螺旋焊管焊缝x射线实时数字成像系统研究

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1、硕士学位论文摘要石油管线的建设是关系到国计民生的重大工程，实现螺旋焊管无损检测的高质量、高效率，保证焊管的安全使用，具有十分重要的意义．目前，国内针对螺旋焊管管端焊缝的检测仍主要采用胶片照相法，不但制约着焊管的生产效率，在图像成像质量、缺陷识别、存档等方面也存在其先天的不足。随着光电成像技术、计算机技术、图像处理技术的日趋成熟，x射线实时数字成像检测技术得到了巨大发展，其应用提高了工业自动化和检测智能化的程度，具有十分重要的实践意义。本文针对螺旋焊管管端焊缝的检测，以线阵成像器为核心，研制了一套x射线实时数字成像系统。论文详细分析了线阵成像器的内部结构、工

2、作原理；基于线阵成像器工作原理和检测要求，研制了一套扫描机械装置。扫描机械装置由三个步进电机驱动，具有六个自由度，能够实现整套装置的前后移动、旋转动力头的升降以及摇臂旋转动作；选用原德国Seifert公司MF2系列ERESCO65MF2300KV便携式定向高频恒压大焦点x射线机作为射线源；控制系统采用计算机和PLC联合控制。PLC控制步进电机驱动，计算机控制检测速度和位置；根据实时数字成像系统的特点，以Virualc++为平台，编写了一套了系统成像软件。软件通过软件接口实现了对机械系统和图像采集的控制。系统采用纯软件的方式实现了图像的实时动态显示，采用直接

3、显存操作技术(DirectDrow)解决了图像显示的抖动问题。软件的图像变换处理插件实现了空域变换、频域变换、点变换、图像增强、曝光处理、边缘提取、形态学处理等操作。探讨了缺陷的快速识别方法、针对焊缝图像的预处理算法、焊缝提取算法以及Roberts、Sobel、Prewitt、Krisch、高斯．拉普拉斯算子等边缘检测算子在边缘检测中的应用效果，总结出了一套缺陷快速识别的方法；借鉴医学图像存储的方法，结合x射线检测实际，研究了一套射线检测图像存储方法。初步实验证明，螺旋焊管管端焊缝x射线实时数字成像系统各项指标达到了设计要求。系统分辨率达到4～5Lp／mm

4、，灵敏度0．8～2％，图像动态范围4096：1．具有软件界面友好、操作简单、图像清晰无抖动、数字化存档等特点。减轻了检验员的劳动强度和缺陷的识别难度，提高了检测效率。系统实现了x射线无损检测的数字化，具有很大的应用前景。关键词：线阵成像器；数字成像；螺旋焊管；图像处理。111堡堡堡堑堡丝蚤塑垒童翌鍪主璧堡重釜至塞AbctractIthasanimportantsignificancetoachievehighqualityandefficiencyoftheX-raynon·destructivetestingtoensuretheuseofthespir

5、eweldedpipesafely，becausetheconstructionoftheoilductworkisanmagnitudeprojectwhichhasanimportconnectionwiththenationaleconomyandthepeople’Slivelihood．Today，thepicturetakingwithfilmsarecurrentlyadoptedinhome，butthistechniquerestricttheproductionefficiencyandhasmanydisadvantagesinima

6、gequality，objectionidentifyandconservation．X·raynondestructivetestdigitizedtechnologyhasbeengreatlyimprovedwiththedevelopmentofphotoelectricimagingtechnique，computertechniqueandimageprocessingtechnique．Itsdevelopmentandapplicationenhancethelevelofindustrialautomationandintelligent

7、testandhaveveryimportantpracticalsignificance．Inthispaper，withthespireweldedpipedetection，bythenucleusofline—scandetector，X—rayreal—timedigitalimagingsystemisdesigned．Theinteriorandworkingtheoryoftheline—scandetectorareintroducedindetail；Byvirtueoftheworkingtheoryoftheline-scandet

8、ectorandthedetectiondemand，wedesi