СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ СВАРНОГО ШВА МЕТОДОМ ТЕРМОГРАФИИ

1. Способ автоматизированной дефектоскопии сварного шва методом термографии, при котором
а) обеспечивают изготовленный образец (1) со сварным швом (4)
б) возбуждают образец (1) с помощью по меньшей мере одного источника возбуждения (9), и
в) возникающий при этом тепловой поток (11) регистрируют с помощью по меньшей мере одного сенсора инфракрасного излучения (10) в виде серии тепловых изображений,
характеризующийся тем, что
г) составляют характеристический вектор (W(N)), представляющий временную зависимость регистрируемого теплового потока (11), при этом
1
мин
д) с помощью характеристического вектора (W(N)) из серии тепловых изображений динамически определяют первое характеристическое тепловое изображение (T), соответствующее минимальному тепловому потоку (W) сквозь образец (1),
2
макс
е) с помощью характеристического вектора (W(N)) из серии тепловых изображений динамически определяют второе характеристическое тепловое изображение (Т), соответствующее максимальному тепловому потоку (W) сквозь образец (1),
1
2
ж) при этом тепловой поток (13), исходящий непосредственно от по меньшей мере одного источника возбуждения (9), на характеристических тепловых изображениях (T, Т) уже настолько спал, насколько он присутствовал в серии тепловых изображений, и
Д1
Д2
Д3
Д4
1
2
Д1
Д2
Д3
Д4
з) для локализации и оценки сварного шва (4) в отношении дефектов (5, 6, 7, 8) различных типов, для каждого типа дефекта используют подходящее тепловое изображение (Т, Т, Т, Т) из серии тепловых изображений, при этом характеристические тепловые изображения T, Т) используют в качестве эталонов для определения соответствующего подходящего теплового изображения (Т, Т, Т, Т).
Д1
2
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для локализации дефектов (5) первого типа в качестве подходящего теплового изображения (T) используют второе характеристическое тепловое изображение (T), при этом к дефектам (5) первого типа относят геометрический дефект сварного шва (4).
C
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для локализации дефектов (5) перого типа динамически определяют стартовое изображение (T), при этом
C
1
2
C
старт_пор
старт_пор
а) стартовое изображение (T) находится между первым и вторым характеристическим тепловым изображением (T, T), и регистрируемый на нем тепловой поток (W) впервые превышает первое пороговое значение (W) во временной зависимости теплового потока (11), причем величину первого порогового значения (W) определяют по формуле:
старт_пор
мин
макс
мин
W=W+(W-W)·θ,
старт_пор
где W - первое пороговое значение,
мин
1
W - минимальный тепловой поток, соответствующий первому характеристическому тепловому изображению (T),
макс
2
W - максимальный тепловой поток, соответствующий второму характеристическому тепловому изображению (T), и
θ - разделительный коэффициент,
C
C
б) причем с помощью стартового изображения (T) и длины серии (N) из всей заснятой серии определяют частичную серию тепловых изображений,
в) из этой частичной серии рассчитывают результирующее изображение, при этом
г) дефекты (5) первого типа являются геометрическими дефектами сварного шва (4), и для их локализации используют это результирующее изображение.
4. Способ по п.3, характеризующийся тем, что величина разделительного коэффициента (θ) лежит в области от 0 до 1, в частности от 0,1 до 0,15.
C
1
2
C
5. Способ по п.3, характеризующийся тем, что для динамического определения длины серии (N) используют по меньшей мере два изображения в качестве эталонных, выбранных из следующих изображений: первое характеристическое тепловое изображение (T), второе характеристическое тепловое изображение (T) и стартовое изображение (T).
Д2
1
Aмакс
6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для локализации дефектов (6) второго типа в качестве подходящего теплового изображения (Т) используют тепловое изображение, заснятое непосредственно перед первым характеристическим тепловым изображением (T), на котором регистрируется максимальный тепловой поток (W) от источника возбуждения (9), при этом дефекты (6) второго типа являются сквозными дефектами сварного шва (4).
Д3
1
2
Д3
внутр_пор
внутр_пор
7. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для локализации дефектов (7) третьего типа в качестве подходящего теплового изображения (T) используют тепловое изображение, расположенное между первым и вторым характеристическими тепловыми избражениями (T, T), на котором регистрируется тепловой поток (W), впервые превышающий второе пороговое значение (W) во временной зависимости регистрируемого теплового потока (11), при этом величину второго порогового значения (W) определяют по формуле:
внутр_пор
мин
макс
мни
W=W+(W-W)·ζ,
старт_пор
где W - второе пороговое значение,
мин
1
W - минимальный тепловой поток, которому отвечает первое характеристическое изображение (T),
макс
2
W - максимальный тепловой поток, которому отвечает второе характеристическое изображение (T),
ζ - первый коэффициент теплового потока,
при этом дефекты (7) третьего типа относятся к дефектам, находящимся внутри сварного шва (4).
8. Способ по п.7, характеризующийся тем, что величина первого коэффициента теплового потока (ζ) лежит в области от 0 до 1, в частности от 0,6 до 0,9.
Д4
1
2
Д4
поверх_пор
поверх_пор
9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для локализации дефектов (8) четвертого типа в качестве подходящего теплового изображения (Т) используют тепловое изображение, расположенное между первым и вторым характеристическими тепловыми избражениями (T, Т), на котором регистрируется тепловой поток (W), впервые превышающий третье пороговое значение (W) во временной зависимости регистрируемого теплового потока (11), при этом величину третьего порогового значения (W) определяют по формуле:
поверх_пор
мин
макс
мни
W=W+(W-W)·δ,
старт_пор
где W - третье пороговое значение,
мин
1
W - минимальный тепловой поток, которому отвечает первое характеристическое изображение (T),
макс
2
W - максимальный тепловой поток, которому отвечает второе характеристическое изображение (T),
δ - второй коэффициент теплового потока,
причем дефекты (8) четвертого типа относятся к дефектам поверхности сварного шва (4).
10. Способ по п.9, характеризующийся тем, что величина второго коэффициента теплового потока (δ) лежит в области от 0 до 1, в частности от 0,1 до 0,4.
Д1
Д2
Д3
Д4
11. Способ по п.1, характеризующийся тем, что по меньшей мере одно из изображений (T, Т, Т, Т), используемых для локализации и оценки сварного шва (4) в отношении дефектов различного типа, переводят в 8-битовое изображение, при этом
Д1
Д2
Д3
Д4
а) составляют гистограмму (n(I)) изображения (T, Т, Т, Т),
об_зн
об
б) из этой гистограммы (n(I)) определяют информационно-значимую часть (ΔI) первой области интенсивностей (ΔI), соответствующей объекту (16) изображения, при этом
об_ниж_пор
об_верх_пор
i) первую нижнюю пороговую величину (I) и первую верхнюю пороговую величину (I) определяют динамически,
об_ниж_пор
об_верх_пор
об_ниж_пор
об_вepx_пор
об
об
ii) при этом первые пороговые величины (I, I) ограничивают первые характеристические части площади (F, F) от площади (F), соответствующей первой области интенсивностей (ΔI) гистограммы (n(I)),
фон_зн
фон
в) из этой гистограммы (n(I)) определяют информационно-значимую часть (ΔI) второй области интенсивностей (ΔI), отвечающей фону (17) изображения,
фон_ниж_пор
фон_верх_пор
i) причем вторую нижнюю пороговую величину (I) и вторую верхнюю пороговую величину (I) определяют динамически, при этом
фон_ниж_пор
фон_верх_пор
фон_ниж_пор
фон_вepx_пор
фон
фон
ii) вторые пороговые величины (I, I) ограничивают вторые характеристические части площади (F, F) от площади (F), соответствующей второй области интенсивностей (ΔI) гистограммы (n(I)), и
об_зн
фон_зн
Д1
Д2
Д3
Д4
г) информационно-значимые части (ΔI, ΔI) используют в качестве базы для перевода исследуемого изображения (Т, Т, Т, Т) в 8-битовое изображение.
об_ниж_пор
об_верх_пор
об
об
12. Способ по п.11, характеризующийся тем, что величина отношения каждой из первых характеристических частей площади (F. F) к общей площади (F) первой области интенсивностей (ΔI), лежит в пределах от 0 до 0,5, в частности от 0,05 до 0,4.
фон_ниж_пор
фон_верх_пор
фон
фон
13. Способ по п.11, характеризующийся тем, что величина отношения каждой из вторых характеристических частей площади (F, F) к общей площади (F) второй области интенсивностей (ΔI), лежит в пределах от 0 до 0,5, в частности от 0,05 до 0,4.
об_ниж_пор
об_верх_пор
фон_ниж_пор
фон_верх_пор
14. Способ по п.11, характеризующийся тем, что характеристические части площади (F, F, F, F) определяют независимо друг от друга.
15. Способ по п.1, характеризующийся тем, что характеристический вектор (W(N)) и/или гистограмму (n(I)) обрабатывают с помощью морфологических фильтров.