交變磁場激勵下焊接缺陷磁光成像檢測系統(tǒng).pdf

1、焊接工藝過程中出現的某些參數偏差容易造成焊接過程不穩(wěn)定，從而產生凹陷、裂紋、未焊透、焊偏、氣孔等焊接缺陷。為了保證焊接產品質量，需要對焊接接頭進行檢測。無損檢測技術是在不損傷被檢測對象的條件下，利用材料內部結構異?；蛉毕荽嬖谒鸬膶?、聲、光、電、磁等反應的變化，來探測各種工程材料、零部件、結構體等內部和表面的缺陷。針對現有焊接缺陷無損檢測方法的局限性，研究一種適用于鐵磁性材料焊件無損檢測的磁光成像可視化方法，著重研究交變磁場激勵下的

2、焊接缺陷磁光成像無損探傷系統(tǒng)。
　　本課題通過磁光成像傳感器獲取焊接缺陷靜態(tài)、動態(tài)磁光圖像，綜合運用法拉第磁光效應、磁疇理論及交變磁場研究焊接缺陷磁光成像基礎理論。首先分析法拉第磁光效應及磁光薄膜特性探究線偏振光偏轉方向、磁場方向與磁光圖像的關系。通過磁光薄膜磁滯回線分析不同磁場激勵下的磁光圖像灰度變化，試驗還探究馬蹄形磁鐵激勵下低碳鋼試件的靜態(tài)磁光成像，分析磁光圖像每個像素與對應焊件磁疇分布的關系。隨后著重介紹交變磁場原理，通過

3、對交變磁場磁光成像試驗的得出變化磁場下的法拉第旋轉角與磁光圖像的關系，結合磁光傳感器原理分析動態(tài)磁光成像的規(guī)律。然后應用動態(tài)磁光成像技術，通過試驗研究低碳鋼焊件焊縫處表面及亞表面的動態(tài)磁光成像原理。根據采集焊縫表面及亞表面動態(tài)磁光圖像可知，相比靜態(tài)磁光成像技術獲取的單幀缺陷磁光圖像，該技術可以得到更為豐富的焊縫磁信息。
　　為了實現焊接缺陷自動檢測，分別應用磁光傳感器采集到的焊接缺陷靜態(tài)、動態(tài)磁光圖像序列建立分類模型。針對主成分分

4、析法-誤差逆向反饋傳播神經網絡的焊接缺陷識別方法輸入特征向量較大，提出一種效率更高的識別方法，通過灰度共生矩陣-Gabor函數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，結合支持向量機構建分類模型。并針對采集的磁光圖像研究缺陷輪廓分割算法，分別通過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，通過試驗得出 Snake模型在缺陷磁光圖像分割方面性能優(yōu)越。最后論文通過交變磁場勵磁采集焊接缺陷動態(tài)磁光圖像序列