[發明專利]鋼管磁粉探傷熒光圖像檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201310087126.2
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN104062354A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 方志宏;李建新;夏勇;張靈
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N27/84
• 分類號: G01N27/84
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成;肖祎

技術領域

本發明涉及圖像檢測裝置及檢測方法，具體說涉及磁粉探傷熒光圖像檢測裝置及檢測方法。

背景技術

磁粉檢測技術已被廣泛應用于鐵磁性材料表面與近表面的裂紋等缺陷的檢測，其表面檢測的靈敏度高于超聲波與射線檢測。目前觀察磁粉缺陷圖像一般是使用人工的方法，長時間觀察眼睛會產生生理疲勞，因而造成效率降低下與漏檢等問題。在鋼管生產中的表面缺陷檢查是鋼管生產中重要的一道質量檢驗工序，現也是使用這種人工磁粉檢測的方法。現有的檢驗方法，是在特定的工位暗室中，對鋼管被測部位施加磁場，再噴淋磁懸液；如果被測試件的表面或者淺表面有缺陷（如裂紋、氣孔、非金屬夾雜物等）內含有空氣或非金屬材料，其磁導率遠小于工件，這會導致磁阻變化，在鋼管表面或近表面相應缺陷部位會產生漏磁場，形成小磁極，磁粉會在此堆積較多熒光磁粉；然后用紫外燈進行照射，就會激發磁粉發出熒光。通過增強光照，堆積較多的磁粉就被顯示出來，最后通過操作人員肉眼可能看到的缺陷圖像，以檢測出微小的表面缺陷。現有的人工磁粉檢測裝置的構件如圖1中虛線框所示，包括鋼管驅動裝置2、磁化裝置3、磁懸液噴淋裝置4、紫外燈5、動作控制系統6。并人工目視檢查。這種裝置和方法靈敏度很低，而且人工觀察識別操作的過程中工作量大、效率低，專業的檢驗人員在黑暗環境中長時間保持專注，精神很容易疲勞，檢驗效果會失真，人工準確性降低，同時紫外線長期照射對人健康有一定的危害。特別是檢驗過程中沒有將科學的數據與原始的磁粉缺陷圖像保留下來，對事后的質量分析、跟蹤、責任認定都很不利。現場操作與管理人員一直期望采用圖像信息化裝置，自動化地獲得科學的磁粉探傷數據與圖像。由于磁粉熒光非常微弱，采集能用的圖像不易，使用中必須通過增大光圈，增加CCD曝光時間來獲得足夠亮度的成像。但是檢查過程中鋼管處于運動狀態，CCD曝光時間必須很短，才能避免拖影；而鋼管尺寸變化范圍很大，所以光圈必須很小才能獲得足夠清晰的景深，因此使用現有的技術無法實現即滿足圖像的清晰度又有一定的熒光感應亮度、鋼管生產中能用的數字化熒光磁粉探傷圖像。

在發明名稱為“一種金屬軸類零件表面磁粉探傷自動檢測裝置”的中國實用新型專利申請第200920092857.5號中公開了一種簡單地利用相機和計算機取代人眼觀測磁粉熒光的裝置。但是該裝置所獲得的圖像質量比較差，不能在運動狀態下獲取清晰的熒光圖像。

在發明名稱為“磁粉探傷環境下基于復合特征的工件傷痕識別方法”的中國發明專利申請第201010162959.7號揭示了一種熒光圖像的處理分析方法。但該方法在工業應用條件下，無法獲得運動狀態的清晰圖像。

在發明名稱為“火車輪對熒光磁粉檢測實時自動成像系統”的中國實用新型專利申請第201020214784.5號揭示一種用連續紫外光光源和1個攝像頭獲取火車輪對熒光圖像的裝置。該裝置是對人工目視檢查的簡單改良，也無法在運動狀態下，對復雜零件獲得足夠清晰的圖像。

在發明名稱為“采用熒光磁粉對鋼材探傷檢測（FLAW DETECTION USING FLUORESCENT MAGNETIC POWDER FOR STEEL MATERIAL）”的日本專利申請第JP60105950A號與發明名稱為“磁粉探傷檢測（MAGNETIC POWDER-BASED FLAW DETECTION）”的日本專利申請第JP63082358A號中，揭示一種熒光檢測設備，其被測對象的形狀比較簡單，雖然提供2個照明光，但只能獲得1種疊加的光譜圖像；當缺陷比較小，熒光比較弱時，將被背景光掩蓋，無法實現檢測。

在發明名稱為“在磁性微粒測試中探測缺陷的方法（METHOD FOR DETERMINING FLAW IN MAGNETIC PARTICLE TEST）”的日本專利申請第JP62110148A號中公開了一種磁粉熒光探傷設備，通過不同的角度照射的燈光使缺陷更加突出。它的被測對象的形狀必須比較平整，變化范圍不大，而且連續燈光強度不大，細小缺陷無法照射清晰成像。

在發明名稱為“磁粉裂紋探測類型表面缺陷（MAGNETIC PARTICLE CRACK DETECTION TYPE SURFACE FLAW）的日本專利申請第JP2003107057A號中所揭示的磁粉熒光探傷設備是一種移動的機械，需要通過復雜的運動才能實現相應的功能，而且只能在簡單的平板上進行檢測。

發明內容