X射线线阵实时成像焊缝缺陷检测方法

针对X射线线阵探测器实时成像的焊缝图像,提出了降噪处理、焊缝图像分割及缺陷检测的方法.通过自适应中值滤波方法对焊缝图像进行滤波降噪,利用类间、类内方差比分割法和数学形态学方法进行焊缝图像分割,对焊缝部分应用高频加强变换提取焊接缺陷.结果表明,采用自适应中值滤波能够有效去除噪声的同时保留焊缝和缺陷的边缘细节;类间、类内方差比分割方法与数学形态学方法并用能准确地将图像分割为焊缝与母材区域;高频加强变换能使焊缝中心部位灰度变化突显进而实现缺陷检测.     

基于机器视觉的滚抛磨块缺陷检测方法

为检测烧结型球状滚抛磨块的圆度和黑心缺陷,提出基于机器视觉的滚抛磨块缺陷检测方法。首先利用单片机、步进电机、采样圆盘、数字显微镜和上位机搭建磨块图像采集系统,实现磨块图像的连续采集;后利用图像灰度化、阈值分割、形态学处理提取磨块区域和黑心缺陷区域;再计算磨块区域的圆度和黑心缺陷尺寸;最后通过磨块缺陷检测试验确定磨块缺陷的检测阈值。结果表明:该方法能够对烧结型球状磨块的圆度和黑心缺陷进行数字化检测,分析磨块制备过程中存在的问题,为磨块制备方法改进提供反馈依据。      

基于有监督过渡区的焊缝X射线图像分割

针对X射线焊缝检测图像中存在大量背景冗余信息,焊缝和缺陷难于准确检测提取的问题,提出一种基于先验知识的有监督过渡区域提取及阈值分割方法.根据焊接图像本身的特点,通过先验知识对样本图像进行训练,确定某个区间来估算图像过渡区域的灰度范围,按照模糊子集理论,给出一种新的加权算子来描述局部窗口内灰度级的变化,从而能充分考虑到局部窗口内灰度级变化的频率和幅度,通过计算过渡区域像素的灰度均值,将其作为阈值对图像进行分割.结果表明,该方法能准确地将目标缺陷从焊缝X射线图像中分割出来,具有良好的适应性.     

工字形焊件射线图像缺陷分割中残余噪声的去除方法

采用左右旋转焊件的方法获得工字形焊件的射线检测图像,对其缺陷与背景间的灰度分布特征进行了统计分析,结果表明,要实现图像中小缺陷的分割有很大的难度.本文提出了图像中小缺陷分割的算法流程,研究了图像分割过程中残余及孤立点噪声的去除方法;并采用剖切焊件的方法对分割结果进行了试验验证,试验结果表明提出的方法是可行的.     

边缘检测在工业CT图像中的应用

提出一种基于边缘提取的工业CT图像几何尺寸的自动测量方法。采用一种快速全自动的图像分割算法来提取边缘,并在此边缘上实现对工件CT图像的内部结构尺寸和缺陷尺寸的自动测量。该方法已成功应用于工业CT图像处理软件中,并具有较高的精确度和重复性。     

工件表面缺陷尺寸的激光测量系统

针对目前工件表面缺陷尺寸的定量检测相对较少的问题,建立了一个由准直激光器、相机、显微镜和平移台等组成的检测系统,以实现金属表面凹痕尺寸的检测。采用激光作为光源,配备显微镜的相机采集图像,使用基于重心的方法对采集的图像进行处理,通过分析凹痕像素的分布情况来获得凹痕宽度。试验结果表明,该检测系统能够检测出工件表面凹痕的位置,并计算出缺陷的详细尺寸。     

在线铝带材表面检测系统

设计了一种在线铝带材表面缺陷检测系统。为满足系统实时性和检测率,构造了一个独特的架构和算法集合系统。图像预处理和缺陷分割在高速阵列处理的前端机上完成,缺陷分类和显示在数据库服务器上实现。图像预处理中引进图像非均匀性校正以改善图像质量;缺陷分割模块中融合几种分割方法的分割结果,并设计了一种缺陷合并方法提高缺陷目标定位精度,从而有效地进行后续缺陷特征计算和分类;同时,系统分类器中设有供用户操作的缺陷样本库,样本库的完善能促进分类精度的提高。该系统已经在现场投入使用,结果表明该系统是一个稳定可靠的实时表面缺陷检测系统。     

X射线焊缝图像的缺陷检测与识别技术

针对目前无损检测主要采用人工方式存在的主观不一致、检测效率低、操作复杂等问题,设计了一套焊缝缺陷自动检测系统。提出基于Otsu双阈值分割的缺陷区域自动提取、图像的降噪和灰度增强的图像预处理方法;通过SUSAN算法检测焊缝缺陷目标,并结合形态学孔洞填充算法修正缺陷目标;计算焊缝缺陷目标特征参数,并结合所设计的深度为4的二叉树分类识别逻辑流程,实现了较好的焊缝缺陷的检测结果。     

基于工件自动识别的视觉点胶系统研究

针对传统点胶系统无法适应产品尺寸误差、生产效率低下、自动化及智能化程度不高等问题,设计一种基于工件自动识别的视觉点胶系统。首先,提取输入图像的HOG特征,通过已训练好的基于one-versus-one(OVO)的支持向量机获取工件类别信息,实现图像分割阈值的自适应选择;其次,自适应选择预设阈值指导图像分割、边缘检测,得到初步点胶路径;然后,利用局部加权线性回归方法(LWLR)平滑初步点胶路径,降低因机械系统抖动而导致的系统损耗;最后,提取点胶路径关键控制点,减少路径插补计算量,在保证分割精度的情况下,进一步平滑路径,生成任意复杂点胶路径,执行点胶任务。大量实验结果表明,系统能准确识别工件类别,同时,在保证分割精度前提下,有效平滑点胶路径,满足点胶系统的通用性、实时性、高精度性需求,延长了系统使用周期。     

基于高频超声检测的焊接缺陷识别

空洞、分层是钎焊接头中常见的缺陷,其面积大小对钎焊接头的质量会产生很大影响。为了能够准确、高效地计算缺陷面积,提出了一种缺陷识别算法,对缺陷进行标记。首先采用超声显微检测技术对钎焊工件进行检测,生成超声C扫描图像;然后采用基于阈值的图像分割方法对C扫描图像进行二值化处理,最后利用缺陷识别算法标记缺陷和计算缺陷面积,提高了工件缺陷检测的准确率和效率。     

利用Kelvin探针进行金属薄液层下电化学测量

利用线性回归法测Kelvin电位装置对铜,锌及碳钢进行了阴极极化曲线测试和腐蚀电位随相对湿度变化的监测结果表明阴极极限电流密度随液膜厚度的减小而增大金属腐蚀电位随相对湿度增加而下降.     

Modeling bimetallic corrosion under thin electrolyte films

A finite element model (FEM) was developed to calculate the potential distribution in the electrolyte in the case of bimetallic corrosion between iron and zinc electrodes, taking into account mass transport of oxygen in the solution. This model was first compared with experimental results obtained by scanning vibrating electrode technique (SVET) on a galvanized steel cut-edge in immersion conditions in a 0.03 M NaCl electrolyte. A good agreement was obtained between the calculated and experimental current densities. The model predicted the evolution of the galvanic coupling as function of the electrolyte thickness and for various iron–zinc surface area ratios. Different coupling regimes were highlighted when the electrolyte thickness was decreased: from a kinetic (cathodic) control in full immersion conditions, to an ohmic control for very thin electrolyte films, leading to a decrease of the protection efficiency. The evolution of the critical electrolyte thickness limiting these different regimes as function of the conductivity and geometrical conditions was also studied.     

NaCl和CO2对Zn在薄液膜下腐蚀的协同作用

使用石英晶体微天平（ＱＣＭ：ｑｕａｒｔｚ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ）为主要手段研究了在８５％ＲＨ（相对湿度）和ＮａＣｌ存在的条件下,金属Ｚｎ在不同ＣＯ２浓度下的大气腐蚀动力学,同时结合Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）研究了Ｚｎ在薄液膜下的大气腐蚀机理,并用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对腐蚀产物进行形貌分析,阐述了腐蚀产物的保护特征。实验结果表明,在薄液膜下,ＮａＣｌ的存在使金属     

Influence of oxide layer on carbon diffusion during anode plasma electrolytic carburizing

This study is devoted to the effect of the oxide layer formed upon anodic plasma-electrolytic carburization on the rate of carbon diffusion in low carbon steels upon application of an aqueous solution of ammonium chloride with glycerol as a working electrolyte. Approximate determinations of carbon distribution in the surface layer of low carbon steels after their anodic plasma-electrolytic carburizing confirmed the hypothesis that there is deceleration of carbon diffusion by the oxide layer. Different structures of the oxide layer were revealed that depend on the method of sample cooling after their saturation with carbon in an anodic vapor-gas envelope. A possibility of controlling the thickness of the oxide layer was shown, as well as clarification of the surface by the choice of an electrolyte and treatment mode, was shown. A reduction in the roughness of the carburized surface from 0.62 ± 0.02 to 0.22 ± 0.02 μm was revealed.     

燃料电池金属极板成形规律

双极板是质子交换膜燃料电池的核心组件之一,采用薄金属板制备双极板能够提高燃料电池的比功率、降低生产成本。文章运用有限元软件对薄金属极板的成形过程进行模拟,分析了板料在成形过程中的应变分布、厚度分布、延伸率等模拟结果,总结出蛇形流场结构金属极板的成形规律,并成功应用于实验中。该研究工作为全尺寸金属双极板的制备提供了可靠依据。     

席夫碱基季铵盐型双子表面活性剂对碱性锌电极电化学性能的影响

目的选择席夫碱基季铵盐型双子表面活性剂作为电解液添加剂,改善碱性锌电极的电化学性能,提高其耐蚀性能。方法通过电化学分析法,如失重法、塔菲尔极化曲线法、交流阻抗法等分析研究三种席夫碱基季铵盐型双子表面活性剂(D1、D2、D3)对锌电极电化学性能的影响,利用X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究在6 mol/L KOH电解液(饱和ZnO)浸泡48 h后,锌片表面的成分和形貌。结果室温下,缓蚀率随席夫碱基季铵盐型表面活性剂浓度升高而增加,当浓度进一步增大,缓蚀率变化不大。三种席夫碱基表面活性剂中,D3缓蚀能力最强,缓蚀率最高达95.67%,抑制腐蚀的效果顺序为:D3D2D1,属于抑制阳极型缓蚀剂。结论 D1、D2、D3作为碱性锌电极的电解液添加剂,可以有效减缓锌电极的腐蚀、变形、钝化及枝晶形成的能力,改善了碱性锌电极的电化学性能,D1、D2、D3适合作为碱性锌电池的缓蚀添加剂。     

Effect of cations on corrosion of zinc and carbon steel covered with chloride deposits under atmospheric conditions

The effect of sodium, calcium, and magnesium chlorides deposited on zinc and carbon steel surfaces was studied under atmospheric conditions. The cations strongly affected the corrosion rate of zinc, whereas they had a significantly lower impact on the corrosion of carbon steel. The corrosivity of cations of chloride salts for zinc increased in order of Mg²⁺ < Ca²⁺ < Na⁺. The higher corrosion resistance of zinc treated with calcium and magnesium chlorides was connected to prevention of formation of hydrozincite during zinc exposure in wet air. It was observed that zinc weight loss and the carbonate to simonkolleite ratio in corrosion products were correlating. The principal protective effect of bivalent cations can be seen in the decrease of pH of the surface electrolyte, which was caused by hydrolysis of such cations and subsequent formation of simonkolleite that blocked the cathodic sites.     

电解质对锌在薄层液膜下腐蚀规律的影响

设计了一套适合于研究金属材料在薄层液膜下腐蚀的三电极电化学测量电池。Cl^-浓度的增大，促进了Zn在大量溶液中的阳极反应，降低了传递电阻和自腐蚀电位，从而导致腐蚀速率增大。在0.01mol/L的NaCl溶液中，随着液膜厚度的减小，传递电阻增大，腐蚀速度降低。在同浓度、不同电解质的大量溶液中，Na2SO4溶液对Zn的腐蚀最严重，其次是NaN03，腐蚀最轻的是NaCl；而在薄层液膜下，对Zn的腐蚀作用最明显的是NaCl；其次是Na2SO4；再次是NaN03，最轻的是Na2CO3。     

纳米硫化铋-锌复合镀膜的制备及其抗菌性能研究

目的将锌镀层与具有光催化抗菌性能的纳米粒子复合,实现对锌镀层的改性,成功制备一种具有光催化抗菌性能的功能性复合镀层。方法通过向弱酸性硫酸盐锌镀液中加入梯度浓度具有可见光催化杀菌性能的硫化铋纳米粒子,在20#碳钢表面利用恒电流法一步成功制备了系列硫化铋-锌复合镀膜。利用电化学工作站监测了沉积过程中的沉积电位,分别记录沉积前和沉积后的样品质量并测量沉积面积,通过计算,确定了沉积过程的电流效率。通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线晶体衍射仪(XRD)及电子能谱仪(EDS)对镀层进行了形貌及成分分析,采用大肠杆菌作为代表性的细菌,检测了复合镀膜的抗菌性能。结果与纯锌镀膜相比,硫化铋的加入显著促进了(100)晶相的晶体生长,而抑制了(102)晶相的晶体生长,使镀膜形貌由标准六方晶系变为块状晶体;硫化铋的加入使沉积电位变得更正,且随硫化铋添加量的增加,变正增幅变大;硫化铋的加入使电沉积过程的电流效率与纯锌镀膜的电流效率相比增大了5%左右,但硫化铋的添加量对电流效率的影响不大;硫化铋-锌复合镀膜在可见光下对大肠杆菌具有良好的抗杀性能,且硫化铋的复合量越高,抗菌效果越好。结论通过笔者提出的电沉积方法,硫化铋可成功复合到了锌镀膜中,从而使硫化铋-锌复合镀膜获得了良好的抗菌性能,最终发现当镀液中硫化铋质量浓度为2 g/L时,硫化铋在锌镀层中的复合量最高,抗菌性能最好。     

镀层厚度对锌镀钢板点焊质量的影响

对低碳冷轧钢板、3种不同镀锌量的电镀锌钢板和热镀锌钢板进行了点焊工艺实验和接头强度拉剪实验,并对实验结果进行了计算机回归分析,分别得出了各种材料的点焊接头拉剪强度随焊接电流的变化曲线和焊接熔核直径随焊接电流的变化曲线,通过比较分析,发现镀锌层的厚度对焊接性能有较大的影响,其中没有镀锌层的冷轧钢板焊接性最好,而热镀锌和电镀锌钢板随着镀层的厚度变化焊接性能呈现出一定的变化规律。