钢坯表面裂纹的检测技术

表面裂纹的检测是生产高质量钢材的重要保证。目前,冶金企业已经开始应用一些检测技术对钢坯表面裂纹进行在线检测或离线检测。介绍了目前常用的几种钢坯表面裂纹检测技术的原理、特点、应用实例及其检测效果,这些技术包括涡流检测法、漏磁检测法、红外检测法和机器视觉检测法。在此基础上,总结了钢坯表面裂纹缺陷检测技术的发展方向。     

金属表面裂纹涡流检测系统

针对现实生活中由于金属裂纹引发的众多灾难性事故,研究设计了一种结构简单、灵敏度高而且便于携带的金属表面裂纹涡流检测装置.该装置应用涡流探伤的基本原理,采用磁性材料,制作了一种精细的涡流传感器,用于前端提取微弱的裂纹信号;后台应用单片机控制电路,处理提取的滤波、放大、A/D转换等信号,最后由单片机驱动声、光报警,显示裂纹缺陷的相对大小,实现了防患于未然的目的.     

基于交变磁场测量技术的裂纹缺陷定量检测仿真分析与实验研究

裂纹缺陷的定量评估是无损检测的一项重要研究内容,本文采用交变磁场测量技术对平板裂纹缺陷进行了检测.在分析交变磁场测量技术原理的基础上,首先在大型电磁仿真软件AN SY S中建立了交变磁场测量模型,包括三组不同参数的裂纹缺陷和检测线圈相互垂直的两种传感器模型,然后用这两种传感器分别对不同缺陷进行了检测,研究了裂纹长度、深度和宽度变化对水平方向和垂直方向检测电压的影响规律,提取出了对长度和深度进行定量的特征量.最后,采用实验的方法对仿真结果进行了验证,实验结果的规律与仿真结论相一致,证明了仿真结果的正确性.从而为裂纹缺陷在实际中的检测和定量提供了借鉴.     

金属圆柱体表面裂纹检测系统中探头的设计及实现

本文主要阐述了利用交变磁场测量法检测金属裂纹的原理,提出了正交型激励线圈在检测系统中的应用,讨论了圆柱体测量中探头激励线圈的选择依据,并给出了检测线圈的设计。实验结果表明,该探头在实际应用中能够检测出圆柱体裂纹形成的微弱扰动磁场量,能够准确反映出裂纹的长度及深度信息。     

基于电磁场检测技术（ACFM）在线高温电站阀门检测

交流电磁场检测（ACFM）技术产生于20世纪80年代,当时主要用于检测和评估海上石油平台水下焊管交叉焊口疲劳裂纹的穿透深度。由于该检测技术具有受检测表面粗糙度、温度影响较低,且能测出缺陷深度等特点,近年来逐渐开发应用于特种设备。本文提出一种基于电磁场检测技术,对在线高温阀门表面进行检测。通过对15只阀体表面检测,检出裂纹、气孔等缺陷20余处,经打磨后得到验证。为因特殊情况不能停机检测提供了检测可能性,是常规无损检测的有效补充。     

聚晶金刚石复合片表面裂纹视觉检测技术研究

采用计算机视觉检测技术提取出表面缺陷特征量,完成聚晶金刚石复合片表面裂纹缺陷检测。首先,根据聚晶金刚石复合片表面特性,研究合适的光源照明系统。然后,提出一种基于直方图投影梯度极值的局部边界提取方法,将感兴趣区域进行提取。在此基础上,采用图像滤波、阈值分割的方法实现裂纹的准确提取。最后,通过计算裂纹连通域的圆形度和长宽比进行裂纹识别。实验结果表明,本方法可有效地对聚晶金刚石复合片表面裂纹缺陷进行检测。     

基于磁导率方法的钢板裂纹检测

为探究磁导率检测技术对宏观裂纹缺陷的检测能力,设计磁导率检测平台,建立磁导率检测裂纹的物理模型。以刻有人工裂纹的45~#钢板为试验对象,研究不同的激励电压对检测信号的影响,分析传感器不同检测方向的信号特征,从正反两面对钢板裂纹进行试验研究。试验表明:磁导率检测方法完成对钢板表面和背面裂纹的检测;检测钢板背面时,该方法可以检测2.5 mm表面厚度下的裂纹,具有很高的信噪比。该研究成果可拓展磁导率检测技术的应用领域,为钢板裂纹的正背面检测提供一种新的方法。     

连铸钢坯表面裂纹检测分析

本文针对连铸钢坯表面裂纹缺陷 ,采用小波分析方法模仿人工视觉对连铸钢坯表面图像信号进行模式识别检测 ,由此实现对热状态下连铸钢坯表面裂纹进行不间断检测     

基于图像处理的轴类零件表面裂纹检测

针对轴类零件表面图像的特点,提出一种基于图像处理的表面裂纹检测算法.算法首先采用空域和小波域混合滤波对图像去噪,提出一种图像分块自适应模糊集增强方法,以提高裂纹区和背景区的对比度;然后应用Canny边缘检测算子和数学形态学操作进行图像分割,提取裂纹区域;最后通过计算裂纹连通域的圆形度和长宽比特征判断零件的表面图像中是否有裂纹存在,实现裂纹检测.试验表明,该算法即使在信噪比不高的图像中也能实现对目标裂纹的检测,证明了算法的有效性.     

基于弱磁技术的火车轮踏面裂纹检测

针对火车轮踏面易萌生细小裂纹的问题,提出一种无需励磁,利用地磁场磁化的无损检测方法.根据火车轮踏面结构设计探头工装,利用弱磁检测仪器采集车轮踏面磁感应强度信号,分析预制裂纹缺陷的磁异常信号特征,对比不同深度裂纹的磁异常信号幅值,通过傅里叶最小二乘拟合得到缺陷深度的定量算法,根据极值差法与拉依达准则对火车轮踏面进行智能识...     

基于线结构光的叶片型面特征检测方法研究

叶片是燃气轮机和航空发动机的核心部件,随着我国两机行业的高速发展,对于叶片在研发、生产和维修等方面全生命周期检测的要求不断提高.光学测量是目前叶片三维形貌高效检测的新手段,但是在测量精度等方面相比传统三坐标测量机仍存在一定局限.该文提出一种基于线结构光的叶片型面特征检测方法,设计开发一套四自由度检测平台,针对基于标定物...     

基于Gabor特征的曲面工件缺陷检测方法的研究

针对曲面工件加工过程中出现的表面缺陷问题,使用Gabor函数能够提取出图像在不同位置、频率和方向上特征的优点,构建5个方向8个尺度的Gabor滤波器组.对采集的图像进行Gabor滤波,提取滤波后图像的灰度均值和方差作为Gabor纹理特征向量,使用主成分分析法进行特征的降维处理,最后建立马氏距离最近邻分类器,实现了对工件表面缺陷的识别和分类.     

基于表面评估的工件轮廓识别方法研究

现有加工工件材料和加工方式的多样性使得工件的表面情况多样,导致视觉系统难以准确识别工件轮廓,因此提出了一种适用于不同工件表面的轮廓识别方法。根据纹理区域面积与凸包面积的比值对工件表面进行评估和分类。对于表面质量较好的工件,采用高通线性滤波器对图像进行滤波处理,通过工件表面信息与边缘信息的差异实现工件图像边缘提取;对于表面质量较差的工件,采用一种自适应轮廓提取方法来识别图像边缘。实验表明,与传统的Canny边缘检测算法相比,所提出的方法能够更好地去除噪声干扰,其识别轮廓的精度更高。所提出的轮廓识别方法对不同工件表面有较好的适应性,具有一定的应用价值。     

高压电缆铝护套焊缝缺陷ACFM检测方法及检测系统的研究

针对在氩弧焊型高压电缆铝护套焊接过程中易出现表面漏焊、埋藏未焊透和焊穿等缺陷的问题,提出了焊缝缺陷的交流电磁场检测（alternating current field measurement, ACFM）方法。首先,利用COMSOL多物理场仿真软件建立高压电缆铝护套焊缝缺陷ACFM模型,研究U形磁芯上的励磁线圈在不同类型铝护套焊缝缺陷区域产生的感应电流的密度分布特点和和磁场信号特征;其次,设计了可获取缺陷长度和深度信息的正交式接收线圈,制作了带有缺陷的电缆铝护套焊缝试件及ACFM实验平台;最后,进行了不同类型铝护套焊缝缺陷的检测及结果分析。实验结果表明,ACFM方法能够有效用于3 mm厚的高压电缆铝护套焊缝表面漏焊和焊穿缺陷的检测,并且能够有效识别埋深为2 mm,长、宽、深分别为10,0.3,1 mm的埋藏未焊透缺陷。研究结果为高压电缆铝护套焊缝缺陷的识别和焊缝质量的评价提供了重要参考。     

基于熵技术的矿山安全模糊综合评价

根据矿山安全评价所存在的模糊性和随机性的特点,在建立多级模糊综合评价的指标体系的基础上,借用信息论中熵的概念计算客观权重的方法,运用模糊数学理论,建立二级模糊综合评价模型,提高了矿山安全现状评价的客观性和科学性,具有一定的工程实际应用价值.     

基于随机共振及图谱理论的齿轮故障特征提取

机车齿轮箱齿轮工作环境恶劣且极易出现齿轮损伤.齿轮箱齿根裂纹损伤检测是保证列车安全运行的有效措施.本文提出了一种基于随机共振以及图谱理论相结合的齿根裂纹故障提取方法.基于随机共振以及图谱理论的故障提取方法具体过程如下:首先,运用复Morlet小波梳状滤波器对原始信号进行解调处理;然后,运用图谱理论方法对仿真信号进行处理...     

基于增强分形特征的人造目标检测

自然背景和人造目标对于某些分形特征存在着一定的本质差别,这些差别为目标检测提供一套全新的方法。研究表明,对于自然背景中嵌入少量人造目标这类简单情况,采用单一的分形特征就能取得较好的检测效果。对于复杂情况下的检测,本文采用Sarkar和Chaudhuri的差分计盒（DBC）分数维法计算图像的分维数,并用概率松弛法（PRIA）对分维值进行特征增强。仿真实验表明,该方法具有较好的检测效果。     

基于图像处理技术的五金件表面缺陷检测研究

为实现图像处理技术在表面缺陷检测中的应用,取代传统人工检测的方式,设计开发了一套五金件表面缺陷检测系统,研究了镀镍五金件表面图像在线处理算法,包括边缘检测算法、位置修正算法、标定算法和检测算法,实现了五金件表面缺陷视觉检测.同时提出一种阈值反馈算法,用实际缺陷值反馈验证理论缺陷值,最终得到可靠的缺陷阈值,判断表面缺陷....     

基于递归分析的微裂纹缺陷超声检测技术研究

为准确检测金属构件微裂纹缺陷,采用超声脉冲反射法对金属试块进行检测,并提取超声背散射信号进行分析。通过对背散射信号进行简单的建模,说明其组成要素。由于背散射信号的非线性特征,缺陷回波信号会对系统的递归特性产生影响;在此基础上提出了基于递归分析的方法分别对含人工微裂纹缺陷金属试块的无缺陷区、单裂纹区及双裂纹区背散射信号进行检测研究;通过合理的参数选择,对采样信号进行递归分析并绘制递归图;对比含缺陷信号与无缺陷信号,发现前者会在递归图中产生明显的白色交叉条纹带。使用递归定量分析进一步研究了含缺陷背散射信号的递归特征量。结果表明多种特征量对缺陷回波信号比较敏感,其中递归率(RR)和捕获时间(TT)在缺陷位置有明显的特征。     

一种基于波段比值法的海面厚油膜评估方法

激光诱导荧光(LIF)技术是目前较为有效的海面溢油探测技术之一,然而基于该技术的油膜厚度反演算法目前仅适用于薄油膜(≤20μm)。鉴于此,建立了一种基于LIF技术利用油膜荧光信号评估较厚油膜厚度的双波段比值模型,利用油膜荧光光谱的波形特性反演油膜厚度并论证了该算法的适用范围。实验数据得出,当油膜较薄时反演结果误差较大,随着油膜厚度增加误差逐渐降低,当油膜荧光信号趋于饱和时,误差较大且随油膜厚度的增加而快速变大。实验结果表明,该算法可以有效评估200~1400μm范围内的海面溢油油膜的厚度,并可以利用油膜荧光信号的测量相对误差评估该算法的适用范围。