本发明专利技术是一种钢管磁粉探伤荧光图像检测装置和检测方法，该检测装置包括钢管动作控制系统、相机；紫外闪光灯，含有紫外滤光片；荧光滤光片，安装在相机的镜头前面；磁粉图像电气控制系统，与钢管动作控制系统相连接；监控计算机，与磁粉图像电气控制系统连接；其中，磁粉图像电气控制系统还与相机、镜头相连接，监控计算机还与相机和生产管理系统相连接。本发明专利技术解决钢管在线探伤时，磁粉荧光微弱、亮度不足、钢管形状复杂、景深不足、钢管运动拖影的成像质量差的问题，获得亮度高、尺寸分辨率好、层次鲜明、噪声低的高质量钢管的荧光图像，并可实现钢管荧光图像的显示、存储、检索与回放以及疑似缺陷的检测及进一步确认钢管的探伤缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像检测装置及检测方法，具体说涉及磁粉探伤荧光图像检测装置及 检测方法。
技术介绍
磁粉检测技术已被广泛应用于铁磁性材料表面与近表面的裂纹等缺陷的检测，其 表面检测的灵敏度高于超声波与射线检测。目前观察磁粉缺陷图像一般是使用人工的方 法，长时间观察眼睛会产生生理疲劳，因而造成效率降低下与漏检等问题。在钢管生产中的 表面缺陷检查是钢管生产中重要的一道质量检验工序，现也是使用这种人工磁粉检测的方 法。现有的检验方法，是在特定的工位暗室中，对钢管被测部位施加磁场，再喷淋磁悬液； 如果被测试件的表面或者浅表面有缺陷(如裂纹、气孔、非金属夹杂物等）内含有空气或非 金属材料，其磁导率远小于工件，这会导致磁阻变化，在钢管表面或近表面相应缺陷部位会 产生漏磁场，形成小磁极，磁粉会在此堆积较多荧光磁粉；然后用紫外灯进行照射，就会激 发磁粉发出荧光。通过增强光照，堆积较多的磁粉就被显示出来，最后通过操作人员肉眼可 能看到的缺陷图像，以检测出微小的表面缺陷。现有的人工磁粉检测装置的构件如图1中 虚线框所示，包括钢管驱动装置2、磁化装置3、磁悬液喷淋装置4、紫外灯5、动作控制系统 6。并人工目视检查。这种装置和方法灵敏度很低，而且人工观察识别操作的过程中工作量 大、效率低，专业的检验人员在黑暗环境中长时间保持专注，精神很容易疲劳，检验效果会 失真，人工准确性降低，同时紫外线长期照射对人健康有一定的危害。特别是检验过程中没 有将科学的数据与原始的磁粉缺陷图像保留下来，对事后的质量分析、跟踪、责任认定都很 不利。现场操作与管理人员一直期望采用图像信息化装置，自动化地获得科学的磁粉探伤 数据与图像。由于磁粉荧光非常微弱，采集能用的图像不易，使用中必须通过增大光圈，增 加 CCD曝光时间来获得足够亮度的成像。但是检查过程中钢管处于运动状态，CCD曝光时 间必须很短，才能避免拖影；而钢管尺寸变化范围很大，所以光圈必须很小才能获得足够清 晰的景深，因此使用现有的技术无法实现即满足图像的清晰度又有一定的荧光感应亮度、 钢管生产中能用的数字化荧光磁粉探伤图像。 在专利技术名称为一种金属轴类零件表面磁粉探伤自动检测装置的中国技术 专利申请第200920092857. 5号中公开了一种简单地利用相机和计算机取代人眼观测磁粉 荧光的装置。但是该装置所获得的图像质量比较差，不能在运动状态下获取清晰的荧光图 像。 在专利技术名称为磁粉探伤环境下基于复合特征的工件伤痕识别方法的中国专利技术 专利申请第201010162959. 7号揭示了一种荧光图像的处理分析方法。但该方法在工业应 用条件下，无法获得运动状态的清晰图像。 在专利技术名称为火车轮对荧光磁粉检测实时自动成像系统的中国技术专利 申请第201020214784. 5号揭示一种用连续紫外光光源和1个摄像头获取火车轮对荧光图 像的装置。该装置是对人工目视检查的简单改良，也无法在运动状态下，对复杂零件获得足 够清晰的图像。 在专利技术名称为采用荧光磁粉对钢材探伤检测（FLAW DETECTION USING FLUORESCENT MAGNETIC POWDER FOR STEEL MATERIAL) 的日本专利申请第 JP60105950A 号与专利技术名称为磁粉探伤检测（MAGNETIC POWDER-BASED FLAW DETECTION)的日本专利 申请第JP63082358A号中，揭示一种荧光检测设备，其被测对象的形状比较简单，虽然提供 2个照明光，但只能获得1种叠加的光谱图像；当缺陷比较小，荧光比较弱时，将被背景光掩 盖，无法实现检测。 在专利技术名称为在磁性微粒测试中探测缺陷的方法（METHOD FOR DETERMINING FLAW IN MAGNETIC PARTICLE TEST)的日本专利申请第JP62110148A号中公开了一种磁粉 荧光探伤设备，通过不同的角度照射的灯光使缺陷更加突出。它的被测对象的形状必须比 较平整，变化范围不大，而且连续灯光强度不大，细小缺陷无法照射清晰成像。 在专利技术名称为磁粉裂纹探测类型表面缺陷（MAGNETIC PARTICLE CRACK DETECTION TYPE SURFACE FLAW)的日本专利申请第JP2003107057A号中所揭示的磁粉荧光 探伤设备是一种移动的机械，需要通过复杂的运动才能实现相应的功能，而且只能在简单 的平板上进行检测。
技术实现思路
专利技术的目的是提供一种，以解决钢管 在线探伤荧光成像时，磁粉荧光过于微弱、亮度不足、钢管形状复杂、景深不足、钢管运动拖 影并最终导致的成像质量差的问题，获得亮度高、尺寸分辨率好、层次鲜明、噪声低的高质 量钢管端面的荧光图像，并且可实现钢管荧光图像的显示、存储、检索与回放以及疑似缺陷 的检测，以及可进一步确认钢管的探伤缺陷。 根据本专利技术一方面提供一种钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，包括钢管动作控制 系统、相机；其特点是，还包括：紫外闪光灯，在其前端面安装有紫外滤光片；荧光滤光片， 安装在所述相机的镜头前面；磁粉图像电气控制系统，与所述钢管动作控制系统相连接； 监控计算机，与所述磁粉图像电气控制系统连接；其中，所述磁粉图像电气控制系统还与 所述相机、镜头驱动器、闪光灯相连接，所述监控计算机还与所述相机和生产管理系统相连 接。 所述的钢管磁粉探伤荧光图像检测装置还包括镜头的对焦驱动器，设置在所述相 机的镜头上，以整合成镜头及对焦驱动器，与所述磁粉图像电气控制系统相连接。 所述的钢管磁粉探伤荧光图像检测装置还包括可见光闪光灯，与磁粉图像电气控 制系统连接。 所述磁粉图像电气控制系统包括：连接所述相机的电源与1/0模块；连接所述可 见闪光灯的电源与触发接口和连接所述紫外线闪光灯的电源与触发接口；以及中央控制 器，所述中央控制器分别连接于所述的各个模块和接口。 所述磁粉图像电气控制系统还包括连接运动控制系统的1/0光电隔离模块。 所述磁粉图像电气控制系统还包括连接中央控制器的通讯接口。 所述的磁粉图像电气控制系统还包括连接所述镜头及对焦驱动器的电源及运动 控制模块。 所述磁粉图像电气控制系统还包括灯光控制器。 所述钢管磁粉探伤荧光图像检测装置与所述钢管驱动装置、钢管磁化装置、磁悬 液喷淋装置结合，以构成钢管磁粉荧光探伤装置。 根据本专利技术另一方面提供一种钢管磁粉探伤荧光图像检测方法，包括： 将被测钢管送入检测工位并使系统开始进入检测状态； 监控计算机从管理计算机系统通讯或者操作人员的人工输入，确认钢管的规格、 尺寸； 通过对焦驱动器，及相机、镜头和荧光滤光片进行光学系统对焦：系统根据钢管规 格尺寸，计算出钢管被检测部位所在的对焦位置，由磁粉图像电气控制系统发出指令，带动 对焦驱动器，使光学部分完成对焦； 通过钢管驱动装置使钢管转动，系统开始探伤图像的采集过程； 采集荧光图像：系统先设定相机在荧光状态下的参数，包括增益、曝光时间，再启 动相机开始曝光；然后触发紫外闪光灯发出高强度的脉冲紫外光，激发磁粉产生的荧光，光 学系统对荧光成像；相机完成荧光图像的采集后，传输给计算机，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，包括钢管动作控制系统、相机；其特征在于，还包括：紫外闪光灯，在其前端面安装有紫外滤光片；荧光滤光片，安装在所述相机的镜头前面；磁粉图像电气控制系统，与所述钢管动作控制系统相连接；监控计算机，与所述磁粉图像电气控制系统连接；其中，所述磁粉图像电气控制系统还与所述相机、镜头相连接，所述监控计算机还与所述相机和生产管理系统相连接。
【技术特征摘要】
1. 一种钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，包括钢管动作控制系统、相机；其特征在于， 还包括：紫外闪光灯，在其前端面安装有紫外滤光片；荧光滤光片，安装在所述相机的镜头 前面；磁粉图像电气控制系统，与所述钢管动作控制系统相连接；监控计算机，与所述磁粉 图像电气控制系统连接；其中，所述磁粉图像电气控制系统还与所述相机、镜头相连接，所 述监控计算机还与所述相机和生产管理系统相连接。2. 根据权利要求1所述的钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，其特征在于，所述的钢管 磁粉探伤荧光图像检测装置还包括镜头的对焦驱动器，设置在所述相机的镜头上，以整合 成镜头及对焦驱动器，与所述磁粉图像电气控制系统相连接。3. 根据权利要求1或2所述的钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，其特征在于，所述的钢 管磁粉探伤荧光图像检测装置还包括可见光闪光灯，与磁粉图像电气控制系统连接。4. 根据权利要求1或2所述的钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，其特征在于，所述磁粉 图像电气控制系统包括：连接所述相机的电源与I/O模块；连接所述可见闪光灯的电源与 触发接口和连接所述紫外线闪光灯的电源与触发接口；以及中央控制器，所述中央控制器 分别连接于所述的各个模块和接口。5. 根据权利要求4所述的钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，其特征在于，所述磁粉图 像电气控制系统还包括连接运动控制系统的I/O光电隔离模块、连接中央控制器的通讯接 口、连接镜头及对焦驱动器的电源及运动控制模块、以及灯光控制器。6. 根据权利要求5所述的钢管磁粉探伤荧光图像检测装置，其特征在于，所述钢管磁 粉探伤荧光图像检测装置与钢管驱动装置、钢管磁化装置、磁悬液喷淋装置结合，以构成钢 管磁粉荧光探伤系统。7. -种钢管磁粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：方志宏，李建新，夏勇，张灵，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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