[发明专利]模型未知燃气轮机叶片数字射线分区透照方向的优化方法

权利要求书

1.模型未知燃气轮机叶片数字射线分区透照方向的优化方法，其特征在于，对平板探测器进行透照，确定平板探测器的灰度线性响应区间，采用铅丝对叶片进行分区，对叶片各个分区从不同角度进行透照，绘制叶片各个分区灰度最低值与角度变化的关系曲线确定各个分区最优透照方向，将各个分区变换后的透照图像拼接得到叶片的透照图像，对各个分区重叠区域图像进行处理，根据缺陷灰度与缺陷厚度关系曲线确定缺陷体积，采用近似算法计算出跨分区缺陷重叠体积，将从各个分区获得的缺陷体积之和减去重叠区域的缺陷体积，即得到叶片缺陷真实体积大小，实现透照方向的优化处理；

以叶片第1分区的透照方向为基准对叶片进行透照，获得叶片第2、3、4、5、6分区在第1分区透照方向下的宽度，然后将叶片第2、3、4、5、6分区在各自最优透照方向下透照所获得的透照图像宽度调节到在第1分区透照方向下的宽度，然后以第1分区为基准，对叶片进行拼接；

改变管电压从最低值至最高值，对平板探测器进行透照，根据各个电压下所获得的透照图像的平均灰度值，绘制出平均灰度值与电压平方的关系曲线，根据平均灰度值与电压平方关系曲线的线性区域确定平板探测器的线性响应区间所对应的灰度范围，根据平板探测器的输出灰度值与输入的射线强度成线性关系确定平板探测器的输出灰度值与管电压的平方成线性关系，距离X射线管焦点距离F处的射线强度I_F计算如下：

I_F＝α·Z·i·V²/F²

其中，α为比例系数，Z为靶材的原子序数，i为管电流，V为管电压

通过测量叶片上叶冠和叶根部分的基准面与平板探测器在水平面内所成的角度，对叶片的透照方向进行量化，找出灰度范围在平板探测器线性范围内的透照图像，绘制叶片各个分区灰度最低值与角度变化的关系曲线，确定每个叶片分区的最佳透照角度范围，改变叶片摆放角度，在最佳透照角度范围内从最低值到最高值每次增加0.5°，改变叶片叶冠部分基准面与平板探测器在水平面内所成夹角对叶片进行透照，完成对叶片透照方向的量化，以透照区域内叶片厚度最高的区域为基准，确定区域透照厚度最低时的透照角度为最优透照方向，透照图像为射线强度越高，灰度值越大的负像。

2.根据权利要求1所述的一种模型未知燃气轮机叶片数字射线分区透照方向的优化方法，其特征在于，叶片第1分区的最佳透照角度为30°～60°。

3.根据权利要求1所述的一种模型未知燃气轮机叶片数字射线分区透照方向的优化方法，其特征在于，制作一块与叶片同材质的楔块，进行透照获得缺陷灰度与缺陷厚度关系曲线，各个分区重叠区域近似为三角形，由两个分区的透照图像分区界限处的灰度值换算得到三角形两边的长度，其夹角为两个分区的透照角度之差，进而得到三角形的面积，基于有限元原理将三角形的面积乘以像素点宽度，得到该像素点位置重叠体积，然后求出分区界线上缺陷每个像素点位置的重叠面积，进行求和得出所获得的重叠区域的缺陷总体积。

4.根据权利要求3所述的一种模型未知燃气轮机叶片数字射线分区透照方向的优化方法，其特征在于，第1分区和第2分区重叠区域的缺陷体积v₁₂计算如下：

其中，a为平板探测器像素点边长，θ₁为第1分区最佳透照角度，θ₂为第2分区最佳透照角度，h_1k为在第1分区图像中分界线处像素的灰度值对应的厚度，h_2k为在第2分区图像中分界线处像素的灰度值对应的厚度，i为第1、2分区分界线上缺陷的像素个数。