中碳鋼鑄坯角部橫裂紋預(yù)測(cè)方法的研究
本文關(guān)鍵詞:中碳鋼鑄坯角部橫裂紋預(yù)測(cè)方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鋼鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了多年的快速發(fā)展,鋼坯生產(chǎn)技術(shù)同樣取得了巨大的進(jìn)步與提升。由于連鑄坯在生產(chǎn)過(guò)程中受到連鑄機(jī)拉速、保護(hù)渣性能、鋼液成分、振動(dòng)方法等因素的影響,導(dǎo)致鋼坯表面質(zhì)量仍受缺陷的影響,表面缺陷的存在對(duì)后續(xù)鑄坯的加工處理及產(chǎn)品的質(zhì)量造成巨大的影響。目前,許多國(guó)內(nèi)外的鋼鐵企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法。這種傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)人的要素較為敏感,在檢測(cè)中已受到人為因素影響產(chǎn)生失誤,進(jìn)而降低鑄坯水平,成品合格率降低,最終對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。已有的基于圖像鋼鑄坯質(zhì)量檢測(cè)方法主要利用智能算法進(jìn)行識(shí)別判斷,在識(shí)別過(guò)程中會(huì)受到算法復(fù)雜程度的限制,將會(huì)降低識(shí)別效率。因此,避免鋼坯表面缺陷的產(chǎn)生,對(duì)提高生產(chǎn)的效率以及生成產(chǎn)品的質(zhì)量是及其重要的。尤其對(duì)鋼坯表面橫裂紋進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)預(yù)報(bào)也是目前各大鋼鐵企業(yè)面臨解決的重要問(wèn)題。通過(guò)分析連鑄坯生產(chǎn)過(guò)程的工藝條件和周?chē)h(huán)境的影響,將紅外熱像儀安置在結(jié)晶器的出口處,對(duì)鑄坯表面熱圖像進(jìn)行采集,通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行分析運(yùn)算和分類(lèi)處理達(dá)到預(yù)報(bào)檢測(cè)的目的。首先,采集熱圖像利用灰度級(jí)的修正法修正熱圖像灰度值,降低灰度兩端區(qū)域噪聲影響,提高圖像的對(duì)比度。其次采用均值濾波法對(duì)熱圖像進(jìn)行平滑處理,降低了熱圖像受噪聲的影響,保留特征圖像裂紋缺陷的細(xì)節(jié)信息,達(dá)到增強(qiáng)低頻分量并抑制高頻分量的目的。采用幾種邊緣檢測(cè)算子對(duì)圖像角部裂紋進(jìn)行邊緣檢測(cè)和圖像分割,選用Gauss-Laplace檢測(cè)算子對(duì)鑄坯表面橫裂紋圖像識(shí)別檢測(cè)。通過(guò)區(qū)域標(biāo)記法計(jì)算出裂紋的長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、面積等特征信息,最后根據(jù)已制定好的連鑄生產(chǎn)工藝要求判斷裂紋缺陷的生成情況。結(jié)果采用紅外熱像技術(shù)對(duì)鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)的識(shí)別準(zhǔn)確率效果明顯,在鋼坯表面質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中得到很好的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】:連鑄坯 紅外熱像儀 特征圖像 邊緣檢測(cè) 區(qū)域標(biāo)記法
【學(xué)位授予單位】:華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TF777;TP391.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 引言8-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 論文研究背景及意義9-10
- 1.2 鋼鑄坯表面缺陷現(xiàn)狀10
- 1.3 國(guó)內(nèi)外鋼坯表面缺陷檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-12
- 1.4 常見(jiàn)連鑄板坯表面檢測(cè)方法的對(duì)比分析12-15
- 1.5 基于紅外熱圖像鑄坯表面角部橫裂紋檢測(cè)方法的提出15-16
- 1.6 論文整體組織構(gòu)架16-17
- 第2章 紅外熱成像系統(tǒng)原理及系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)17-26
- 2.1 紅外輻射原理17-19
- 2.1.1 普朗克輻射規(guī)律17-18
- 2.1.2 維恩位移定律18-19
- 2.2 灰體的紅外輻射19-20
- 2.3 紅外成像系統(tǒng)20-22
- 2.3.1 紅外熱像儀的成像性能20-21
- 2.3.2 紅外熱像儀的成像原理21-22
- 2.3.3 紅外熱像技術(shù)的特點(diǎn)22
- 2.4 模式識(shí)別基礎(chǔ)理論22-23
- 2.5 紅外成像系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)23-24
- 2.6 利用冷激勵(lì)裝置產(chǎn)生溫度差24-26
- 第3章 鋼坯表面裂紋缺陷26-34
- 3.1 裂紋產(chǎn)生的原因26-27
- 3.2 裂紋產(chǎn)生的機(jī)理27-28
- 3.3 連鑄工藝對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響28-31
- 3.3.1 鋼水化學(xué)成分對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響28-29
- 3.3.2 鋼水溫度對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響29-30
- 3.3.3 保護(hù)渣對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響30
- 3.3.4 結(jié)晶器冷卻對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響30-31
- 3.3.5 二冷強(qiáng)度對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響31
- 3.3.6 拉坯速度對(duì)連鑄坯質(zhì)量的影響31
- 3.4 鋼坯裂紋實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)31-34
- 第4章 鋼坯表面裂紋缺陷提取34-47
- 4.1 紅外熱圖像預(yù)處理的思想及方法34-35
- 4.2 紅外圖像預(yù)處理過(guò)程35-36
- 4.3 紅外圖像對(duì)比度增強(qiáng)36-40
- 4.3.1 直方圖的修正36-39
- 4.3.2 均值濾波法39-40
- 4.4 鋼坯裂紋邊緣搜索40-47
- 4.4.1 二值化原理41
- 4.4.2 圖像邊緣檢測(cè)41-47
- 第5章 鋼坯表面質(zhì)量預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)47-57
- 5.1 系統(tǒng)軟件介紹與使用47-48
- 5.1.1 Visual Basic系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟件47-48
- 5.1.2 HALCON圖像處理軟件48
- 5.2 預(yù)測(cè)系統(tǒng)的軟件工作流程48-50
- 5.3 預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及參數(shù)確定50-57
- 5.3.1 鋼坯裂紋特征值的計(jì)算50-55
- 5.3.2 預(yù)測(cè)系統(tǒng)工藝參數(shù)的設(shè)定55
- 5.3.3 預(yù)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的主要函數(shù)55-57
- 結(jié)論57-58
- 參考文獻(xiàn)58-61
- 致謝61-62
- 導(dǎo)師簡(jiǎn)介62-63
- 作者簡(jiǎn)介63-64
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集64
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