- 上一篇：电荷放大器模块发展研究现状
- 下一篇：水深测量监测系统技术国内外研究现状
国内最初的磁粉探伤设备是50-60年代一些军工部门引进的捷克AC-1500型和德国TC-2000型交、直流摆动磁场检测设备[3],[4]。此后，国外学者还成功应用电视光电探测器荧光磁粉扫描系统，实现磁粉检测观察阶段的自动化，大大推动了磁粉检测自动化的发展[5]。目前，国外在设备自动化程度上已经基本实现了检测、识别、分类的全自动化，例如图1.1（a）所示为美国磁通公司推出的P-7型全自动探伤机，它搭载的视觉检测平台能有效的检测出缺陷并对缺陷进行分类。42364
目前，市场上也有许多国产的半自动荧光磁粉探伤设备，如南京东电检测装备有限公司的CJW-2000半自动轴承磁粉探伤机、苏州南光电子科技有限公司的PC-4000荧光磁粉探伤机等[6-9]，已广泛应用于工业生产中，如锅炉管道的安全测试、工件表面裂纹检测等[10-12]。这些半自动探伤设备采用机电一体化结构，利用计算机控制工件完成磁化、喷淋等步骤，实现磁粉检测前段硬件动作的自动化。工作人员通过直接观察显示器上的缺陷图像进行缺陷识别和分类，大大降低了工人的劳动强度，同时提高了检测效率，但这类半自动设备仍需要依靠人眼进行缺陷判别，工作时间长了很容易产生视觉疲劳，造成误判；同时，检测质量也受工作人员的经验差异等主观因素的影响，检测重复性较差[13]。
（a）美国磁通P-7探伤机 (b)连接器冲压件检测设备
图1.1 磁粉探伤自动化设备
随着计算机技术和传感器技术的飞速发展，磁粉检测系统已经从移动式、半自动化向便携式、全自动化方向发展[14]，相比于传统的人工检测方法，基于机器视觉的工件表面缺陷检测系统有如下优点[2]:论文网
1）精度高，可以精确到微米级的缺陷。
2）一致性好，检测结果的一致性较好，可长时间稳定可靠的运行。
3）管理方便，可以对缺陷产品进行详细的记录，并给出统计分析结果，为企业的生产计划提供参考。
所以，采用计算机识别技术替代人眼判断的全自动磁粉探伤技术是研究的热点[15-16]。全自动磁粉探伤系统在传统磁粉探伤系统的基础上，采用机器视觉替代人眼，并利用上位机来代替大脑工作，对工件图像进行处理分析，实现缺陷的自动检测与识别，避免由于人眼疲劳等主观因素造成误判、漏判。这不仅减轻了工人的劳动强度，检测的准确性、实时性和可靠性也大大提高。国外较早开展这项工作，目前成果丰硕，已有相关产品面世，如美国ZETEC公司研发的RTI-480荧光磁粉图像处理系统，该系统配合半自动磁粉探伤设备可实现自动探伤、判废。对比而言，国内在这方面的研究起步较晚，进入21世纪后才陆续开展相关研究，如南京理工大学柏连发教授团队研发的针对铁路车轮的荧光磁粉图像检测装置最终实现了缺陷的准确分类；浙江工业大学潘柏松教授科研组则研发了爬壁机器人检测设备，利用图像技术与机器人技术实现了大型球罐罐体内外壁面焊缝的检测；铁道科学研究院的黄永巍等人则专门研究了荧光磁粉检测中紫外线辐照度与白光照度的关系，为图像检测中光源的设计提供了可靠的依据；此外，国内还有很多高校和单位都在从事相关技术或装置的研发，取得了不错的进展，如图1.1（b）所示为厦门迈克马氏公司为客户定制的连接器冲压件检测装置，已成功应用于检测流水线，大大提高了效率。但是由于数字处理设备的速度不够，再加上图像处理算法的可靠性一般，我国磁粉探伤的全自动化设备依然处于完善阶段，漏检、误检、系统适用面窄、缺陷判识及可靠性低等问题无法得到很好的解决。因此，结合机电一体化、自动化、机器视觉、图像处理等技术，开发出高效的自动化荧光磁粉探伤系统势在必行。