数码摄像技术在磁粉探伤自动化中的应用初探

　　目前,用于曲轴、凸轮轴类零部件的磁粉探伤只能实现半自动化,磁痕图像仍靠操作者肉眼观察和判断,这不仅劳动强度大,且易发生漏检.在荧光磁粉 探伤中,表面裂纹的成像及其自动识别问题至今还未解决.以往也曾研究过用线阵CCD图像传感器扫描被检工件,再用图像采集卡进行数据采集及A/D转换,这 种方式不仅速度慢,且采集的图像易发生特征信息失真,微小裂纹的磁痕图像不易采集到.目前已经实用化的3 M以上像素的数码相机可采集到更多的特征信息,且转换速度大大提高,为解决表面裂纹的成像及图像处理问题提供了有利的条件.第15届世界无损检测会议 (WCNDT)于2000年10月在意大利首都罗马召开[1].此次会议展示的无损检测自动化装置充分体现了检测的发展趋势,即检测的自动化、图像化、计 算机化.预示未来的无损检测仪器应具有如下特征:模块化、插卡化和高智能化,并具有图像显示功能、数据库功能及自动识别功能.电子技术和计算机技术的迅速 发展为研制高智能化的无损检测设备奠定了良好的基础.笔者在已实现的微机控制半自动磁粉探伤仪基础上,采用成熟的数码摄像机技术对荧光磁痕图像进行采集, 并通过专用的连接线将数据输入计算机进行数字图像处理及缺陷磁痕图像的自动识别.这种方案将大大减轻操作者的劳动强度,提高劳动生产率,同时也将加快研制 磁粉探伤全自动化设备的步伐.

　　1　系统硬件组成

　　系统采用上海宇光检测设备有限公司的CDG微机控制磁粉探伤机,紫外灯用YX荧光探伤灯,用SONYDCR-TRV20E数码摄像机或DSC- S70数码相机完成图像采集和信号的A/D转换等任务;采用PentiunⅢ800计算机实现数码图像的预处理及显示,系统组成见图1.

　　2　系统工作原理

　　2.1　磁粉探伤工艺

　　磁粉探伤的基础是缺陷处漏磁场与磁粉的相互作用.由计算机控制半自动磁粉探伤机,使待测工件按要求进行自动磁化、转动、自动喷淋荧光磁悬液、自 动退磁等工序.为了产生漏磁　　场,必须尽可能使磁场方向与缺陷方向垂直.为此,一个工件往往要在互相垂直的方向上进行两次磁化和检验.若同时在工件上施 加两个或两个以上不同方向的磁场,其合成磁场的方向在工件上不断地变化,一次便可检查出各个方向的缺陷,这称为复合磁化,它具有省时高效的特点.故实验时 采用复合磁化.磁粉探伤工艺采用连续法检测,其优点是适用于任何铁磁性材料,具有最高的灵敏度,能用于复合磁化.连续法磁粉探伤的操作程序见图2[2]. 荧光磁粉在紫外光照射下发黄绿光,人眼视觉的光敏区大致在510～550 nm间有一峰值,这恰是黄绿光的光谱范围,为突出磁痕图像与工件本色的差别,采用荧光磁粉.笔者通过实验发现,磁粉探伤工艺对图像的采集效果影响较大,如 磁化电流的大小、荧光磁悬液的浓度等.荧光磁悬液的浓度过大会导致被检工件在紫外光照射表面不光滑处也吸附大量荧光磁粉而呈黄绿色,给裂纹识别带来很大困 难,如图3所示.解决此问题的最好办法就是通过反复实验,根据被检对象的外形特点选择合适的浓度.