缺陷智能識別數字化磁粉探傷機不但（dàn）能（néng）夠（gòu）自動完成磁粉探工序，而且綜（zōng）合了人機（jī）管理界麵、磁（cí）粉探傷（shāng）智能識別、數據（jù）管理等多種技術，並根據用戶檢測規程（chéng）的要求提供務種數據報表。
工件缺陷（裂紋）的自動檢測識別是（shì）近幾年興起的一項實用性很（hěn）強（qiáng）的技術。我國在磁（cí）粉探傷設備製 造技（jì）術方（fāng）麵發展迅速，2000年以後（hòu），針對交流磁粉探（tàn）傷機斷電時磁場強（qiáng）度穩定性差等問題研（yán）製出新（xīn）型斷（duàn）電相位控（kòng）製裝置，並（bìng）嚐試開發平板磁化、空間異形磁化。 球形磁化等技術設備，但對數字化磁粉探傷設備的研究較少。南京東電（diàn）檢測有限責任公司與南京理工大學合作開發生產的（de）CJW－4000缺陷智能識別數字化磁粉 探傷基於（yú）多級擬合機製的工件（jiàn）裂紋檢測算法，通過大量（liàng）的實測數（shù）據驗（yàn）證，突破了以往算法的局限性，適合於多種（zhǒng）情況和多種工（gōng）件裂紋的檢測（cè）。
缺陷智能識別數字化磁粉探傷麵（見圖（tú）1）無損檢測資（zī）源（yuán）網在完成探傷實時控製處（chù）理後不但能夠（gòu）實現上料→預噴（pēn）淋（lín） →夾（jiá）緊→噴淋（lín）→磁化→鬆開→轉（zhuǎn）動掃描觀察→分析篩選→下料等（děng）自動工序，而且綜合了人機管理界麵、磁粉探傷智能（néng）識別、數據管理（lǐ）等多種技術，並根據用戶檢測管 理係統的客戶端，並能實現嶼鐵道網絡（luò）HMIS係統的無縫連（lián）接，從而大大提高探傷效（xiào）率。
缺陷智能（néng）識別（bié）數字化磁粉探傷機技術特征及參數比較（jiào）
缺陷智能識別數字化磁（cí）粉（fěn）探傷機具有以下技術特（tè）征（zhēng）：（1）實（shí）現磁粉（fěn）探傷機的整機數字化控製技；實（shí）現磁粉探傷在線實時智能檢測，動態報警提示功能。（2）實現基於數字化攝像機技術高達300萬像以上的缺陷圖像（xiàng）再現能力（3）實現缺陷偽裂紋數據的實時添加、優先等級處理（lǐ）。
缺陷智能識別數字化磁粉探傷（shāng）機采用的幾種先進技術
1、智能識別的（de）數字化係統
磁粉探傷是鐵磁粉性零部件表麵缺陷檢測的一個重要手段，廣泛應用於航空航天、鐵道、船舶、石 油（yóu）等行業的無損（sǔn）檢測（cè）。傳統的基於（yú）人工視覺檢測裂紋的方法耗人力、費時（shí）、不精確、花費高、可靠（kào）性無法保證，而且在熒光磁粉探傷中大（dà）劑（jì）量的紫外輻（fú）射會給人體尤 其是人眼帶來無法彌補的傷（shāng）害（hài）。現代工業檢測技術要求工件表麵缺陷檢測自動（dòng）完成，而現有的檢測識別方法伏適合某些情況並僅在小樣（yàng）本集上（shàng）測試過。智能識別的數 字化係統采用（yòng）的主要新技術包括：缺陷（xiàn）智能識別技術（shù），PLC可控矽數字觸發控製技術，自動化（huà）智（zhì）能控製技術，計算機數據庫管理技術。
缺陷智能識別的關鍵技術（shù）是如何由清晰可見的磁粉（fěn）探傷磁痕生成（chéng）同等或更清晰的裂紋圖像。針對成 像灰度不均的問題，Kenneth RCastleman所著《數字圖像處理（lǐ）》中提（tí）出一種校正的方法：對原圖像進行增強，再使用閾值方法侵害出裂紋（wén），最後作裂紋分類等其他分析（xī），這種方法不可 避免地會丟失掉一些有用信息。在研製本產品過程中，還嚐試用神經網絡方法和形態學方法，但都不能達到滿（mǎn）意效果。南（nán）京理工（gōng）大學提出（chū）一種基於多級擬合機製工工 件（jiàn）裂紋檢測算法，達到了令人滿意的精確度和準確度，甚至寬度小（xiǎo）至0.1mm的裂紋（wén）也（yě）檢（jiǎn）檢測出，並且檢測出的位置與寬度都（dōu）與原始工件裂紋吻合得很好。
2、基於多級擬合的裂紋檢測方法
一般裂紋性質為：①在（zài）紫外熒光圖像中裂紋相對於工件背景來說呈現高灰度級特（tè）性（xìng）。裂紋相（xiàng）對於（yú）工 件背景要亮得多，因此裂縫上的像（xiàng）素值一般來（lái）說是局部最大值。②裂紋（wén）是一（yī）係列呈現鞍狀的點集合。裂（liè）紋的凸狀使得從其截麵來看（kàn）像倒馬鞍狀。③裂紋一般來說是具 有（yǒu）一定的線性特征，並具有一定的方向。在（zài）工件實際紫外熒光圖像中，往往既存在較粗、較明顯的裂紋，也存在很多（duō）較細、非常弱的裂紋（wén），還存在大量的因油汙、水 跡等產生的偽（wěi）裂紋信號，而且這些偽裂紋信號的強度往往遠（yuǎn）高（gāo）於真實裂紋信號的強度。顯然僅通過取閾值做（zuò）分割的一般處理方法進行檢（jiǎn）測已變（biàn）得十分困難。
基於多級擬合的裂紋檢測方法根據一列裂紋（wén）的性質假設存在一條（tiáo）裂紋，然後在灰度圖（tú）像上提取出可能的裂紋像素點，再通過擬合的方法由這些點擬合出裂紋，最後再對擬合出的裂紋目標塗鑒別，丟棄虛假目標，留下真正的裂紋目標。
具（jù）體方法是首先根據裂紋性（xìng）質，對圖像作出以下假設：①整修圖像灰度不均，但在局（jú）部小窗口裏可 看似均勻。②在（zài）一個局部的小窗口（m×n）裏，存在一條裂縫。③裂（liè）紋有一定的方向，但遍（biàn）曆每列或（huò）每行總能找到一個點屬於裂縫上的（de）點。④裂縫上每行或每列上 的點是此（cǐ）行或（huò）此列的灰度最（zuì）大值的點，然（rán）後將圖像分成m×n大小的窗口，在假設的裂紋中抽取出可能的裂紋點，采用擬合直線的方（fāng）法將這些點擬（nǐ）合成一條直線，在 窗口移動的過程中不斷擬（nǐ）合出直線，這（zhè）些（xiē）直線（xiàn）不斷組合，擬（nǐ）合成（chéng）曲線（裂紋），構成多級擬合皚皚。大量的實驗數據表明，這種多級擬合的方法的可靠性、穩定性及 通用性能夠達到令人滿意的程度（dù）。
3、PLC可控磚坯數字化移相觸發技術
應用可編程邏輯控製器PLC及相關器件，能夠實現可控矽觸發技（jì）術的閉環控製（zhì），保證電流在磁（cí）粉 探傷工藝敲定且允許的範（fàn）圍內可（kě）靠工作。探傷工件所需的電流取向采用霍爾電流傳感器保證磁化電（diàn）流（liú）輸出穩定，有效解決了國內探傷機輸出磁化電流誤差超 過±10％的問題。觸發電路中的可控矽導通采用由PLC程度控製的（de）移相觸發模塊，隨機跟（gēn）蹤修正，對（duì）可（kě）控矽不需要篩選配對，並且能夠（gòu）在極短時（shí）間內達到電流較（jiào） 大值而不超調（diào）、不波動。
PLC可控矽數字化觸發技術由（yóu）一個閉環調節回路構成。整（zhěng）個回路包括：PLC主機、PLC模擬量（liàng）輸入/輸出模塊、霍爾電流傳感器、可控矽觸發模塊（kuài）（具有同步功能）
應有PLC控製可控矽（guī）的觸發，必須將（jiāng）相應的實際返回電流通過A/D轉換成可以由PLC識別與控（kòng）製（zhì）的數字信（xìn）號，再把PLC所需完成的控製通過（guò）D/A轉換成電壓信（xìn）號控製移相觸發器模塊，從（cóng）而控製可控矽的導通角發生相應的（de）變化，滿足磁化原理要求。
可控（kòng）矽電流觸發的軟（ruǎn）件編程思路是：根據敲定的磁化電流值及（jí）磁化時間、退磁時間實現磁粉探傷中 的磁化及（jí）退磁電流曲線。磁化時要在一個很短時間內（nèi）將磁化電流調節到設定值，並保持一定時間，在達到設定的時間後關斷輸出，達到磁化的效果。磁化設定值一般 在幾百到幾千（qiān）安（ān）培（péi）甚至更大，而磁化的（de）時（shí）間一般就（jiù）隻有1－3S。在試驗過程中發現，要在短時間內將電流調到一個較大值而不能出現超調現象，將電流在設定點穩 定並在設定（dìng）時間到達後關斷而不能出現電（diàn）流波動和（hé）超調現象是一個難點。
根據在實際機器的反複試驗（yàn）調節，沒（méi）有采用PLC自帶的（de）PID功能塊，而采用了自製的一個掃描周期為25ms的PI調節器，通過試（shì）驗優化了實際應用調節功能並滿足了磁粉探（tàn）傷的工（gōng）藝要求。
4、探（tàn）傷工作（zuò）現場（chǎng）環境采集監測係統
通過各類模擬的環境變量與相應的檢測傳（chuán）感器配合，實現了采用A/D轉換將環境（jìng）變量轉換（huàn）成（chéng）計算 機能識別顯示的數（shù）字信號。通（tōng）過對各個信號的分析處理實（shí）現智能（néng）化控製，如調節探傷（shāng）時光照度（dù），自動實現（xiàn）探傷磁懸液液位控製等。通過這一係列的智能控製在很大（dà）程 度上減速（sù）輕了探傷人員的勞動強度，軿減少了由於人工（gōng）因素給探（tàn）傷質量帶來的影響，提高了探傷的可靠性。
應用通信技術（shù）將工業（yè）計算機（jī）作為PLC的控製（zhì）終端，製（zhì）作出動態且直觀的控製管理人機界麵（miàn），完成對整個控製過程參數的顯示及報警，最大程度地為操作人員提供方便，並降低主觀因素影響。
5、磁粉探傷的圖像監控管理
缺陷智能識別數字化磁粉（fěn）探傷機采用成熟的數（shù）碼攝像技術（shù）對熒光磁痕圖（tú）像進行（háng）采集，並（bìng）實時傳輸， 由計算機軟件進行處理，實現圖像實時顯示、圖像預處理、圖像加強分析功（gōng）能、缺陷提示（shì）和圖像局部放大等功能。同（tóng）時實現數據（jù）在線記（jì）錄存（cún）檔，在線文檔記錄（lù）包括檢 測的日期、時間、操作者、工件數、廢（fèi）品率、合格（gé）率和圖（tú）像數據的查（chá）詢結果，此部分采用VC++環境下動態建立的Access數（shù）據庫DIBlib.Mdb來（lái）實 現。該機還實現了磁粉（fěn）探傷圖像（xiàng）的分析篩選，係（xì）統根據裂（liè）紋自動升級裂紋圖像庫（kù），實現了係（xì）統的自學習功能。