连铸机铸坯表面温度在线实时测量系统的研究

设计了连铸铸坯表面温度在线实时测量系统。该系统应用红外测量技术,以风帘方式消除红外传感器到铸坯之间辐射通道的烟雾,水汽影响,采用人工智能算法剔除铸坯表面氧化皮对测量结果的干扰,实现了连铸铸坯表面温度场多点测量在线实时显示温度场的瞬态分布和随时间演化过程。     

连铸机铸坯表面温度测量系统的研究

采用风帘式红外测温系统检测铸坯表面温度 ,克服了铸坯表面氧化铁皮和水雾气等复杂现场环境对红外测温的影响 ,结合自学习机制和人工智能算法实现了铸坯表面温度场多点测量 ,并可在线实时显示温度场的瞬态分布和随时间演化过程。为方坯、板坯连铸铸坯表面温度测量提供了一种可靠的方法连铸机铸坯表面温度测量系统的研究@李琦$西安理工大学自动化与信息工程学院!陕西西安710048 @施卫$西安理工大学自动化与信息工程学院!陕西西安710048 @刘丁$西安理工大学自动化与信息工程学院!陕西西安710048 @刘涵$西安理工大学自动化与信息工程…     

连铸热坯表面缺陷图像清晰度控制算法

连铸热坯表面缺陷机器视觉检测系统中,获得清晰稳定信噪比高的图像是检测能否成功的前提条件。针对当前连铸坯表面缺陷获取图像质量及清晰度问题,提出一种基于聚焦平方梯度及CCD靶面照度参数的缺陷图像质量控制算法。选取连铸热坯表面上的一个标志点作为对象,首先采用聚焦窗口平方梯度函数获得系列离焦平面的清晰度最高图像对象,再通过识别该对象和分析对象的面积损失率获得CCD靶面照度参数,进而获得全局采集图像的质量最清晰点。该算法解决了连铸热坯表面缺陷成像系统中焦平面选择及CCD积分时间控制,具有很好的实用性。同时,该算法也为其他机器视觉工程的图像采集提供良好的指导作用。     

渐晕对面阵CCD高温计精度的影响及校正方法

基于面阵CCD(chargecoupleddevice)的高温计由于存在光学系统渐晕,直接测量得到的温度场会发生严重畸变,大大降低了测温精度.因此,根据辐射测温及几何光学理论,建立了基于面阵CCD温度场测量的温度畸变数学模型.分析了光学参数对温度场测量精度的影响,并提出了一种基于图像邻域灰度梯度分布稀疏特性的渐晕系数估计方法.该方法与利用积分球标定方法相比,其渐晕系数估计的最大绝对误差为0052,且其有效性在铸坯表面温度场校正实验中得到了进一步验证.     

高温连铸坯表面缺陷的机器视觉无损检测

针对高温连铸坯表面缺陷无法在线检测问题,采用机器视觉技术和相应的试验装置,建立了高温背景下CCD快门控制时间成像模型,同时设计分类器算法对缺陷种类进行归类.系统所选CCD成像装备采用水冷风冷双层冷却方式,在高温状态下能长时间连续工作.系统可检测最大铸坯宽度为3 000 mm,能有效抑制铸坯表面振痕产生的图像噪声影响,实现热态铸坯表面缺陷在线检测与分类.     

37Mn5连铸圆坯凝固过程数学模拟

为控制油井管用连铸圆坯质量,基于薄片移动法建立了连铸圆坯凝固传热数学模型,并应用ProCAST软件对37Mn5钢Φ150mm连铸圆坯凝固过程进行了数学模拟,铸坯表面温度模型预测结果与工业试验测温结果相一致.模拟结果表明,在过热度为(20±5)℃,拉速为2.5m.min-1条件下,可以控制结晶器出口坯壳厚度、铸坯液芯长度和铸坯表面温度在合适的范围内,有利于防止铸坯表面裂纹和内部裂纹等缺陷的产生和保证浇铸安全,并实现较高的生产率.     

H型连铸坯表面温度评析

采用CIT-M型红外测温线性化传感器,测定马钢SS400异型坯在连铸过程中的表面温度;Gleeble-2000热力模拟试验机测定SS400的高温塑性.结果表明:SS400异型坯表面温度在二冷区和矫直时大部分处于低温脆性区760-880℃,铸坯的表面塑性较差;同时,由于二冷2段支撑辊间间隔喷水,铸坯表面温度回复大,远大于连铸二冷配水冶金规则所允许的最大幅度100℃·m-1.     

基于混沌粒子群算法的连铸传热模型参数辨识

针对连铸传热模型参数辨识问题中包含偏微分方程所带来的复杂性和非线性,提出采用混沌粒子群算法进行优化求解,依据不同位置射钉测量坯壳厚度和二冷外测量铸坯表面温度相结合,优化确定了二冷换热系数和有效导热系数相应参数.最后通过在线计算铸坯表面温度与二冷出口铸坯表面测温比较,结果偏差小于13℃,验证了辨识参数的可靠性.校验后的模型成功应用于连铸机的二冷配水优化和动态控制.     

应用红外和计算机研究陶瓷变形与温度场关系

应用红外热成像测温技术，测试了陶瓷坯体在烧成过程中的表面温度场，首次揭示了陶瓷坯体在烧成过程中的动态温度场；应用三维高斯数值积分来日方长 第一类边界条件，建立了温度场与热应力场的三维有限元方程，研究了连续升温温度场的三维有限元计算机程序和单元自动划分程序，模拟了不同条件下坯体内温度场随表面温度场变化情况，把连续升温的温度场迭加到热应力场计算中，根据第一强度理论及热变形的概念，研究了坯体在烧成过程中     

氧化层厚度对铸坯表面偏振角发射率的影响

发射率是铸坯表面温度测量精度的一个重要影响因素,在连铸表面测温现场应用过程中氧化层又是影响发射率的主要因素,根据波传播理论建立了铸坯表面辐射的多层模型,研究铸坯氧化层厚度变化对其发射率的影响.推导了铸坯表面偏振角发射率的递推公式,根据文献资料确定各层物理参数,通过计算结果发现,铸坯在水平偏振方向上的角发射率在60°~80°之间明显增强;当氧化层增厚到一定程度后,发射率逐渐稳定.这两个结论为设计现场表面测温装置提供重要的理论依据.     

基于火焰图像的燃油燃烧室温度场测量

介绍三种比色测温方法的测量原理 ,对它们的优缺点进行了说明 ,并通过实验对其中的单色测量法及 CCD分色测量法进行了验证和评价 .可将数字图像处理技术应用到燃气轮机燃烧室的测量场研究中     

高温窑炉温度场的自动检测

针对高温窑炉难于定性检测炉内物料的煅烧温度，提出利用MATLAB中的图像处理工具箱，对彩色CCD摄像机所拍摄的水泥窑炉内彩色图像进行处理。采用温度区域的划分和三色波长光谱测量法，将温度分成几个温度区域，从而实现高温窑炉温度的计算机检测，为水泥窑炉温度的自动化控制奠定理论基础。     

激光熔池温度场检测研究

基于斯蒂藩-玻耳兹曼定律,提出采用电荷耦合器件(CCD)检测熔池温度场的方案,研制了一套CCD检测温度场系统.该系统主要由CCD、光学系统和数据分析软件组成.采用BF1400黑体炉对系统进行了标定,拍摄了不同功率下的CO2激光熔池,经过专用软件分析,得到了激光熔池温度场分布.结果表明该项技术能够实时检测整个熔池表面温度场,属于非接触测量,对熔池温度场无干扰.     

基于彩色CCD的三色法测量电弧温度场分布

电器触头是低压电器的主要部件,电弧温度是影响电器触头寿命的主要因素。根据ＣＣＤ器件感光成像原理、图像还原原理及普朗克辐射公式阐述了三色法测温的原理,利用彩色ＣＣＤ摄像机摄取的电弧图像中的彩色分量,运用数字图像处理技术进行了噪声消除,重建了电弧的二维温度场分布,描述了测量系统的构成,并给出了电弧实测结果。     

面阵CCD在温度测量中的应用

面阵CCD是一种新型的价格低廉、使用方便、高效的火焰监测元器件.概述了面阵CCD的工作原理和各种测温方法的算法,综合叙述了面阵CCD在燃烧可视化和火焰温度场重建中的应用,以及它在国内的研究和新进展.     

高频焊管错边缺陷的图像处理及特征提取

为准确捕捉到高频焊管错边缺陷的图像照片,建立了高频焊管焊缝图像的CCD视觉系统.对错边缺陷的焊缝图像进行了特征分析,使用形态学方法对焊管错边缺陷进行图像处理,提取图像边缘,在此基础上进一步提取了焊缝宽度和亮度信息.研究结果表明:焊缝宽度和焊缝边缘亮度可以作为视觉检测焊缝错边缺陷的重要图像特征,为进一步构建高频焊管焊缝缺陷视觉检测系统提供了基础.在虚拟仪器开发软件LabVIEW环境下,选择比色测温法构建了高频焊管焊接温度控制系统,并进行温控试验.试验结果表明:采样比色测温模式可较好降低烟尘、水汽等因素对测温的影响,提高测温结果的稳定性和精度,在测温稳定准确的基础上,温控系统控温效果良好.     

一种基于相关处理的制冷CCD系统噪声评估方法

通过对CCD成像系统的噪声分析,从相关检测理论出发,提出制冷CCD成像系统噪声测量方法,该方法只需要对同一景物连续拍摄两帧图像就可快速计算出成像系统的噪声,可以实现对成像系统噪声的连续实时测量.测量结果表明:相关噪声测量方法可以克服或减小环境影响,测量过程简便易进行,有望成为光电成像系统,特别是制冷CCD成像系统噪声测量的有效方法.     

MSC794型CCD相机点扩展函数及噪声响应特性的测量

用白噪声方法测量了JEOL JEM2010(FEF)透射电子显微镜配备的MSC794型CCD相机的点扩展函数PSF(point spread function).在恒定的均匀入射电子束强度下,用改变曝光时间的方法改变CCD相机的曝光量(计数)的方法,得到了该CCD相机的噪声响应特性.将测量结果用于图像复原,得到了衬度更好的电镜图像.复原之后的图像数据,可以用作定量电子显微学分析.     

用CCD光学三角法测轧辊表面磨损量

利用激光束照射到轧辊表面，再用透镜将轧辊表面上的激光光斑成像到CCD上，当轧辊表面被磨损，CCD上激光光斑的像也会发生位移，通过对光斑像位移的测量，就可以计算出轧辊表面的磨损程度。     

火炮身管内表面综合测量系统研究

研究一种用于火炮身管内表面的综合测量系统．该系统主要由环形激光发生器、反射锥镜、CCD相机以及驱动装置等组成，通过对环形激光器投射在被测火炮身管内壁上的环形光斑进行成像和分析计算，可对身管内表面的一个截面形廓进行检测；同时利用身管一段内表面在CCD相机上所成的像，可实现对膛线参数检测、内表面缺陷识别和磨损程度的检测．该系统可在驱动装置的驱动下沿着身管轴线移动，实现对整个身管内表面的综合测量。