基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统技术方案

本发明专利技术涉及金属火花成分检测技术领域，具体涉及一种基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统。利用工业互联网平台的高速运算能力，提高了检测效率，解决人工目视检测方式效率低的问题，提高检测自动化水平，降低了人工肉眼检测方法对人的技能经验的要求，适应性高。本发明专利技术改变了传统检测方式，实现了金属火花成分检测的产品标准化应用，开拓了一种互联网应用商业变现模式。借助工业互联网平台样本数据库信息整合优势，对不同应用场景的样本进行资源共享，调用工业互联网平台云端超算中心资源，实现对边缘端应用支持，实现云端平台能力商业变现。本发明专利技术能够在减少企业成本投入的基础上，高效、便捷的完成金属火花成分的智能化检测。化检测。化检测。

【技术实现步骤摘要】
基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统


[0001]本专利技术涉及金属火花成分检测
，具体涉及一种基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统。

技术介绍

[0002]常见的金属原材料是由不同金属含量的元素组成，不同用途的金属材料的元素含量差别很大，由于应用场景的不同，在使用和加工过程中需要频繁的对金属材料的元素成分含量进行判定，且不需要过高的检测精度。
[0003]火花鉴别法，便是众多的检测方法中较为常见的一种。火花鉴别法，指金属材料与高速旋转的砂轮接触，磨削时产生不同类别的火花形状和颜色，通过对火花形态和颜色可以近似地确定金属材料的元素成分及含量。火花鉴别法的基本原理为：当钢样在砂轮上磨削时，高温的微细金属颗粒沿砂轮旋转的切线方向被高速抛射，之后同空气摩擦，发生氧化还原反映，温度继续升高，颗粒发生激烈的氧化和熔化，因而在运行中呈现出一条条光亮的流线。磨粒处于高温状态，表面被强烈氧化，形成一层FeO薄膜。钢中的碳在高温下极易与氧发生反应，FeO+C
→
Fe+CO，使FeO还原；被还原的Fe将再次被氧化，然后再次还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统，其特征在于：包括边缘应用端和平台云端；边缘应用端包括火花发生器、图像采集单元、处理单元、存储单元和通信单元；存储单元内设有边缘样本库，边缘样本库内存储有预设的本地样本图；火花发生器用于对检测样本进行磨削生成火花；图像采集单元用于采集火花图像；处理单元用于对火花图像进行预处理后与边缘样本库中的本地样本图进行对比分析，若存在匹配度超过预设值的本地样本图则将其作为检测结果，若不存在则将预处理后的火花图像通过通信单元发送给平台云端；平台云端包括超算中心和云端样本库；云端样本库内存储有各行业不同金属的云端样本图；超算中心用于对预处理后的火花图像进行火花特征的提取，还用于将提取的火花特征与云端样本库的云端样本图进行火花成分检测，并将检测结果通过通信单元发送给边缘应用端。2.如权利要求1所述的基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统，其特征在于：超算中心提取的火花特征包括节点特征、流线特征和交叉点特征。3.如权利要求2所述的基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统，其特征在于：节点特征的识别运算过程包括：首先，用高斯低通滤波对预处理后的火花图像f(x,y)f(x,y)进行卷积，对火花图像f(x,y)f(x,y)用方差为σ的高斯核进行高斯滤波，去除图像中的噪声点:L(x,y；σ)＝f(x,y)*G(x,y；σ)；G(x,y；σ)＝1/2πσ2*exp[
‑
(x2+y2)/2σ2]；式中，G(x,y；σ)为二维高斯函数；然后，利用火花图像f(x,y)f(x,y)的规范化的高斯拉普拉斯算子检测图像节点斑点；所述高斯拉普拉斯算子为其中，表示火花图像的拉普拉斯图像；为函数L的偏导数，为函数L对x和y的二阶偏导；规范化的高斯拉普拉斯算子为：4.如权利要求2所述的基于工业互联网技术的金属火花成分检测系统，其特征在于：流线特征的识别运算过程包括：对于火花图像上的任意朝向的抛物线，对坐标系进行线性变换使得其开口与y轴平行后，将抛物线的方程表示为：y＝Ax2+Bx+C，其中，A、B、C为抛物线的方程的参数；再将抛物线的方程变换到参数空间：C＝
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x2A
‑
xB+y；之后，根据先验知识，给定A和B的分布区间和分辨率；对于每个点(x,y)，遍历A和B，计算对应的参数C；同时，维持一个累加器Accumulator，对于每一组(A,B,C)，更新Accumulator:Accumulator[A,B,C]+＝1；更新完成后，将Accumulator最大值所在的下标(A,B,C)作为拟合的流线线条的参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩书凯，罗林，姜仁杰，江虹锋，
申请(专利权)人：重庆忽米网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：