[發(fā)明專利]一種簡化的T形焊件角焊縫中批量缺陷的空間定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710205427.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN107037063A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石端虎;沙靜;陳晶華;陳思遠(yuǎn);楊峰;劉文君;陳躍;張建化
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所32220
• 代理人: 于浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種簡化的T形焊件角焊縫中批量缺陷的空間定位方法。

背景技術(shù)

目前重要焊接結(jié)構(gòu)接頭中缺陷的空間定位已成為無損檢測領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)，發(fā)明人已經(jīng)開展了T形接頭穿透型焊縫和角焊縫中缺陷的空間定位研究，并實(shí)現(xiàn)了缺陷的空間定位和空間位置可視化。

但對(duì)于T形焊件角焊縫中缺陷的空間定位雖已實(shí)現(xiàn)，但缺陷深度定位的數(shù)學(xué)模型中涉及的已知量較多，需提前測量，測量誤差將直接影響缺陷空間定位的精度，因此發(fā)明一種簡化的T形焊件角焊縫中批量缺陷的空間定位方法非常必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種簡化的T形焊件角焊縫中批量缺陷的空間定位方法，不但可減少深度數(shù)學(xué)模型中的已知量，而且可提高批量缺陷空間定位的精度，大大提高缺陷空間定位模型的適用性和應(yīng)用范圍。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種簡化的T形焊件角焊縫中批量缺陷的空間定位方法，包括以下步驟：

首先對(duì)T形接頭焊件進(jìn)行左右旋轉(zhuǎn)，并獲得T形接頭焊件左右旋轉(zhuǎn)的X射線檢測圖像；

其次，選用射線穿透T形焊件角焊縫所在直角的角平分線(面)為定位特征點(diǎn)，得出簡化的缺陷深度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型：

缺陷偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型如下：

缺陷沿焊縫長度方向的分布可通過缺陷分割和缺陷細(xì)化的方法確定：把分割后的缺陷從周圍四個(gè)方向不斷向內(nèi)縮減，直至獲得缺陷的中心點(diǎn)；

其中：當(dāng)x>0時(shí)缺陷位于垂直板中心線的右側(cè)；當(dāng)x＝0時(shí)缺陷位于垂直板中心線上；當(dāng)x<0時(shí)缺陷位于垂直板中心線的左側(cè)；

式中d—通過公式計(jì)算得出的缺陷到水平板表面的距離(mm)，即缺陷深度；

d_l—焊件右轉(zhuǎn)時(shí)缺陷中心點(diǎn)到定位特征點(diǎn)(角焊縫所在直角的角平分線)的投影距離(mm)；

d_r—焊件左轉(zhuǎn)時(shí)缺陷中心點(diǎn)到定位特征點(diǎn)(角焊縫所在直角的角平分線)的投影距離(mm)；

W—垂直板寬度(mm)；

δ—水平板厚度(mm)；

x—缺陷偏離垂直板中心線的距離(mm)，即缺陷偏移量。

本發(fā)明首先根據(jù)焊件X射線檢測圖像中各部分之間的幾何關(guān)系，創(chuàng)建了缺陷深度和偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型：對(duì)于某一固定的T形接頭，其垂直板的寬度W、水平板的厚度δ可提前測量得出，且為固定值；而d_l和dr兩個(gè)投影距離可通過對(duì)焊件左右旋轉(zhuǎn)后獲得的X射線檢測圖像進(jìn)行缺陷分割和缺陷細(xì)化獲得；d_l和d_r確定后可直接根據(jù)偏移量模型得到偏移量x的值；把上述已獲得的參數(shù)帶入公式(1)可確定缺陷深度。

與現(xiàn)有的缺陷空間定位方法相比，創(chuàng)建的缺陷深度及偏移量模型中減少了一個(gè)已知量焊角尺寸K，免除了其測量誤差對(duì)缺陷空間定位精度的影響；根據(jù)上述模型可確定缺陷的深度和偏移量；而缺陷沿焊縫長度方向的分布可通過缺陷分割、缺陷細(xì)化后搜索缺陷中心點(diǎn)的橫坐標(biāo)確定，從而可實(shí)現(xiàn)T形焊件角焊縫中批量缺陷的空間定位。

本發(fā)明具有不用預(yù)先貼標(biāo)記、缺陷定位精度高、檢測速度快、檢測成本低(與CT相比)、適用范圍廣、魯棒性強(qiáng)、應(yīng)用前景廣闊等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明左側(cè)角焊縫中缺陷深度定位數(shù)學(xué)模型示意圖；

圖2是本發(fā)明右側(cè)角焊縫中缺陷深度定位數(shù)學(xué)模型示意圖；

圖3是本發(fā)明左側(cè)角焊縫偏移量數(shù)學(xué)模型示意圖；

圖4是本發(fā)明右側(cè)角焊縫偏移量數(shù)學(xué)模型示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1至圖4所示：本發(fā)明為一種簡化的T形焊件角焊縫中批量缺陷的空間定位方法，包括以下步驟：

首先對(duì)T形接頭焊件進(jìn)行左右旋轉(zhuǎn)，并獲得T形接頭焊件左右旋轉(zhuǎn)的X射線檢測圖像；

其次，選用射線穿透T形焊件角焊縫所在直角的角平分線(面)為定位特征點(diǎn)，得出簡化的缺陷深度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型：

缺陷偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型如下：