[实用新型]一种高温连铸坯表面缺陷在线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，属于钢铁冶金中连铸坯质量检测与控制的领域。

背景技术

连铸坯在生产过程中, 因工艺影响, 难免会产生裂纹、划痕和针孔等缺陷, 严重的缺陷会对下一道轧制工艺产生不良的影响。铸坯表面质量是铸坯质量的重要指标之一，铸坯表面缺陷性质及程度是判断铸坯是否合格的重要依据之一，因此需要对铸坯表面进行定量检测。

近年来发展起来的高温铸坯热送热装及直接轧制技术是一项系统性新工艺，这一工艺直接影响到炼钢－连铸－热轧流程的一体化程度，其经济效益直接体现在节省能源、降低生产成本、缩短生产周期以及提高产品质量上。实现高温铸坯热送热装及直接轧制的支撑技术包括许多方面，除了无缺陷铸坯生产技术、高温连铸坯生产技术、过程保温及补热、适应不同铸坯热履历的轧制技术、炼钢－轧钢一体化生产技术等方面外，另外还有高温连铸坯表面缺陷的在线检测技术。当前，实用的高温铸坯表面缺陷在线检测方法有光学检测法、超声波检测法和涡流检测法三种。基于机器视觉的高温铸坯表面缺陷的光学检测方法，由于具有非接触，响应快，受高温金属影响较小，具有较高的抗干扰能力，且精确度高，在近些年发展迅速，受到了广泛的研究。

CN101871895A公开了一种连铸热坯表面缺陷激光扫描成像无损检测方法，1）激光发射器对铸坯横向照射，得到一条激光线束；2）由面阵CCD图像传感器扫描光线束；3）提取激光线束上所代表的缺陷深度信息，从而得到铸坯该横向位置缺陷深度组合成的一维距离点阵；4）一维距离点阵映射为不同灰度级的灰度图像；5）拼接热坯不同灰度级的灰度图像，从而得到整体灰度图像；6）识别铸坯表面缺陷并重构铸坯表面三维形貌图。

采用传统的光学法对高温铸坯表面缺陷进行检测时，由于受铸坯表面氧化铁皮、水膜和保护渣等物质的信息干扰，采用常规的阈值分割算法，会造成较高的缺陷误判率和准确率，且检测精度不高而且不能检测出表面缺陷的深度。同时现有的高温铸坯表面缺陷在线检测装置存在的问题还包括以下两个：1）采用单激光线束作为光源，单位时间内扫描的沿拉坯方向的范围小，导致处理效率低；2）铸坯表面鳞片状氧化铁皮、保护渣和水膜等伪缺陷对检测装置的检测精度有很大程度地影响。

有鉴于此，有必要提供一种高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，以克服上述缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，通过本实用新型可对高温铸坯表面缺陷的形态和深度进行检测并进行分类量化评估，较大程度地提高目前基于光学法的在温铸坯表面缺陷线高检测装置的效率，并有效地改善目前铸坯表面缺陷检测装置对高温铸坯表面的氧化铁皮、水膜和保护渣等伪缺陷的误判率和识别率，提高高温铸坯表面缺陷在线检测装置的精度，进一步节省能源、降低生产成本、缩短生产周期和提高产品质量。

本实用新型的技术方案是：一种高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，所述检测装置主要由高压氩气除鳞装置、结构光激光发射器、面阵CCD摄像机、铸坯检测装置小屋组成，结构光激光发射器、面阵CCD摄像机设置在铸坯检测装置小屋中，其特征在于：

高压氩气除鳞装置设置在检测装置前端，用于除去铸坯表面的鱼鳞状的氧化铁皮、保护渣和水膜；

采用结构光激光发射器作为照明光源，将发出的多条绿色激光线束投射到高温铸坯表面，以面阵CCD摄像机为图像采集装置，在线采集高温铸坯表面反射的激光光线，通过图像采集卡将图像采集下来，并进行A/D装换，转换成为数字图像，由计算机对数字图像进行滤波去噪处理，对采集到的铸坯表面图像进行深度处理，从而对高温铸坯表面缺陷的形态和深度进行检测并形成检测结果；

检测结果通过千兆以太网传给数据库服务器，在质检站安装终端，终端与数据库服务器之间通过千兆以太网连接，通过终端实时显示缺陷的检测结果。

如上所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，其特征在于，采用多台面阵CCD摄像机和多台结构光激光发射器，面阵CCD摄像机放置在高温铸坯的横向上，距离铸坯2米。

如上所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，其特征在于，面阵CCD摄像机和结构光激光发射器均安装在高温保护罩内，且采用氩气保护和水冷。

如上所述的高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，其特征在于，高温铸坯通过拉矫辊向前传送，拉矫辊上安装脉冲发生器，将其送给计算机精确控制面阵CCD摄像机的扫描频率。