温度记录检查方法以及用于执行检查方法的检查装置制造方法及图纸

技术编号:8369033 阅读:168 留言:0更新日期:2013-02-28 18:49
在一种用于分辨位置地检测和识别检查物品中表面附近的缺陷的温度记录检查方法中,例如感应地加热检查物品的表面区域。采集热传播阶段内以时间间隔相继的温度记录图像的序列,其中每个温度记录图像代表在被温度记录图像采集的检查物品的表面区域中的位置上的温度分布。从温度记录图像中确定位置正确地关联的温度轮廓,其中每个位置正确地关联的温度轮廓与检查物品的表面的相同测量区域关联。对于通过温度轮廓采集的测量区域的多个测量位置从温度轮廓中确定温度值的时间变化曲线。按照表征至测量区域中的热流的至少一个分析标准来分析时间变化曲线。该方法考虑了在感兴趣的缺陷的区域中的热流,并且相比于传统的系统提供了更好的干扰抑制和改善的在真正的缺陷和伪缺陷之间的选择性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种温度记录检查方法用于分辨位置地检测和识别检查物品中表面附近的缺陷,以及涉及一种适于执行所述检查方法的检查装置。
技术介绍
导电材料构成的半成品,例如金属材料构成的棒、杆、棍、管或者线可以用作高价值的最终产品的原始材料,并且通常具有极高的质量要求。对于材料瑕疵的检查、尤其是对于表面附近的缺陷如裂缝、缩孔或者其他材料不均匀性的检查形成了这些产品的质量控制的重要部分。在此,通常追求具有高的位置分辨率的尽可能无空隙地检查材料表面,该检查按照可能性尽可能早地在生产链中进行,以便基于检查的结果根据所发现的缺陷的类型来决定,是否缺陷对于进一步加工是不关键的或者至少可以通过事后加工如研磨来修复,或 者是否该材料必须被丢弃。除了对于这些检查经常使用的磁性方法如涡流技术或者漏磁技术之外,如今也使用温度记录检查方法来分辨位置地检测和识别在检查物品中表面附近的缺陷。在已知的温度记录检查方法中,导电的检查物品、例如钢棒在碾压之后通过施加以高频交流电流的电感线圈,其在检查物品的表面附近感应电流。由于与激励频率相关的趋肤效应,在此在检查物表面附近的电流密度大于在检查物品的内部的电流密度。在所感应的电流的横截面中的结构破坏例如裂缝用作电阻并且将在检查物材料中寻找最小(电)阻的路径的电流偏转。在缺陷的区域中在电流的“狭窄部位”上的较高的电流密度并且由此也是较高的损耗功率是结果。在结构破坏的区域中形成的损耗功率通过产生热量而能够以如下方式被注意到直接在结构破坏上的相关的、局部受限的区域具有相比于无破坏的环境更高的温度。借助热学摄像机或者其他合适的热辐射敏感的采集设备,现在可以基于在采集设备所采集的表面区域内的局部温度值来分辨位置地采集表面附近缺陷的存在。通常,也进行所采集的表面区域的可视化,并且可以借助后接的分析系统来自动评估通过温度记录方式确定的特异性。DE 10 2007 055 210 Al描述了一种温度记录的检查方法以及一种设计用于执行检查方法的检查装置。该检查装置具有电感线圈用于加热穿过电感线圈的金属检查物品的表面区域,例如钢棒的表面区域,以及一个或者多个红外摄像机,以便测量穿过的钢棒的温度轮廓。测量的结果用于激励彩色标记系统,以便标记确定的缺陷。为了分析由红外摄像机采集到的温度记录图像(热图像),根据描述设计了一种分析软件,其分析热图像并且识别在预先确定的阈值之上的温度差,并且作为缺陷来报告。在预先确定的阈值之上的温度差的大小视为缺陷深度的说明。分析软件可以对缺陷在其长度方面以及在阈值之上的温度差的大小方面进行分析。分析软件可以从缺陷列表中去除长度在最小缺陷长度以下的缺陷,使得这些缺陷不被分析为缺陷。然而当存在最小缺陷长度以下的缺陷然而温度差的大小在阈值以上(该阈值在温度差的最大大小之上)时,这种缺陷仍然作为缺陷来报告。通过这种方式,根据缺陷长度以及相对于环境的温度差确定缺陷。通常,在温度轮廓中相对于环境超过2K的升高视为缺陷,然而阈值温度也可以选择得更小。相对于环境的5K或者更大的温度差明确地被识别为缺陷。通常,对于要分析的温度轮廓在实践中叠加有带有值得重视的幅度的干扰信号。作为干扰源,尤其是考虑检查物品表面的局部发射强度波动、来自环境的反射以及一般在实际检查工作中不可避免的情况如在检查物表面上的外来物质。错误显示也可以通过检查物几何结构而引起,因为例如在多边形轮廓上的边缘通常表现出相对于环境的升高的温度。典型地,在裂缝状的缺陷上相比于周围表面出现的温度差在IK至IOK的数量级中。已观察到的是,干扰幅度也可以在该数量级中。因此,虽然有可能的用于减小干扰幅度的措施,然而不能排除的是,将干扰错误地归类为结构错误或者缺陷。
技术实现思路
本专利技术的任务是,提供一种温度记录检查方法以及一种适于执行所述方法的温度记录检查装置,其相对于现有技术在分析温度记录的信号时提供更好的干扰抑制。尤其是,在实际的缺陷和归因于其他干扰的伪缺陷之间的区分时改进了选择性。优选的是,要提供 一种导电材料构成的长形延伸的物品的无间隙的表面检查,其在辨识和识别缺陷时具有提高的可靠性。为了解决该任务和其他任务,本专利技术提出了一种具有权利要求I所述特征的温度记录的检查方法以及一种具有权利要求10所述特征的、设计用于执行所述方法的温度记录检查装置。有利的改进方案在从属权利要求中说明。所有权利要求的表述通过对于说明书内容的引用来进行。在检查方法中,检查物品的要检查的区段受到加热设备的作用。这在下面也简称为“加热”。在此,热能被引入使得在带有缺陷的缺陷区域或者瑕疵部位与没有缺陷的检查物材料之间出现热不平衡。在此,实际的瑕疵例如裂缝以及直接邻接的环境属于瑕疵部位或者缺陷区域。没有缺陷的环境必要时可以在加热设备的作用下保持其温度,即不被加热,或者其可以比瑕疵部位更弱地加热。在导电的检查物品的情况下,例如在金属棒、杆、线等等的情况下,例如可以使用感应方法来加热。热能至检查物品的瑕疵区域中的输入也可以借助超声波来进行。在热传播阶段内,采集带有两个或者更多温度记录图像的序列,其中该序列以彼此间的时间间隔地被采集。当从局部加热的缺陷区域至环境中的热流可以注意到时,开始热传播阶段。热传播阶段直到加热之后的冷却阶段中,并且在许多情况中对应于冷却阶段。在加热阶段和冷却阶段之间的严格的界限通常并不存在。热传播阶段的开始在时间上还可以与局部的加热重叠,因为热能在加热期间已经可以传播。在此,每个温度记录图像代表在热传播期间在不同时刻在温度记录图像所采集的检查物品的表面区域中局部的温度分布。当设置用于采集温度记录图像的采集设备、例如热图像摄像机以及检查物品静止时,则检查物品的在不同时刻采集的表面区域可以是相同的。在检查物品和采集设备之间的相对运动情况下,表面区域可以在空间上相对于彼此移动。从序列的温度记录图像中确定位置合适地关联的温度轮廓,其中彼此位置合适地关联的温度轮廓的每个与检查物品的表面的相同测量区域关联。术语“测量区域”在此涉及一维或者二维伸展的区域,该区域在检查物品的坐标系中具有固定位置。在测量区域中有多个测量位置。术语“温度轮廓”表示分辨位置的轮廓,其中在温度轮廓内不同的位置或者地点分别与测量量的值关联,其代表在相应位置处的温度。温度轮廓可以理解为位置函数,其描述温度值与温度轮廓内的位置的相关性。温度轮廓可以根据线轮廓的类型涉及或多或少狭窄的、一定程度上线性的区域。也可以涉及2D轮廓或者平面轮廓,其中于是温度值在预先给定形状和大小的面积块中的位置分布通过温度轮廓来描述。与温度轮廓的不同位置关联的测量量可以称为“温度值”。在此,通常并不直接测量温度,而是例如测量相应位置发射的热辐射的强度或者幅度,其可以借助在温度记录中常见的装置换算为轮廓位置的局部温度。通过这种方式,确定多个(至少两个)温度轮廓,其表示在冷却期间在不同的时刻在相同的测量区域内的局部的温度变化曲线。于是,对于多个通过温度轮廓采集的测量区域的测量位置的温度轮廓中的温度值的时间变化曲线被定量地确定,使得对于测量区域的多个测量位置得到局部温度值的时间发展。时间变化曲线于是根据至少一个分析标准来分析,其适于表征在测量区域中的热流。·在该方法中,不仅对温度轮廓在通过其表示的局部温度变化曲线方面进行分析,而且本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.08 EP 10003756.31.一种温度记录检查方法,用于分辨位置地检测和识别检查物品中表面附近的缺陷,所述方法包括以下步骤 加热检查物品的区段,使得在带有缺陷的缺陷区域和没有缺陷的检查物品材料之间出现热不平衡,其中缺陷区域的没有缺陷的环境比缺陷区域更弱地被加热或者不被加热; 采集热传播阶段内以时间间隔相继的温度记录图像的序列,当从局部加热的缺陷区域至缺陷区域的环境中的热流可注意到时,所述热传播阶段开始,其中每个温度记录图像代表在被温度记录图像采集的检查物品表面区域中的位置上的温度分布; 从温度记录图像中确定位置正确地关联的温度轮廓,其中温度轮廓是分辨位置的轮廓,其中在温度轮廓内的不同的位置分别与测量量的值关联,所述测量量代表在相应位置处的温度,并且其中每个位置正确地关联的温度轮廓与检查物品表面的相同测量区域关联; 对于通过温度轮廓采集的测量区域的多个测量位置从温度轮廓中确定温度值的时间变化曲线;以及 按照表征在测量区域中的热流的至少一个分析标准来分析时间变化曲线。2.根据权利要求I所述的温度记录检查方法,其中在所述分析中在温度轮廓中寻找温度值的至少一个局部最大值。3.根据权利要求2所述的温度记录检查方法,其中在所述分析中在局部最大值的区域中分析温度值的幅度的时间变化曲线。4.根据权利要求2或3所述的温度记录检查方法,其中在所述分析中确定在温度轮廓内在温度值的局部最大值的区域中的热浓度值,并且分析热量浓度值的时间变化曲线。5.根据上述权利要求之一所述的温度记录检查方法,其中在所述分析中共同分析至少三个、优选在四个到二十个之间的位置正确地关联的温度轮廓。6.根据上述权利要求之一所述的温度记录检查方法,其中为了检查长形伸展的检查物品,在优选平行于检...

【专利技术属性】
技术研发人员:G特拉克斯勒W帕尔芬格
申请(专利权)人:弗尔斯特博士研究所有限责任两合公司
类型:
国别省市:

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