[發(fā)明專利]一種基于圖形像素定域定量識別奧氏體不銹鋼表面鐵污染的方法

有效

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• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106990104B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程從前;趙杰;曹鐵山;閔小華;雷明凱
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/94
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;趙連明

一種基于圖形像素定域定量識別奧氏體不銹鋼表面鐵污染的方法，屬于材料表面檢測技術(shù)領(lǐng)域。步驟為：配置鐵污染測試溶液，試紙浸漬后貼于樣品表面，對樣品進行顯色檢測和圖像采集；自動提取調(diào)整圖像不同位置的RGB顏色色度值并將R、G、B坐標陣列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以Lab色度表示的L、a、b的坐標陣列數(shù)據(jù)；以a(x,y，a)坐標陣列數(shù)據(jù)作為圖形像素重構(gòu)的源數(shù)據(jù)，用沒有污染的不銹鋼顯色值作為校準基準；將修正后的顯色坐標陣列數(shù)據(jù)作三維的位置?顯色圖，并將顯色值代入預(yù)先建立的與鐵污染等級相關(guān)的標準譜作對比評估，確定污染位置和含量。本發(fā)明可對不同污染程度的奧氏體不銹鋼分級檢測，提高檢測精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料表面檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于圖形像素定域定量識別奧氏體不銹鋼表面鐵污染的方法。

背景技術(shù)

奧氏體不銹鋼因其優(yōu)異的耐蝕性、良好的抗高溫氧化性能及綜合的力學(xué)性能，成為原子能、航空航天、石油化工、食品加工、海洋作業(yè)等行業(yè)中重要材料。表面鐵污染容易破壞不銹鋼鈍化膜完整性，使不銹鋼表面產(chǎn)生銹跡、降低奧氏體不銹鋼的耐蝕性乃至抗應(yīng)力腐蝕性能，有關(guān)鐵污染的檢測成為不銹鋼裝備制造和質(zhì)檢監(jiān)控的重要環(huán)節(jié)。特別是在核電和石化泵、閥等關(guān)鍵不銹鋼裝備的高精密加工過程中，不僅需要檢測出是否含有鐵污染，而且需要實現(xiàn)鐵污染的定域定量化評估，進而為相關(guān)裝備的高精密制造提供支持。

針對奧氏體不銹鋼鐵污染的測試方法主要有：藍點法、硫酸銅法和鄰菲羅啉法。早在1984年，我國航空工業(yè)部就頒布了利用硫酸銅法檢測奧氏體不銹鋼表面鈍化膜的方法。當(dāng)不銹鋼在潮濕環(huán)境下因鐵污染而產(chǎn)生銹跡時，該方法對鈍化膜完整性的測量不靈敏。鐵氰化鉀-硝酸測試簡稱為藍點法，因檢測靈敏度高而被廣泛使用。但藍點溶液中因鐵氰化鉀在加熱或光照條件下，溶液揮發(fā)出劇毒的氰化氫氣體，故藍點法存在潛在的毒性和環(huán)境污染問題。同時藍點溶液保存周期短，需現(xiàn)配現(xiàn)用，使用不方便。我們針對鐵污染破壞不銹鋼鈍化膜完整性問題，曾在專利CN101825574B中公開了一種檢測奧氏體不銹鋼表面鐵污染的鄰菲羅啉溶液及方法，具有操作方便、靈敏度高、鄰菲羅啉試劑保存周期長等一系列優(yōu)點。基于該檢測試劑和方法，曾在專利CN 102364331B中公開了一種鐵污染的分級方法，通過利用色差計測量紅色程度來半定量評估鐵污染的程度，避免了人工檢測所產(chǎn)生的檢測誤差。上述方法為不銹鋼產(chǎn)品防污和潔整化制造的質(zhì)檢監(jiān)控提供了良好支持。為了適應(yīng)裝備高精密化制造要求，表面污染的評估需要從污染缺陷檢測向定域定量評估發(fā)展，即能夠在精密零部件制造過程中一次性大面積檢測并評估鐵污染在零部件表面的具體位置和含量。然而，CN 102364331B中公開的鐵污染分級方法，只能半定量評估在某一點處直徑約8mm面積的鐵污染的平均值，因此難以滿足大面積定域定量評估鐵污染的要求。如何基于前期鄰菲羅啉和藍點試劑顯色檢測的基本原理實現(xiàn)污染的定量定位評估，為高精密制造過程中污染評估提供了發(fā)展思路。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種快速、操作方便的奧氏體不銹鋼表面鐵污染的定域定量檢測評估方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于圖形像素定域定量識別奧氏體不銹鋼表面鐵污染的方法，包括以下步驟：

第一步，采集鐵污染顯色檢測圖像

將試紙浸漬在鐵污染的鄰菲羅啉顯色檢測試劑中，浸漬后取出將其貼于待測奧氏體不銹鋼樣品表面，保持表面潤濕進行顯色測試，顯色測試后拍攝貼在不銹鋼表面的試紙，采集顯色圖像；