【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油炼化设备腐蚀缺陷实验装置，具体涉及一种腐蚀缺陷红外实验装置及腐蚀缺陷红外实验流程。
技术介绍
1、目前炼化设备腐蚀问题主要包括腐蚀减薄、坑蚀、开裂、穿孔、结焦等，缺乏针对性的实时监测方法。传统监测手段需待装置停工后，通过人工进行拍照、采样等方式进行腐蚀分析，或通过脉冲涡流扫查的方式对在役管道等设备进行在线监测，操作较为复杂，过程麻烦。且由于设备腐蚀存在不同位置、不同尺度、不同种类、不同温度介质等因素，致使无法准确的确定内部具体腐蚀位置、区域及具体腐蚀问题。现有技术中存在使用红外热成像原理进行腐蚀监测的方法，当设备发生腐蚀问题时，由于材质减薄或结焦增厚，导致设备表面温度发生改变，而红外技术能够精确地监测表面温度的改变，从而能够直观反应内部腐蚀状况。但也由于腐蚀种类、尺寸等参数的不同，反馈至表面的红外热像图均不相同，所以需要将典型腐蚀问题种类与红外热像图建立映射联系，通过采集不同尺度、种类、介质温度下腐蚀问题的红外热像图，运用机器学习算法，建立典型腐蚀问题红外数据库，实现红外图片数据的机器自诊断功能。
2、由于红外为温度监测，需要对实验工件一侧进行加热，监测另一侧的红外热状态，且需要改变尺度、种类、介质温度等，实验需求较为苛刻，目前尚无类似的红外腐蚀数据采集实验装置，故而没有形成针对腐蚀缺陷的红外数据库，无法系统化以及规范化采集红外腐蚀缺陷数据，以及对腐蚀缺陷的红外图像精准分类。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述现有
技术介绍
中对于腐蚀缺陷监
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种腐蚀缺陷红外实验装置，包括腐蚀缺陷式样盒以及加热装置，所述腐蚀缺陷式样盒包括顶口、裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板、空白粗糙式样板和底板，相互组装固定呈盒体结构，其中裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板、空白粗糙式样板组成盒体的四周面，底板组成盒体的底部，顶口组成盒体的顶部；所述裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板以及空白粗糙式样板的腐蚀缺陷面朝向盒体内部；所述加热装置与腐蚀缺陷式样盒的顶口螺纹连接，包括顶盖、温度监测杆和加热棒，温度监测杆和加热棒穿过顶盖并固定，温度监测杆和加热棒的外端通过电缆连接至加热开关及温度控制器。
3、进一步地，所述腐蚀缺陷式样盒的旁侧架设红外热像仪，正对腐蚀缺陷式样盒分别拍摄四周面外侧的红外图像，形成红外图像数据，通过通讯线路将数据传入数据算法处理电脑进行红外数据库搭建。
4、进一步地，所述腐蚀缺陷式样盒内注入有水或油类介质，液面接近顶口但不超过。
5、进一步地，所述裂缝式样板上平均分布多处裂缝式样，每列裂缝式样深度相同、宽度不同，每行裂缝式样宽度相同、深度不同。
6、进一步地，所述减薄式样板上呈阶梯状分布多处减薄程度不同的式样区域，每个区域面积相同。
7、进一步地，所述坑蚀式样板上平均分布多处坑蚀式样，每列坑蚀式样的圆坑直径相同、深度不同，每行坑蚀式样的深度相同、圆坑直径不同。
8、进一步地，所述空白粗糙式样板的内侧进行磨砂处理。
9、进一步地，所述空白粗糙式样板的粗糙内表面均匀涂抹碳酸钙图层，模拟结焦状态。
10、本专利技术所述技术方案还提供了一种基于上述腐蚀缺陷红外实验装置的实验流程，具体包括：
11、首先，将水或油类介质加入腐蚀缺陷式样盒中；
12、其次，将腐蚀缺陷式样盒与加热装置组装，通过加热开关和温度控制器设定初始温度；
13、再次，将红外热像仪架设至腐蚀缺陷式样盒的旁侧，调焦校准，红外热像仪的镜头中心与腐蚀缺陷式样盒的侧面中心对齐，且距离腐蚀缺陷式样盒小于1米；通过移动红外热像仪分别拍摄裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板、空白粗糙式样板外侧的红外图像，并形成各自对应的红外图像数据，通过通讯线路将数据传入数据算法处理电脑，进行红外数据库搭建；
14、然后，训练模型，先将采集到的红外图片数据按照测试集与验证集为5:1的比例随机分为测试集文件夹以及验证集文件夹，进行模型搭建训练，迭代训练10次以上后，误差函数符合要求后，完成模型搭建；
15、最后，训练完毕，输入未知腐蚀缺陷的红外图像后，准确判断该图像数据为何种缺陷问题。
16、进一步地，所述训练模型过程为：将采集到的标准红外图片数据作为模型训练集，利用matlab进行深度学习训练，利用k-means聚类分析方法，建立不同腐蚀缺陷聚类簇心，根据特征值状态进行典型腐蚀缺陷识别，建立红外腐蚀缺陷识别模型。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，利用红外热成像技术，可模拟装置内部腐蚀减薄、坑蚀、裂痕以及结焦四种典型腐蚀缺陷状态，通过精准控温、缺陷多种类多尺寸设置，从实验装置外侧规范化采集红外图像，形成腐蚀缺陷红外数据库，建立红外腐蚀缺陷自识别模型算法，实现对腐蚀缺陷的精准监测，确保缺陷识别精度＞90％。
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1.一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：包括腐蚀缺陷式样盒以及加热装置，所述腐蚀缺陷式样盒包括顶口、裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板、空白粗糙式样板和底板，相互组装固定呈盒体结构，其中裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板、空白粗糙式样板组成盒体的四周面，底板组成盒体的底部，顶口组成盒体的顶部；所述裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板以及空白粗糙式样板的腐蚀缺陷面朝向盒体内部；所述加热装置与腐蚀缺陷式样盒的顶口螺纹连接，包括顶盖、温度监测杆和加热棒，温度监测杆和加热棒穿过顶盖并固定，温度监测杆和加热棒的外端通过电缆连接至加热开关及温度控制器。
2.根据权利要求1所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述腐蚀缺陷式样盒的旁侧架设红外热像仪，正对腐蚀缺陷式样盒分别拍摄四周面外侧的红外图像，形成红外图像数据，通过通讯线路将数据传入数据算法处理电脑进行红外数据库搭建。
3.根据权利要求2所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述腐蚀缺陷式样盒内注入有水或油类介质，液面接近顶口但不超过。
4.根据权利要求3所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征
5.根据权利要求3所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述减薄式样板上呈阶梯状分布多处减薄程度不同的式样区域，每个区域面积相同。
6.根据权利要求3所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述坑蚀式样板上平均分布多处坑蚀式样，每列坑蚀式样的圆坑直径相同、深度不同，每行坑蚀式样的深度相同、圆坑直径不同。
7.根据权利要求3所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述空白粗糙式样板的内侧进行磨砂处理。
8.根据权利要求3所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述空白粗糙式样板的粗糙内表面均匀涂抹碳酸钙图层，模拟结焦状态。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述腐蚀缺陷红外实验装置的实验流程，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种基于腐蚀缺陷红外实验装置的实验流程，其特征在于，所述训练模型过程为：将采集到的标准红外图片数据作为模型训练集，利用matlab进行深度学习训练，利用k-means聚类分析方法，建立不同腐蚀缺陷聚类簇心，根据特征值状态进行典型腐蚀缺陷识别，建立红外腐蚀缺陷识别模型。
...【技术特征摘要】
1.一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：包括腐蚀缺陷式样盒以及加热装置，所述腐蚀缺陷式样盒包括顶口、裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板、空白粗糙式样板和底板，相互组装固定呈盒体结构，其中裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板、空白粗糙式样板组成盒体的四周面，底板组成盒体的底部，顶口组成盒体的顶部；所述裂缝式样板、减薄式样板、坑蚀式样板以及空白粗糙式样板的腐蚀缺陷面朝向盒体内部；所述加热装置与腐蚀缺陷式样盒的顶口螺纹连接，包括顶盖、温度监测杆和加热棒，温度监测杆和加热棒穿过顶盖并固定，温度监测杆和加热棒的外端通过电缆连接至加热开关及温度控制器。
2.根据权利要求1所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述腐蚀缺陷式样盒的旁侧架设红外热像仪，正对腐蚀缺陷式样盒分别拍摄四周面外侧的红外图像，形成红外图像数据，通过通讯线路将数据传入数据算法处理电脑进行红外数据库搭建。
3.根据权利要求2所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述腐蚀缺陷式样盒内注入有水或油类介质，液面接近顶口但不超过。
4.根据权利要求3所述的一种腐蚀缺陷红外实验装置，其特征在于：所述裂缝式样板上平均分布多处裂缝式样，每列裂缝式样...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘隆，张艳玲，韩磊，陈文武，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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