[发明专利]钢管磁粉探伤荧光图像检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像检测装置及检测方法，具体说涉及磁粉探伤荧光图像检测装置及检测方法。

背景技术

磁粉检测技术已被广泛应用于铁磁性材料表面与近表面的裂纹等缺陷的检测，其表面检测的灵敏度高于超声波与射线检测。目前观察磁粉缺陷图像一般是使用人工的方法，长时间观察眼睛会产生生理疲劳，因而造成效率降低下与漏检等问题。在钢管生产中的表面缺陷检查是钢管生产中重要的一道质量检验工序，现也是使用这种人工磁粉检测的方法。现有的检验方法，是在特定的工位暗室中，对钢管被测部位施加磁场，再喷淋磁悬液；如果被测试件的表面或者浅表面有缺陷（如裂纹、气孔、非金属夹杂物等）内含有空气或非金属材料，其磁导率远小于工件，这会导致磁阻变化，在钢管表面或近表面相应缺陷部位会产生漏磁场，形成小磁极，磁粉会在此堆积较多荧光磁粉；然后用紫外灯进行照射，就会激发磁粉发出荧光。通过增强光照，堆积较多的磁粉就被显示出来，最后通过操作人员肉眼可能看到的缺陷图像，以检测出微小的表面缺陷。现有的人工磁粉检测装置的构件如图1中虚线框所示，包括钢管驱动装置2、磁化装置3、磁悬液喷淋装置4、紫外灯5、动作控制系统6。并人工目视检查。这种装置和方法灵敏度很低，而且人工观察识别操作的过程中工作量大、效率低，专业的检验人员在黑暗环境中长时间保持专注，精神很容易疲劳，检验效果会失真，人工准确性降低，同时紫外线长期照射对人健康有一定的危害。特别是检验过程中没有将科学的数据与原始的磁粉缺陷图像保留下来，对事后的质量分析、跟踪、责任认定都很不利。现场操作与管理人员一直期望采用图像信息化装置，自动化地获得科学的磁粉探伤数据与图像。由于磁粉荧光非常微弱，采集能用的图像不易，使用中必须通过增大光圈，增加CCD曝光时间来获得足够亮度的成像。但是检查过程中钢管处于运动状态，CCD曝光时间必须很短，才能避免拖影；而钢管尺寸变化范围很大，所以光圈必须很小才能获得足够清晰的景深，因此使用现有的技术无法实现即满足图像的清晰度又有一定的荧光感应亮度、钢管生产中能用的数字化荧光磁粉探伤图像。

在发明名称为“一种金属轴类零件表面磁粉探伤自动检测装置”的中国实用新型专利申请第200920092857.5号中公开了一种简单地利用相机和计算机取代人眼观测磁粉荧光的装置。但是该装置所获得的图像质量比较差，不能在运动状态下获取清晰的荧光图像。

在发明名称为“磁粉探伤环境下基于复合特征的工件伤痕识别方法”的中国发明专利申请第201010162959.7号揭示了一种荧光图像的处理分析方法。但该方法在工业应用条件下，无法获得运动状态的清晰图像。

在发明名称为“火车轮对荧光磁粉检测实时自动成像系统”的中国实用新型专利申请第201020214784.5号揭示一种用连续紫外光光源和1个摄像头获取火车轮对荧光图像的装置。该装置是对人工目视检查的简单改良，也无法在运动状态下，对复杂零件获得足够清晰的图像。

在发明名称为“采用荧光磁粉对钢材探伤检测（FLAW DETECTION USING FLUORESCENT MAGNETIC POWDER FOR STEEL MATERIAL）”的日本专利申请第JP60105950A号与发明名称为“磁粉探伤检测（MAGNETIC POWDER-BASED FLAW DETECTION）”的日本专利申请第JP63082358A号中，揭示一种荧光检测设备，其被测对象的形状比较简单，虽然提供2个照明光，但只能获得1种叠加的光谱图像；当缺陷比较小，荧光比较弱时，将被背景光掩盖，无法实现检测。

在发明名称为“在磁性微粒测试中探测缺陷的方法（METHOD FOR DETERMINING FLAW IN MAGNETIC PARTICLE TEST）”的日本专利申请第JP62110148A号中公开了一种磁粉荧光探伤设备，通过不同的角度照射的灯光使缺陷更加突出。它的被测对象的形状必须比较平整，变化范围不大，而且连续灯光强度不大，细小缺陷无法照射清晰成像。

在发明名称为“磁粉裂纹探测类型表面缺陷（MAGNETIC PARTICLE CRACK DETECTION TYPE SURFACE FLAW）的日本专利申请第JP2003107057A号中所揭示的磁粉荧光探伤设备是一种移动的机械，需要通过复杂的运动才能实现相应的功能，而且只能在简单的平板上进行检测。

发明内容