管道周向二维振动线阵视觉条纹同步测量北大核心CSCD

针对管道振动监测问题,提出基于线阵相机的管道周向二维振动同步测量方法。在待测管道圆周表面预置单密度正弦条纹,采用线阵相机作为监测器对管道表面条纹图案进行实时采集,利用时频分析方法对采集的条纹进行处理以提取条纹序列的密度变化曲线,再通过条纹密度曲线的对称中心变化及其密度值的变化计算管道周向二维振动位移。首先利用SolidWorks软件建立管道振动测量模型,通过软件视觉成像模块对管道的预设振动进行模拟测量,再对视觉测量系统的影响因素进行模拟分析,最后搭建实验测量系统并与电涡流传感器测量系统的测量结果进行对比。模拟和实验结果表明,提出的测量方法可高效地实现10 mm范围内管道周向二维振动的准确同步测量,位移测量精度优于10μm。     

基于光学相干层析的结构振动监测研究

针对光学非接触式的振动测量问题,对基于频域光学相干层析技术搭建的振动测量系统进行了研究,通过记录位移随时间的变化实现了对振动信号的测量。研究了振动测量过程中,光谱仪采集的干涉条纹的模糊现象与被测目标瞬时速度的关联;建立了系统可测量的最大振动频率和CCD相机的曝光时间之间的关系,即曝光时间越短,则系统可测量的振动频率越大;对函数信号发生器驱动激振器产生的振动信号进行了测量试验。研究结果表明:光学相干层析技术是一种有效的光学非接触式振动测量方法,在基于振动的结构健康监测领域具有广阔的应用前景。     

聚乙烯管道电熔接头的超声相控阵成像及缺陷特征

为了提高基于超声相控阵的聚乙烯管道电熔接头的图像特征识别和自动缺陷检测效率,提出采用K均值聚类算法和数学形态学相结合的图像处理方法,实现了对超声相控阵检测图像的处理. K均值聚类算法可以有效地实现图像的整体分割,数学形态学处理能够平滑图像边缘,得到相对完整独立的缺陷成像区域. 结果表明,所提出的方法不需要训练样本,只需根据数据本身的属性进行自我训练,可靠性较高. K均值聚类算法和数学形态学相结合能较完整地将多种缺陷信息从图像中分离出来,为聚乙烯管道电熔接头缺陷的自动评价提供了新方法,具有较好推广价值.     

聚乙烯管道电熔接头缺陷分类研究

为了对聚乙烯管道电熔接头空洞缺陷和电阻丝信号进行分类识别,在利用超声相控阵图谱得到缺陷区域的基础上,取出了图像矩阵中缺陷区域的质心所在列,并提取质心以下部分所有像素点的灰度值构成了一组一维信号。对这些一维信号进行平滑处理及小波分解,并重构了其高频分量,通过分析信号高频分量的统计特征实现了缺陷分类。研究结果表明,不同类型缺陷对应的统计特征有明显差别,能够有效地区分孔洞缺陷及电阻丝信号,具有一定的应用推广价值。