一种金属熔体表面张力测量计算方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及金属加工与制造技术领域，公开了一种金属熔体表面张力测量计算方法。该方法通过识别熔化后的金属小球端点坐标，来计算金属小球的长度2a、高度h以及底部长度2l。首先，通过图像识别技术获取金属小球的端点坐标；然后，计算小球的相关几何参数。接着，利用这些几何参数，按照已知的物理模型，计算出金属熔体的表面张力。相比传统的表面张力测量方法，本发明专利技术无需进行复杂的椭圆拟合，也不需要求解接触角，从而简化了计算过程。此外，本发明专利技术的方法具有较高的识别精度，抗干扰能力强，计算步骤较短，并且在编程实现后，占用较少的内存空间。该方法不仅提高了测量效率，还降低了对硬件设备的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属加工与制造，尤其涉及一种金属熔体表面张力测量计算方法及系统。

技术介绍

1、在焊接、铸造、增材制造等金属加工与制造领域，表面张力是材料属性中十分重要的参数，了解金属材料熔体的表面张力大小对于工程上的加工生产意义重大。因此，精确地测量金属熔体表面张力十分必要。传统的座滴法测量表面张力是先通过椭圆拟合法得到接触角和椭圆短半轴长，再根据杨-拉普拉斯(young-laplace)公式和bashforth-adams方程计算表面张力。然而，这种表面张力计算方法对接触角和椭圆短半轴长的值比较敏感，轻微的扰动就会造成很大的误差。在实际使用座滴法测试金属熔体的表面张力时，由于扰动因素的存在，形成的小球不是规则的椭圆形，这就给椭圆短半轴长的测量值造成了误差，从而导致表面张力测量值的剧烈波动。因此，减小数据波动是提高表面张力测量精度的关键。

2、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

3、表面张力计算方法对接触角和椭圆短半轴长的值比较敏感，轻微的扰动就会造成很大的误差。在实际使用座滴法测试金属熔体的表面张力时，由于扰动因素的存在，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，所述步骤1中的金属板材为钢材料或铝合金或钛合金。

3.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，所述步骤2中的指定温度必须高于材料本身的熔点，小于加热炉设备所允许的温度上限。

4.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，所述步骤2中采集的图像信息为8/16/24/32bit的bmp格式位图，每个温度点对应的图像至少5张。

5.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，所述步骤1中的金属板材为钢材料或铝合金或钛合金。

3.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，所述步骤2中的指定温度必须高于材料本身的熔点，小于加热炉设备所允许的温度上限。

4.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，所述步骤2中采集的图像信息为8/16/24/32bit的bmp格式位图，每个温度点对应的图像至少5张。

5.如权利要求1所述金属熔体表面张力测量计算方法，其特征在于，所述步骤3中需识别的端点坐标包括小球最左端端点横坐标x1，小球最右端端点横坐标x2，小球最顶端端点纵坐标y3，小球底部左端端点横纵坐标x4、y4，小球底部右端端点横纵坐标x5、y5。

6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿韶宁，肖凌云，蒋平，王逸麟，韩楚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：