镁熔液中氢气泡运动特性的数值模拟

针对镁熔液中氢气泡的析出过程,采用FLUENT对氢气泡析出的动态变化进行了模拟仿真,得到了单个氢气泡在镁熔液中析出的运动变化规律,并对不同初始半径、不同初始位置的氢气泡析出过程进行比较,分析了其对氢气泡形状及运动的影响。结果表明,初始半径越大,氢气泡形状变化越明显,氢气泡在析出时总是呈现出无规则的上升运动且有向中心靠拢的运动趋势。同时,利用回归方法对氢气泡瞬时速度、瞬时当量半径、瞬时位置进行了量化计算,得到的瞬时回归方程高度显著。     

基于MODBUS协议的镁熔液含氢量自动检测接口设计

针对图像处理在工业现场检测镁熔液含氢量中的诸多问题,提出基于MODBUS协议的DSP与PLC的通信方案。方案以DM642为主站,S7-200为从站,设计了DSP与PLC通信的接口电路,并进行主站和从站的协议编程以及协议模块的调试。实验结果表明,通信方案稳定可靠,实时性好,为工业现场自动检测镁熔液含氢量奠定基础。     

镁合金熔液氢含量的数学模型

从材料热力学的角度,推导纯镁及镁合金熔液氢含量的数学模型,并结合已有的镁液中氢的溶解度的测试数据,得出镁熔液中氢的溶解度与镁液温度、氢分压之间的对数关系。该模型所计算的氢热焓值与Ovrelid理论值相吻合;将该数学模型计算值与已知的实测值相比较,该模型的合理性得到验证。     

基于小波分析的镁熔液第一气泡检测方法研究

由于镁合金熔液自身的特性——极易氧化与燃烧,造成气泡周围背景非常复杂。利用小波分析的多尺度分解,就能够把淹没在复杂背景中的特征量变化揭示出来。根据目标、背景干扰和噪声在图像中的差异,基于对小波分解后信号的处理,并结合数学形态学的开运算,有效地检测出第一气泡。试验证实,该方法是一种有效的第一气泡检测方法。     

熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响

利用自行开发的镁合金定量测氢仪研究了熔化条件和除气工艺对镁熔体含氢量的影响。研究结果表明,镁熔体中的含氢量随温度的升高而增大;气体保护下熔炼比熔剂保护的效果好,含氢量较低;随保温时间的延长,气体保护下的镁熔体含氢量几乎没变化,而熔剂保护下的含氢量成小幅上升趋势;采用Ar气除气工艺的效果比C2Cl6除气更有效,镁熔体含氢量更低。     

复杂背景下镁熔液第一气泡图像检测方法研究

基于第一气泡法衍生的镁熔液测氢仪精度强烈依赖镁熔液表面析出第一气泡的精确判别。从图像处理方法的角度进行自动识别。镁熔液表面由于受环境振动、梯度温度因素的影响,图像背景缓慢起伏变化,信噪比和对比度都较低,而且气泡目标像素较少,提出一种基于小波变换和自适应阀值分割的算法,并结合数学形态学的开运算,有效地检测出第一气泡,而且应用该算法对第一气泡析出前后的序列图像进行了验证。实验结果表明,采用该算法可以得到满意的结果,目标检测概率为97.3%。     

镁合金液除气工艺参数的优化

利用镁合金快速定量测氢仪研究了通Ar除气对AZ91镁合金熔体除气处理的效果,以及通Ar流量、通Ar时间及精炼温度三因子对精炼效果的影响.运用正交试验方法找到了通Ar除气工艺的最佳工艺参数匹配,即通Ar流量为1～1.5L/min,通Ar时间为20～25min,镁液温度为725～750℃.揭示了主要工艺参数对镁合金熔体净化的影响规律.     

基于自适应背景预测的镁熔液第一气泡检测算法

针对复杂背景下镁熔液第一气泡的图像识别,提出了一种基于自适应的背景预测算法。算法通过判断当前像素点邻域的像素点灰度之差是否大于预先设定的阀值T而自适应的选用不同的背景预测算法。若大于阀值T,采用分块权值背景预测算法;否则,采用固定权值背景预测算法。还将该算法与固定权值背景预测算法和分块权值背景预测算法作了对比试验,结果表明,该算法不但能够较准确地反映第一气泡的真实大小,还能有效地提高图像的峰值信噪比,其运算速度也更快。     

基于嵌入式机器视觉的测控系统设计

针对传统基于PC的机器视觉系统因其结构没有模块化,可移植性差,与工业现场设备通信比较困难等缺点,设计了基于嵌入式机器视觉的测控系统,该系统以DM642芯片为视觉图像处理单元,其控制单元为GTS-400系列运动控制器,硬件电路为基于RS232通信的DSP与运动控制器,并通过编程完成目标识别、通讯、控制功能。实验结果表明,该系统的图像处理单元成功检测到目标后,图像处理单元输出的信号能够被运动控制器快速捕捉并控制伺服电机实现点位运动。对嵌入式机器视觉应用于运动控制系统具有现实意义。 关键词：嵌入式机器视觉;DM642;运动控制器;通信     

基于分形维数的镁熔液弱小气泡检测方法

针对复杂背景下镁熔液弱小气泡图像识别,提出了一种基于分形维数的弱小气泡检测方法.首先将弱小气泡析出前后两帧图像作帧差处理并灰度增强,进行粗定位,然后采用差分计盒维数法计算图像分维数,进行细定位,最后对分维像采用自适应阈值分割即可将弱小目标检测出来.实验结果表明:该方法能有效地检测出弱小气泡,且能较好地描述弱小气泡的真实形状.弱小气泡的成功检测对基于图像技术的镁熔液含氢量实时检测提供了一种有效的途径.