批量缺陷的自动对应准则

为了实现工字形焊件中批量缺陷空间位置数据的自动提取,在缺陷分割与细化的基础上提出了批量缺陷的自动对应准则,探讨了影响缺陷自动对应判定的因素.应用提出的自动对应准则对实际焊件进行了批量缺陷空间位置数据的自动提取,并与手工对应的结果进行了对比.结果表明,采用文中算法对应到的缺陷与手工检测结果基本一致,但检测效率却大幅度提高,并大大减轻了检测人员的劳动强度,为该焊件的快速无损检测及接头完整性评价奠定了良好的基础.     

复杂结构中焊接缺陷的空间分布特征

采用X射线实时成像方法对复杂结构钛合金激光焊件进行了无损检测,并基于缺陷位置的线灰度分布曲线确定了焊件中微小缺陷的空间位置,推导出了一个计算缺陷埋藏深度的公式。针对峰值异常和斜凹形异常缺陷分别提出了一个缺陷到射线穿透焊件最薄处的投影距离自动提取算法。试验结果表明,上述算法能很好地计算出投影距离并进而确定缺陷空间分布特征。     

工字型焊件中批量小缺陷的空间位置可视化

开发了基于Matlab的焊件缺陷可视化软件,详细阐述了焊件三维建模、缺陷数据自动输入、缺陷自动显示、透明化处理和旋转角度调整等功能的创建过程。另外还设计了GUI界面,大大提高了缺陷的可视化效率。该可视化程序的开发把激光焊件的缺陷检测、分割、空间定位与空间位置可视化连接成一个有机的整体,可为实际的焊接接头检测和结构完整性评价提供有价值的参考信息。     

复杂结构激光焊件的射线检测

探讨了适于复杂结构激光焊件的检测方法,论证了其内部缺陷的检测方案.采用多视角成像法实现了该结构的无损检测,通过理论分析和试验确定了检测时所需的最佳旋转角度和其它工艺参数,并获得了含有微小缺陷的检测图像.采用双丝法标示了焊缝区在检测图像上的位置,证明了图像高亮度区内的小白点为焊缝中的缺陷.     

工字形激光焊件中批量缺陷定位数据的自动提取

为了确定工字形焊件中批量缺陷的空间位置,采用多视角几何的方法对其进行了无损检测.提出了工字形激光焊件中小缺陷的深度与偏移量计算的数学模型,确定了精密焊缝中小缺陷的深度和偏移量.对影响缺陷定位精度的因素进行了理论分析,得出了影响缺陷定位精度的主要因素.为了实现焊件的快速检测和提高检测的鲁棒性,在缺陷分割与细化的基础上提出了缺陷投影距离自动提取的算法,并采用模拟缺陷的方法对上述算法进行了验证.结果表明,该方法是可行的.     

基于虚拟仪器的玻璃微裂纹监控系统的应用研究

针对现有的高空玻璃幕墙服役期质量检测与监控技术的不足,提出了一种基于超声无损探伤技术的高空玻璃幕墙质量监控系统.通过Labview软件设计出的控制及分析界面,实现对爬壁机器人及平台搭载设备的控制;设计了便于高空开展工作的机器人平台结构,确定了满足系统检测要求的采样频率;研究了超声去噪和缺陷诊断的计算方法,并开发了一套玻璃幕墙服役质量跟踪监控软件,实验结果良好.