一种基于相控阵检测的圆弧枞树型叶根图像识别方法技术

本发明专利技术涉及一种基于相控阵检测的圆弧枞树型叶根图像识别方法，技术方案是，以圆弧枞树型叶根内、外弧第一齿根根槽位置为检测对象，收集圆弧枞树型叶根相关数据，建立叶根不同截面的原始数据库，将原始数据库导入相控阵系统，并在相控阵系统中建立固定波和缺陷波的判定标准，然后对对待测圆弧枞树型叶根进行相控阵检测，最后通过采集到的数据在相控阵屏幕上显示出带有缺陷的三维叶根图形，该三维图形可以清楚的显示出缺陷的具体位置，可以一目了然的分辨出从叶根进汽侧端部指向出汽侧端部的缺陷，并能够对缺陷的大小数据进行采集，最终达到整个叶根缺陷的可视化图像识别。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相控阵检测的圆弧枞树型叶根图像识别方法
本专利技术涉及一种基于相控阵检测的圆弧枞树型叶根图像识别方法，具体来说，是用于相控阵检测转子叶片枞树型叶根时能够对检测图像数据进行识别并在相控阵屏幕上进行可视化成像的方法，属于图像识别领域。
技术介绍
随着电力系统的发展，超临界及以上大容量机组已经成为我国火力发电的主力机组，随着运行参数的提高，对机组主要部件结构形式的要求也越来越高。汽轮机转子动叶片作为动能传递部件，其主要形式有T型、叉型、菌型和枞树型。叶根纵向母线也有直线型和圆弧型之分，由于圆弧枞树型叶根合理利用了叶根和轮缘部分的材料，应力分布相对均匀，且降低了叶片的重量，离心力较低，具有承载能力高、强度适应性好、装配和更换方便等优点，被广泛应用于超临界汽轮机高中压转子及低压转子。然而，在汽轮机转子高速运转时，由于叶根承受着高温、高压、巨大的离心力、蒸汽弯曲应力、激振力、疲劳、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用，随着电力机组服役时间的增长和调峰频率的增加，其运行环境和受力状况更加复杂，易因制造缺陷、材料性能和运行条件恶化等因素发生断裂事故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相控阵检测的圆弧枞树型叶根图像识别方法，其特征在于，以圆弧枞树型叶根内、外弧第一齿根根槽位置为检测对象，具体方法包括以下步骤：/n步骤一，圆弧枞树型叶根相关数据收集/nA、叶根定位/n在圆弧枞树型叶根的三维实体模型上制作人工缺陷，具体为，在圆弧枞树型叶根内、外弧第一齿根槽位置制作起于进汽侧端部终止于出汽侧端部长、0.5mm宽、2mm深的人工缺陷；/n对圆弧枞树型叶根的三维实体模型进行三维扫描，得到三维叶根图形，将三维叶根图形导入相控阵系统，将三维叶根图形在相控阵系统中进行坐标标定，确定空间坐标，具体标定方法为：/n将叶片圆弧枞树型叶根三维实体模型的三维叶根图形表示为X轴、Y轴、Z轴...

【技术特征摘要】
1.一种基于相控阵检测的圆弧枞树型叶根图像识别方法，其特征在于，以圆弧枞树型叶根内、外弧第一齿根根槽位置为检测对象，具体方法包括以下步骤：
步骤一，圆弧枞树型叶根相关数据收集
A、叶根定位
在圆弧枞树型叶根的三维实体模型上制作人工缺陷，具体为，在圆弧枞树型叶根内、外弧第一齿根槽位置制作起于进汽侧端部终止于出汽侧端部长、0.5mm宽、2mm深的人工缺陷；
对圆弧枞树型叶根的三维实体模型进行三维扫描，得到三维叶根图形，将三维叶根图形导入相控阵系统，将三维叶根图形在相控阵系统中进行坐标标定，确定空间坐标，具体标定方法为：
将叶片圆弧枞树型叶根三维实体模型的三维叶根图形表示为X轴、Y轴、Z轴三个轴系，X轴正方向为叶根底部进汽侧端部指向出汽侧端部，Y轴正方向为叶根底部出汽侧端部外弧侧指向内弧侧，Z轴正方向为叶根底部指向叶身方向，叶根底部出汽侧端部端角坐标为(0，0，0)；
B、叶根切分
将圆弧枞树型叶根的三维实体模型从出汽侧端部至进汽侧端部将叶根沿纵向方向垂直弧面切分成N份，切分出含人工缺陷的截面，截面端部坐标表示为Z＝F(X，Y)，每一个截面叶根端部坐标为zn＝f(xn，yn)；
C、数据收集
通过相控阵探头对切割出的三维实体模型截面利用相控阵系统中的S型扫描视图及B型扫描视图进行扫查检测，首先将相控阵探头放在叶片叶身上并朝向叶根方向，调整探头的位置和方向，使得视图中显示出缺陷波相关的参数和三维实体模型叶根中的缺陷大小一致时，将此位置定位该截面的扫查路径的起始位置，起始位置的坐标通过在带有人工缺陷的叶根三维实体模型中利用卷尺从探头前沿向垂直于叶根端部的方向进行测量得到，将起始位置坐标输入相控阵系统，确定起始坐标，然后相控阵探头进行剩余截面叶根缺陷的检测，重复上述步骤，得到探头沿叶身行走的路径，将路径所在坐标输入相控阵系统，相控阵探头沿扫查路径从叶根内、外弧进汽侧端部向出汽侧端部扫查，相控阵探头在叶根中行走距离和三维叶根图形中的坐标通过扫查路径一一对应，当相控阵探头沿固定路径从叶根内、外弧进汽侧端部向出汽侧端部开始扫查时，S型及B型扫描视图上会呈现出蓝色、黄色和红色的扫描线，通过相控阵系统中存在的指针、闸门的显示功能，分别将颜色为黄色和红色的部位锁定，查看视图中该区域显示的波幅、尺寸大小、深度、水平距离和声程，根据视图中显示的水平距离，在带有人工缺陷的叶根三维实体模型中利用卷尺从探头前向叶根方向进行测量，确定哪个波形代表固定波，哪个波形代表缺陷波；然后将指针功能和闸门功能调节到固定波显示的区域，对该波所在的角度、声程和波幅的数据进行采集，随后将指针功能和闸门功能调节到缺陷波显示的区域，对该波所在的角度、声程和波幅的数据进行采集，即首先收集第一个截面z1＝f(x1，y1)坐标处的固定波角度A11、缺陷波角度A12、固定波声程L11、缺陷波声程L12以及缺陷波波幅C1，然后依次进行检测直至采集到zn＝f(xn，yn)坐标处的固定波角度An1、缺陷波角度An2、固定波声程Ln1、缺陷波声程Ln2和缺陷波波幅Cn，由于圆弧枞树型叶根结构的特殊性导致探头在不同截面处叶身上放置部位离齿根间的距离是不相等的，使得相控阵检测长宽高都相同的叶根缺陷时，相控阵视图中显示的波幅大小C不同，为了使不同截面处同类缺陷在相控阵视图中显示出相同的波幅大小，以叶根进汽侧端部缺陷波波幅大小C1为基准，通过依次作差计算得到从截面2直至截面n处缺陷波波幅大小相对C1的差值γ2～γn；
再次从叶根内弧进汽侧端部向出汽侧端部进行扫查，在本次扫查检测过程中，不断调整相控阵探头在叶身上的实际放置角度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国斌，江野，刘文生，贾少威，句光宇，杨希锐，邓辉，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41