钢材磁粉探伤自动化

　　1绪言

　　钢铁工业与其它产业一样，都在努力实现自动化、省力化和减轻劳动强度。特别是推进比与炼钢和压延工程相比成品的加工度及附加值小的检查和整备过程的自动化、省力化和减轻劳动强度仍是当务之急。现在，在表面裂纹探伤作业中涡流探伤、漏磁束探伤等可以自动化的探伤技术的开发，几乎都由自动化装置所替代。一方面，在同样的表面探伤技术中能检出最浅裂纹的磁粉探伤自动化的比率不高(很早以前有过自动化事例的报告)，另一方面，最近现场对自动化探伤的要求日趋强烈。鉴此，本公司从十几年前就不断地对磁粉探伤采用工业电视((ITV)摄像和图像处理的自动化技术进行开发。结果是目前在圆钢成品和半成品的钢坯的表面探伤作业中使用了自动化磁粉探伤装置。

　　2圆钢成品的磁粉探伤自动化

　　同样的磁粉探伤自动化技术，其技术难度视对象是钢坯还是圆钢成品而大不一样。理由是探伤对象材料的表面状态和形状不同。圆钢成品表面凹凸少，断面为圆形，长度方向的平直度较好。在这种情况下实现磁粉探伤自动化比较容易。本文首先对圆钢成品的磁粉探伤自动化作简要的说明。

　　2. 1装置结构和探伤作业

　　图1为圆钢成品自动化磁粉探伤装置的示意图。转轮上运载着圆钢，一边用轴通电法磁化，一边在磁粉液中旋转以附着磁粉。然后，为了冲洗健全部分上附着的磁粉，用相同的转轮在水洗槽中旋转，通过水洗，圆钢完好处的磁粉大部分被冲洗掉，裂纹处附着的磁粉也被冲洗。但是，如果磁化和水洗条件选择恰当，适当的水洗总的来说能提高信噪比。经过水洗的圆钢一边向支承滚轮移动旋转，一边用紫外线照射并被CCD摄像机全周摄像。

　　紫外线灯与CCD摄像机组成摄像部(紫外线灯数目和CCD摄像头数目不等)。如果没有时间周期的限制，则用一对摄像装置扫描就可以对圆钢的全长进行探伤。但是，在要求探伤时间短的场合下，则必需有许多个摄像头。在本例中，装有30个摄像头。具有6秒钟探一根最大长度为7. 2 m的圆钢的能力。

　　2. 2图像处理

　　被拍摄的图像信号输送到图像处理装置，抽出裂纹处的磁粉图像。用图像处理的磁粉探伤自动化技术的主要难点在于裂纹的检出。但在象圆钢成品那样的形状简单、表面状态良好的场合下不须复杂的处理程序。这里，由于受探伤范围的限定，检出具有门槛值以上振幅的信号，只能判断裂纹长度。

　　2. 3探伤性能及实际应用课题

　　这套装置的主要规格汇总于表1。探伤性能如图2所示。图2中磁粉自动探伤与目视磁粉探伤结果相比较，能100%地检出深度在0. 1 mm以上的裂纹，与漏磁束探伤比较，有同等以上的探伤性能。