交變磁場(chǎng)激勵(lì)下焊接缺陷磁光成像檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、焊接工藝過(guò)程中出現(xiàn)的某些參數(shù)偏差容易造成焊接過(guò)程不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生凹陷、裂紋、未焊透、焊偏、氣孔等焊接缺陷。為了保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量，需要對(duì)焊接接頭進(jìn)行檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是在不損傷被檢測(cè)對(duì)象的條件下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或缺陷存在所引起的對(duì)熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，來(lái)探測(cè)各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)體等內(nèi)部和表面的缺陷。針對(duì)現(xiàn)有焊接缺陷無(wú)損檢測(cè)方法的局限性，研究一種適用于鐵磁性材料焊件無(wú)損檢測(cè)的磁光成像可視化方法，著重研究交變磁場(chǎng)激勵(lì)下的

2、焊接缺陷磁光成像無(wú)損探傷系統(tǒng)。
　　本課題通過(guò)磁光成像傳感器獲取焊接缺陷靜態(tài)、動(dòng)態(tài)磁光圖像，綜合運(yùn)用法拉第磁光效應(yīng)、磁疇理論及交變磁場(chǎng)研究焊接缺陷磁光成像基礎(chǔ)理論。首先分析法拉第磁光效應(yīng)及磁光薄膜特性探究線(xiàn)偏振光偏轉(zhuǎn)方向、磁場(chǎng)方向與磁光圖像的關(guān)系。通過(guò)磁光薄膜磁滯回線(xiàn)分析不同磁場(chǎng)激勵(lì)下的磁光圖像灰度變化，試驗(yàn)還探究馬蹄形磁鐵激勵(lì)下低碳鋼試件的靜態(tài)磁光成像，分析磁光圖像每個(gè)像素與對(duì)應(yīng)焊件磁疇分布的關(guān)系。隨后著重介紹交變磁場(chǎng)原理，通過(guò)

3、對(duì)交變磁場(chǎng)磁光成像試驗(yàn)的得出變化磁場(chǎng)下的法拉第旋轉(zhuǎn)角與磁光圖像的關(guān)系，結(jié)合磁光傳感器原理分析動(dòng)態(tài)磁光成像的規(guī)律。然后應(yīng)用動(dòng)態(tài)磁光成像技術(shù)，通過(guò)試驗(yàn)研究低碳鋼焊件焊縫處表面及亞表面的動(dòng)態(tài)磁光成像原理。根據(jù)采集焊縫表面及亞表面動(dòng)態(tài)磁光圖像可知，相比靜態(tài)磁光成像技術(shù)獲取的單幀缺陷磁光圖像，該技術(shù)可以得到更為豐富的焊縫磁信息。
　　為了實(shí)現(xiàn)焊接缺陷自動(dòng)檢測(cè)，分別應(yīng)用磁光傳感器采集到的焊接缺陷靜態(tài)、動(dòng)態(tài)磁光圖像序列建立分類(lèi)模型。針對(duì)主成分分

4、析法-誤差逆向反饋傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的焊接缺陷識(shí)別方法輸入特征向量較大，提出一種效率更高的識(shí)別方法，通過(guò)灰度共生矩陣-Gabor函數(shù)提取缺陷磁光圖像紋理特征，以更少的紋理特征作為輸入特征向量，結(jié)合支持向量機(jī)構(gòu)建分類(lèi)模型。并針對(duì)采集的磁光圖像研究缺陷輪廓分割算法，分別通過(guò)一種基于閾值的分割算法和一種基于能量泛函的分割算法提取缺陷輪廓，通過(guò)試驗(yàn)得出 Snake模型在缺陷磁光圖像分割方面性能優(yōu)越。最后論文通過(guò)交變磁場(chǎng)勵(lì)磁采集焊接缺陷動(dòng)態(tài)磁光圖像序列