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孔探圖像缺陷測量技術(shù)的歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2016-01-20 18:25:34

孔探是應(yīng)用于民航發(fā)動機的工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測過程,操作者除了通過它查找缺陷,還可進一步提取孔探圖像中的缺陷特征,以滿足維護的要求。對孔探圖像進行缺陷測量是特征提取的核心工作,是進行故障診斷的前提,實際孔探檢測時,需要測量的對象通常是壓氣機葉片和渦輪葉片,這些零件常出現(xiàn)裂紋、掉塊和撓曲的損傷,為了對損傷進行評估,需要對缺陷進行精確的測量。

通過孔探圖像可以查找缺陷

孔探圖像缺陷測量技術(shù)的歷史

為了得到準確的數(shù)據(jù),最初的孔探圖像缺陷測量技術(shù)采用的是接觸式測量法,即在光學硬桿鏡或柔性光纖鏡上捆綁已知尺寸的參照物,通過它與被測物的直接接觸,人為的比較缺陷實際尺寸的大小。這種方法增加了探頭的外徑,導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)部需要檢測的很多區(qū)域無法到達。

孔探圖像缺陷測量技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著接觸式測量法被淘汰,后續(xù)又出現(xiàn)了比較測量、陰影測量、傳統(tǒng)雙物鏡測量等測量技術(shù),以及2010年年底美國韋林工業(yè)內(nèi)窺鏡推出的相位掃描三維立體測量技術(shù),這是目前先進的測量技術(shù)。

相位掃描三維立體測量技術(shù)的原理是什么呢?視頻探頭前端的三維相位掃描測量鏡頭上設(shè)置有兩個可見光LED光柵矩陣,將頻閃發(fā)射的矩形光柵以多條平行陰影線的形式投影到被測物體表面上,由于物體表面紋理、凹凸不平或者缺陷產(chǎn)生各種具有不同相位信息的條紋,這些條紋就包含了物體表面的三維信息。由視頻內(nèi)窺探頭前端的CCD 攝像頭獲取物體表面反射回來的條紋圖像信息,主機內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)再對此進行解調(diào)變換等運算處理, 然后根據(jù)相應(yīng)的數(shù)學轉(zhuǎn)換模型和重構(gòu)算法獲得被測物體表面的三維坐標數(shù)據(jù),即實現(xiàn)了物體輪廓的三維重構(gòu),并據(jù)此展開測量操作,獲得測量數(shù)據(jù)。

通過孔探圖像可以查找缺陷

這種測量技術(shù)的優(yōu)勢是:

? 缺陷尋找與判定:一個鏡頭滿足全部需求;

? 全屏圖像:相同視角,更廣觀察范圍;

? 操作更便捷:無需陰影線選擇或立體點匹配,無需進行激光點選擇;

? 更多測量信息:3D表面建模,創(chuàng)建深度剖面;

? 光反饋強度信號顯示功能:實時反饋光強度信號;

? 鏡頭自動識別:無需菜單選擇;

? 更高的精確度:特別是在深度測量上;

? 更智能:具有鏡頭松動報警,以及無法測量區(qū)域的智能提醒;

? 可顯示更加放大的缺陷圖。

從孔探檢查的整體效率、觀察效果、測量精準度以及設(shè)備安全等諸多角度進行比較,不難看出,傳統(tǒng)的缺陷測量技術(shù)容易出現(xiàn)偏差且工作效率較低.相位掃描三維立體測量技術(shù)則有了重大的突破,是非常適用于發(fā)動機孔探缺陷測量的一項先進技術(shù)。

孔探圖像缺陷測量技術(shù)的發(fā)展趨勢展望

一方面,自從相位掃描三維立體測量技術(shù)在孔探圖像缺陷中得以應(yīng)用,經(jīng)過了發(fā)動機廠家以及國內(nèi)外眾多航空公司的應(yīng)用驗證,其技術(shù)成熟度和實用性都較高,現(xiàn)已成為了民航發(fā)動機孔探領(lǐng)域的主要檢測技術(shù),各大航空公司紛紛引進該項測量技術(shù),也可以這樣理解,一套完善的孔探設(shè)備應(yīng)支持相位掃描三維立體測量功能,并有其他測量技術(shù)作為備用,以滿足各種孔探環(huán)境下的測量需要。另一方面,將計算機技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)更加深入地應(yīng)用于孔探檢測中,從圖像增強、圖像分割、輪廓特征提取等方面進一步推動孔探圖像特征提取技術(shù)的發(fā)展,使得準確高效的半自動測量和全自動測量在不久的將來成為現(xiàn)實。



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