[發(fā)明專利]一種基于相控陣檢測的圓弧樅樹型葉根圖像識別方法

在審

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• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113155959A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱國斌;江野;劉文生;賈少威;句光宇;楊希銳;鄧輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中電力試驗研究院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/26;G01N29/44
• 代理公司: 鄭州中鼎萬策專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41179
• 代理人: 林新園

本發(fā)明涉及一種基于相控陣檢測的圓弧樅樹型葉根圖像識別方法，技術(shù)方案是，以圓弧樅樹型葉根內(nèi)、外弧第一齒根根槽位置為檢測對象，收集圓弧樅樹型葉根相關(guān)數(shù)據(jù)，建立葉根不同截面的原始數(shù)據(jù)庫，將原始數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入相控陣系統(tǒng)，并在相控陣系統(tǒng)中建立固定波和缺陷波的判定標(biāo)準(zhǔn)，然后對對待測圓弧樅樹型葉根進行相控陣檢測，最后通過采集到的數(shù)據(jù)在相控陣屏幕上顯示出帶有缺陷的三維葉根圖形，該三維圖形可以清楚的顯示出缺陷的具體位置，可以一目了然的分辨出從葉根進汽側(cè)端部指向出汽側(cè)端部的缺陷，并能夠?qū)θ毕莸拇笮?shù)據(jù)進行采集，最終達到整個葉根缺陷的可視化圖像識別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于相控陣檢測的圓弧樅樹型葉根圖像識別方法，具體來說，是用于相控陣檢測轉(zhuǎn)子葉片樅樹型葉根時能夠?qū)z測圖像數(shù)據(jù)進行識別并在相控陣屏幕上進行可視化成像的方法，屬于圖像識別領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，超臨界及以上大容量機組已經(jīng)成為我國火力發(fā)電的主力機組，隨著運行參數(shù)的提高，對機組主要部件結(jié)構(gòu)形式的要求也越來越高。汽輪機轉(zhuǎn)子動葉片作為動能傳遞部件，其主要形式有T型、叉型、菌型和樅樹型。葉根縱向母線也有直線型和圓弧型之分，由于圓弧樅樹型葉根合理利用了葉根和輪緣部分的材料，應(yīng)力分布相對均勻，且降低了葉片的重量，離心力較低，具有承載能力高、強度適應(yīng)性好、裝配和更換方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于超臨界汽輪機高中壓轉(zhuǎn)子及低壓轉(zhuǎn)子。然而，在汽輪機轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)時，由于葉根承受著高溫、高壓、巨大的離心力、蒸汽彎曲應(yīng)力、激振力、疲勞、腐蝕和振動以及濕蒸汽區(qū)水滴沖蝕的共同作用，隨著電力機組服役時間的增長和調(diào)峰頻率的增加，其運行環(huán)境和受力狀況更加復(fù)雜，易因制造缺陷、材料性能和運行條件惡化等因素發(fā)生斷裂事故，造成葉片及轉(zhuǎn)子本體大面積損傷，嚴(yán)重威脅到火電機組的安全穩(wěn)定運行，同時也給電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失。

目前，對于在役超臨界機組圓弧樅樹型葉根，現(xiàn)有的無損檢測方法有磁粉檢測、滲透檢測及超聲波檢測等，由于磁粉檢測只能檢測根部端面2mm左右橫向深度區(qū)域，滲透檢測只對根部端面表面開口缺陷敏感，射線檢測也無法對軸向厚度太大工件有效檢測，而傳統(tǒng)超聲檢測靈敏度較低，無法實現(xiàn)檢測區(qū)域的全覆蓋，并且各種反射信號從A形顯示上難以辨別，且操作空間受限制，易造成缺陷漏檢。近年來，多家單位也對圓弧樅樹型葉根檢測技術(shù)進行了研究，但依舊存在操作復(fù)雜、聲束覆蓋有限、缺陷信號識別困難、難以保證檢測靈敏度等缺點。

超聲相控陣檢測技術(shù)是一種先進的超聲無損檢測技術(shù)，成為近幾年超聲無損檢測領(lǐng)域中的研究熱點。通過對超聲相控陣檢測技術(shù)理論和實踐研究表明，利用超聲相控陣檢測技術(shù)采用S型掃描視圖對圓弧樅樹型葉根進行缺陷檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)超臨界機組圓弧樅樹型葉根內(nèi)、外弧齒根部位缺陷的檢測，對實現(xiàn)汽輪機安全運行具有重要意義。但是S型掃描視圖是針對單一截面位置的檢測，檢測完畢保存后才能進行下一個截面的檢測，再次保存繼續(xù)檢測直至結(jié)束；且圓弧樅樹型葉根結(jié)構(gòu)的特殊性導(dǎo)致相控陣檢測時探頭放置部位離齒根間的距離是不相等的，S型掃描視圖不能通過一次對比試塊增益的調(diào)節(jié)對整個葉根進行檢測，對于同樣大小的缺陷，如果采用同種增益的相控陣對缺陷進行檢測，在S型二維平面圖像顯示中會產(chǎn)生大小不等的波幅，必然會導(dǎo)致缺陷的漏檢，如果要對不同部位的缺陷進行檢測，需要不斷的在試塊中對設(shè)備進行增益的調(diào)節(jié)，達到標(biāo)準(zhǔn)，才能進行下一截面的檢測。待整個葉根檢測完畢后，需要利用專門的軟件對葉根不同部位截面視圖進行分析，確定缺陷的大小、深度及長度，檢測中具有較大的局限性，費時、費力。因此，其改進和創(chuàng)新勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種基于相控陣檢測的圓弧樅樹型葉根圖像識別方法，實現(xiàn)火力發(fā)電廠圓弧樅樹型葉根的檢測，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，安全可靠，適用范圍廣泛。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是：

一種基于相控陣檢測的圓弧樅樹型葉根圖像識別方法，以圓弧樅樹型葉根內(nèi)、外弧第一齒根根槽位置為檢測對象，具體方法包括以下步驟：

步驟一，圓弧樅樹型葉根相關(guān)數(shù)據(jù)收集

A、葉根定位