利用染料渗透法进行裂纹检测的自动探伤法制造技术

本发明专利技术涉及根据染料渗透法的在裂纹检测期间使用的自动探伤法。根据此有创造性的方法，利用含有染件的渗透剂处理工件，在此期间染料集中在带有表面缺陷的位置上；并在预定显影时间之后，由至少一台图像记录设备进行记录。另外，在图像处理单元中通过扫描和识别染料集中的区域，就缺陷问题对所记录的图像加以评估。所述方法包括下列步骤：在利用渗透剂对工件进行处理之后在至少两个时间ｔ１，ｔ２上记录同一工件（１０）的图像，并且当接收到时，可选择地显影至少两个的记录图像Ａ１，Ａ２；比较记录图像Ａ１，Ａ２并利用信号处理单元（２２）的评价逻辑单元对比较结果加以评价；通过评价逻辑单元输出信号，这些信号描绘了渗透剂浓度在整个时间间隔Δｔ１，ｔ２上的变化，所述变化大于关于参考时间差的改变阈值；并且评估测量的与工件有关的参数以便生成裂纹的评估值，例如，好／差的陈述，或者根据预定值间隔或在预间表面区域内进行缺陷值评估。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用染料渗透法(dye penetrant method)进行裂纹检测的自动探伤法，其中用于染料渗透测试的工件是利用含有染料的渗透剂进行处理的，以便使染料集中在表面缺陷上，并经过预定显影(development)时间之后，由至少一台图像记录设备记录下来，然后在图像处理单元中通过扫描和检测染料集中的区域，就缺陷问题对该记录进行评估，最后输出刚被检测的缺陷以及相应的信号。在诸如连续铸造系统、线端测试等生产要进行连续测试的工件的生产系统中，通过染料渗透测试的自动光探伤是众所周知的。目前，利用染料从工件获取的图像已经通过所述光图像检测手段进行光评估，由本身已众所周知的染料渗透法使其变得可见的缺陷是通过光扫描和图像检测法进行检测的，并通过存储的缺陷逻辑关系加以比较。最近，由于诸如铝或镁合金以及钛合金之类的轻质有色金属已经得到广泛应用，例如，用于铝梁、轻质金属发动机部件等，另外，陶瓷材料的应用范围也不断扩大，例如，用于阀门部件、高应力部分的外壳等，因此，染料渗透测试已经重新引起人们的兴趣。这里所涉及的是在过程控制中对非磁性工件，例如，由镁或铝合金或陶瓷等材料构成的那些工件中的裂纹的例行检查。因此，这里所涉及的是裂纹检测方法，在这种方法中，以本身已众所周知的方式，利用含有染料的测试试剂，随着染料集中在表面缺陷上，对用于染料渗透测试的工件进行处理，然后，在通过光照设备，例如，在荧光染料情况下的UV(紫外线)光源，以及在适当吸收染料情况下的激光源或其它光源的照射下对其进行评估。在这种情况中，通常通过如下步骤预备用于染料渗透测试的工件，首先对其进行清洗，如有必要的话进行酸洗，并且使其变干，利用含有染料，尤其是荧光染料的测试试剂进行喷洒，随着染料集中在表示缺陷上，尤其在裂纹上，然后，通过，例如，刮除或擦除的方法消除掉多余的含染料测试试剂，如果合适的话，按照这种方式处理的工件再利用显影液进行处理，然后，经过预定显影时间之后，在UV或可见光作用下进行记录并进行评估。由于在显影之后可以容易检测裂纹的时间非常短，通常在小于一分钟的范围内，因此，应该正好在紧随显影之后的特定的可复制的时间间隔内进行测量。到目前为止，这些染料渗透检查主要靠操作人员来执行并且靠眼睛来评估。本申请人已经提出了除相关装置之外的这种染料渗透测试方法。由于人在执行这种测试过程中，疲劳会导致频繁的潜在错误，因此，人们已经提出了通过图像处理的自动检测系统，例如，在德国专利申请DE 19639020．6或DE 19645377．1中，在此全文引文以供参考，以免重复。德国专利DE 39 07 732已经分开了用于监视通过染料渗透法评估表面裂纹的设备的方法，其中监视光源强度和测试试剂的特性，并且在结果不满意的情况下，关闭系统和通过摄像机检验测试样品的品质。但是，监视信号只用于关闭系统，并不提供对测试试剂的含量或光源强度的重新调整，也不管与系统行为有关的数据文件。因此，这种已知的系统只能够执行关闭系统的动作。德国专利申请DE 19645377．1已经公开了对检验和证明系统可靠性和可检验性的实施。德国专利申请19645377．1提出了自动检验图像记录设备的设置的变化，例如，焦距的变动，或者记录设备与测试样品有关的几何布局的变动，这些变动是很容易改变的，同样地，许多参数对测试有显著影响，例如，清洗剂、测试液、酸洗剂和温度的特性。就已知方法而论，测试方法及其限制、测试误差及其控制、性能界限、容限信息等等，这些都是今天所需要的，都已经得到监视，以及结果的记录和／或编制和结果的复制，也就是说，检测系统本身的功能内容的检测也得到了保证。如果在测试系统中，尤其在自动测试系统中，在相对长的操作时段内，存在着若干与降低成本或提高要分类为有缺陷的工件可以更可靠地得到评估的确定性有关的观点，那么，这就提供了额外的保障。利用含有预定义测试缺陷的所谓测试体的规则通过，能够确定这些测试体是否已经得到正确检测，但是，通过这种方法，只有可能确定那些测试体没有得到检测，而不能确定为什么没有得到检测。由于没有建立任何文件，因此既不能显示系统不再满意地工作的点，也不能说明为什么。在这种情况中，测量是利用渗透剂进行的，由于表面张力现象，渗透剂诱入凹陷和其它表面改变处，例如，缺陷、空隙、细孔、凹陷等。同时，假定在整段时间内渗透剂的变化是，例如，由于在整段时间内与工件的一些成分(例如，残余油脂物、污染物等)混合渗透剂的溶剂蒸发所致的浓缩改变所产生的结果引起的，因此，到目前为止，测量是在利用渗透剂／显影液对工件进行处理之后相对短的时间间隔内进行的，此后，缺陷显示发生改变，这被称为缺陷“开花”(“blooming”)。这意味着渗透剂染料在缺陷上／中的高度集中降低了，染料再次从缺陷中流出，因此，其对比度变得越来越差。因此，利用染料粉末方法的缺陷评估经受了动态改变，它对测量结果产生巨大影响。在整段时间内缺陷显示的这些改变还没有通过已知系统的高自检特性加以考虑。作为缺陷显示的动态结果，由于不能够精确地保持从使用渗透剂／显影液到图像处理单元记录样品之间的时间间隔，因此，常常会发生错误。根据现有技术，由于缺陷显示的动态行为，由于迅速“开花”的结果一些缺陷被高估了，而另一些缺陷则没有检测到，因此，经常发生错误的评估。因此，尽管利用染料渗透法的裂纹测试系统的可靠性和有效性已经得到改善，但是，仍然存在着浓缩渗透液在很大程度上随着工件的不同而不同的问题。同时，工件的表面情况和渗液液在上面形成的表面张力两者从一种材料到另一种材料也是不同的，缺陷显示的开花依赖于缺陷的类型而发生，也就是说，根据缺陷的深度、材料的多孔性以及表面的光滑性，缺陷显示的开花以不同的速率发生。因此，本专利技术的目的是提供一种利用渗透测试检测缺陷的改进方法。根据本专利技术，本专利技术的目的是通过含有下列步骤的发生方法实现的。在利用渗透剂进行处理之后在至少两个时间(t1、t2)上对同一工件进行记录(A1，、A2)；比较在不同时间(t1、t2)上产生的记录(A1、A2)并通过光图像处理单元中的评估逻辑单元评估比较结果；通过评估逻辑单元输出信号，这些信号表示在与记录(A1，A2)相对应的区域中渗透剂浓度在整个时间间隔(△t1，t2)上的变化，所述变化在用于参考时间差的变化阈值之上；和一评估考虑了工件相关的参数和测试系统相关的操作变量后输出的信号，以生成与裂纹形成有关的评估变量，例如，好／坏信息、或者，通过预定尺寸间隔或在预定表面区域内进行缺陷大小评估。其它有益的改进可以根据从属权利要求获得。由于现在可以可靠地获得和评价集中在表面不连续处的染料的动态行为，因此，完全有可能对表面缺陷进行新的评价。利用图像处理方法在几个时间间隔上进行记录并计算对比度之差来获取缺陷显示的时间行为使得有可能通过在数据处理系统这一方自动评价在不同时间上所作的记录之间的差异，对缺陷进行分类、对缺陷进行评价，然后输出特定类型缺陷的显示。与过去主要靠人进行的评估相比，由于摄像机不会有任何疲劳现象，因此，根据本专利技术的方法具有可以避免人为缺陷的优点，在对相似图像进行相对长时间研究的过程中这种人为缺陷的发生是不可避免的。意想不到的是，根据本专利技术，现在有可能通过缺陷显示在整个时间上的动态行为对缺陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用染料渗透法进行裂纹检测的自动探伤法，其中用于染料测试的工件是利用含有染料的渗透剂进行处理的，并使染料集中在表面缺陷上，经过预定显影时间之后，由至少一台图像记录设备进行记录，然后通过扫描和检测染料集中的区域在图像处理单元中对所述记录进行评估，最后输出刚被检测的缺陷以及相应的信号，所述方法包括下列步骤：在利用渗透剂进行处理之后在至少两个时间（ｔ１，ｔ２）上对同一工件进行记录（Ａ１，Ａ２）；比较在不同时间（ｔ１，ｔ２）上产生的记录（Ａ１，Ａ２），并通过光图像处理单元 中的评估逻辑单元评估比较结果；通过评估逻辑单元输出信号，这些信号表示在与记录（Ａ１，Ａ２）相对应的区域中渗透剂浓度在整个时间间隔（Δｔ１，ｔ２）上的变化，所述变化在用于参考时间差的变化阈值之上；和评估考虑了工件相关的参数和测试系统相 关的操作变量后输出的信号，以生成与裂纹形成有关的评估变量，例如，好／坏信息，或者，通过预定尺寸间隔或在预定表面区域内进行缺陷大小评估。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯阿本德，
申请(专利权)人：蒂德检查裂痕设备两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]