一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法技术

本发明专利技术涉及缺陷检测领域，本发明专利技术公开了一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法，包括获取X射线平铺图像和超声波平铺图像，以及获取超声波信号集；对X射线平铺图像和超声波平铺图像进行图像融合，得到融合图像，对融合图像进行分析，以获取待评测钢制三通的第一缺陷参数数据；以及基于超声波信号集进行分析，以获取待评测钢制三通的第二缺陷参数数据；根据第一缺陷参数数据和第二缺陷参数数据进行计算，以获取缺陷统计系数；基于缺陷统计系数与硬度关系预设的关系回归模型，确定缺陷统计系数所对应的硬度；基于硬度进行质量安全评估，以获取钢制三通的评估结果。以获取钢制三通的评估结果。以获取钢制三通的评估结果。

【技术实现步骤摘要】
一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法


[0001]本专利技术涉及缺陷检测领域，更具体地说，本专利技术涉及一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法。

技术介绍

[0002]在工业和建筑领域，钢制三通是一种常见的管道连接部件，被广泛应用于石油、化工、能源、水务等领域，用于将管道分流成两个或更多的流动方向；随着管道建设的不断发展，使得钢制三通也趋于向高强度、大口径、厚壁和高性能的方向发展；不同于一般管件，大口径的钢制三通一般通过焊接工艺形成成品，通过焊接工艺制造成的大口径钢制三通可能会产生各种内部缺陷，如气孔、夹杂、裂纹等；若不对其进行缺陷修复而直接投入使用，会因为钢制三通使用环境和几何结构复杂性的影响，导致钢制三通过早地产生机械疲劳而产生形变，严重时这些缺陷可能转化为泄漏事故的发生诱因，从而影响整个管系的正常运行；因此，如何能够及时发现钢制三通的缺陷，以及根据钢制三通存在的缺陷对其进行安全状态评估和修复，以确保钢制三通的质量和安全性成为当下待解决的难题。
[0003]目前，传统的钢制三通缺陷检测方法主要依赖于目测和人工检查；这种方法虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取待评测钢制三通主管的X射线平铺图像和超声波平铺图像，获取待评测钢制三通支管的X射线平铺图像和超声波平铺图像，以及获取待评测钢制三通的超声波信号集；对X射线平铺图像和超声波平铺图像进行图像融合，得到融合图像，对融合图像进行分析，以获取待评测钢制三通的第一缺陷参数数据；以及基于超声波信号集进行分析，以获取待评测钢制三通的第二缺陷参数数据；所述第一缺陷参数数据包括缺陷类型、主管缺陷区域面积、支管缺陷区域面积、主管缺陷区域数量和支管缺陷区域数量；所述第二缺陷参数数据包括主管实测厚度和支管实测厚度；根据第一缺陷参数数据和第二缺陷参数数据进行计算，以获取缺陷统计系数；基于缺陷统计系数与硬度关系预设的关系回归模型，确定缺陷统计系数所对应的待评测钢制三通的硬度；基于待评测钢制三通的硬度进行质量安全评估，以获取钢制三通的评估结果；所述评估结果包括合格、不合格但可修复和不合格且不可修复。2.根据权利要求1所述的一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法，其特征在于，待评测钢制三通主管和支管的X射线平铺图像的获取逻辑为：分别对待评测钢制三通主管和支管进行等环形虚拟区域划分，以获取M个主管环形划分区域和N个支管环形划分区域；分别通过X射线检测装置获取每个主管环形划分区域的主管局部X射线图像和每个支管环形划分区域的支管局部X射线图像；获取主管和支管的采集规则，基于采集规则分别对主管局部X射线图像和支管局部X射线图像进行图像拼接，以获取待评测钢制三通主管的X射线平铺图像和支管的X射线平铺图像。3.根据权利要求2所述的一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法，其特征在于，在对主管局部X射线图像进行图像拼接之前，包括：获取每两幅相邻的主管局部X射线图像；将每两幅相邻的主管局部X射线图像中的一幅主管局部X射线图像作为目标图像，另一幅主管局部X射线图像作为匹配图像；设置步长为1，通过滑动窗口方式将匹配图像与目标图像进行交叉相关计算，以获取每个重叠部分的相似度；将相似度大于预设相似阈值的重叠部分作为相同区域，对目标图像或匹配图像中的相同区域进行分割，并将分割部分剔除。4.根据权利要求3所述的一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法，其特征在于，所述融合图像包括主管的融合图像和支管的融合图像；对X射线平铺图像和超声波平铺图像进行图像融合，包括：将主管的超声波平铺图像作为第一超声波图像，主管的X射线平铺图像作为第一X射线图像；以及将支管的超声波平铺图像作为第二超声波图像，支管的X射线平铺图像作为第二X射线图像；基于相同规则将第一超声波图像与第一X射线图像划分为S个部分，以及基于相同规则将第二超声波图像与第二X射线图像划分为D个部分；
计算第一超声波图像与第一X射线图像相同部分的第一差异度，以及计算第二超声波图像与第二X射线图像相同部分的第二差异度；将第一差异度与预设第一差异度阈值进行比较，以及将第二差异度与预设第二差异度阈值进行比较；若第一差异度大于预设第一差异度阈值，则保留第一超声波图像中对应的相同部分；若第一差异度小于等于预设第一差异度阈值，则剔除第一超声波图像中对应的相同部分，得到保留部分的第一超声波图像；若第二差异度大于预设第二差异度阈值，则保留第二超声波图像中对应的相同部分；若第二差异度小于等于预设第二差异度阈值，则剔除第一超声波图像中对应的相同部分，得到保留部分的第二超声波图像；将保留部分的第一超声波图像完全重叠于第一X射线图像上，得到主管的融合图像；以及将保留部分的第二超声波图像完全重叠于第二X射线图像上，得到支管的融合图像。5.根据权利要求4所述的一种钢制三通的缺陷检测与安全状态评估方法，其特征在于，对融合图像进行分析，包括：将主管的融合图像进行灰度化，得到主管灰度图像，以及将支管的融合图像进行灰度化，得到支管灰度图像；利用K
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means聚类算法对主管灰度图像进行像素点区分，将主管灰度图像中像素点聚类形成的区域作为第一目标区域，以及利用K
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means聚类算法对支管灰度图像进行像素点区分，将支管灰度图像中像素点聚类形成的区域作为第二目标区域；所述第一目标区域包括P个主管异常区域，所述第二目标区域包括Q个支管异常区域；分别将主管异常区域和支管的异常区域以图像形式输入预设缺陷分类模型中，以识别主管异常区域和支管异常区域的缺陷类型；根据识别结果对主管异常区域和支管异常区域进行类型标记；所述缺陷类型包括裂纹、夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄荣国，王培利，温启佳，
申请(专利权)人：上海飞挺管业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：