大尺寸钢球表面缺陷的检测.pdf

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1、144传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第8期大尺寸钢球表面缺陷的检测马玉真，李国平(济南大学机械工程学院，山东济南250022)摘要：介绍了钢球表面缺陷的常见类型，设计了基于电容传感器的大尺寸钢球表面缺陷检测系统，并对钢球沿子午线展开时的测量结果进行了分析，通过数据分布的概率密度函数直观地展示了合格钢球与缺陷钢球的测量值分布特征。根据钢球的标准参数变化提出一种动态阈值缺陷检测算法，该算法采用整体结合局部的特征值，利用缺陷表面与正常表面的测值差异对表面缺陷进行检测

2、，并以直径18．2562nlnl的不锈钢钢球为例，对表面磨损情况进行了分析验证，有效分离了缺陷数据与正常数据。关键词：电容传感器；大尺寸钢球；表面缺陷；阈值检测中图分类号：TH715文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)08-0144-03DetectiononsurfacedefectoflargelengthscalesteelballsMAYu·zhen，LIGuo-ping(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofJinan，Jinan250022，China)Abst

3、ract：CommontypesofsteelballSurfacedefectsisintroduced，thedetectionsystembasedonthecapacitivesensorfor1argelengthscalesteelballsurfacedefectsisdesigned，andthemeasurementresultswhilethesteelballunfoldingalongthemeridianareanalyzed．Throughtheprobabilitydensityfunctionofthed

4、atadistribution，thedistributioncharacteristicofmeasurementvaluesbetweenthequalifiedsteelballsanddefectiveonesisdirectlyshowed．Accordingtothestandardparameterschangeofsteelballs，adynamicthresholddetectionalgorithmfordefectsispresented．Bythewholefeaturesvaluecombiningwithl

5、ocalones，thealgorithmusesdifferencesofmeasurementsbetweendefectivesurfaceandnormalsurfacetodetectthesurfacedefect．Thentakingdiameter18．2562mmstainlesssteelballsforexample，thesurfacewearsituationisanalyzedandtested，andthedatawithdefectivefeatureanddatawithnormalfeatureare

6、effectivelyseparated．Keywords：capacitivesensor；largelengthscalesteelball；surfacedefect；thresholddetection0引言测“，但是由于钢球表面的反光率相当高，接近于镜面反轴承钢球的质量直接关系到轴承工作性能，钢球的表射，导致采集画面亮度严重失真，淹没了所要检测的缺陷信面缺陷直接影响轴承的精度和使用寿命。钢球表面缺陷是息，其次由于钢球表面是镜面反射，导致裸露的钢球表面会在钢球的加工过程中，由于原材料质量、加工工艺、机床精映射四周的景象，以上2个

7、主要因素严重影响了钢球表面度等技术因素产生的表面上局部细微的缺损。因此，在轴缺陷检测的深入研究。承工业中，成品钢球质量验收必须100％经过表面缺陷检根据不同的使用要求，钢球的直径尺寸变化很大，针对测。直径较大的钢球，其表面局部区域的曲率变化不太明显，为目前，国内钢球生产厂家大多采用灯光下人工目检或此，将电容传感技术引入到钢球表面缺陷检测中，实现钢球结合显微镜观测的方法，这样容易受到工人的技术水平、情表面缺陷的全面快速地检测L6J。绪、责任心、劳累程度等不稳定因素的影响，检测速度慢，效1电容传感器的检测原理率低，误检和漏检率很高，无法获取

8、准确的检测数据。部分由物理学可知，电容器的电容量是构成电容器的两极厂家采用捷克SCMET公司的AVIKO系列自动检测仪，由板形状、大小、相互位置及电介质介电常数的函数。将电容于进口设备价格昂贵，通常用于对质