专利名称：火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及磁粉探伤检测领域，尤其是涉及火车轮轴磁化探伤自动成像检测 系统。
背景技术：
火车轮轴质量好坏与否对于列车安全关系重大，轮轴表面裂纹尤其是横向裂纹的 存在，将对列车安全行驶构成重大隐患。以前对轮轴质量检验主要采用人工目视法，通过 先将轮轴加磁，再向上面喷洒含有磁粉的悬浮液，在紫外线灯照明下通过目视观察磁粉在 轮轴上的吸附状态来判断轮轴表面缺陷情况；该方法的主要缺点是工人长时间在紫外线 灯强光照射下易对眼睛造成伤害，不适宜连续工作；长时间观察眼睛疲劳后容易造成漏检； 工人劳动强度大，检测速度慢，检测成本高。随着视频数据采集及处理技术的发展，近年来 对轮轴质量检验主要是结合使用摄影机或数码照相机代替人工观察，解决操作者不能连续 工作的问题，避免操作者在强紫外线灯光照射下，因眼睛疲劳后容易造成漏检等缺点。然 而，由于采用摄像机、数码照相机单独拍摄，不能定位和连续检测以及不能解决荧光水滴形 成的反光圈使成像图形失真，造成漏判误判等问题造成了检测精准度欠佳。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服现有磁粉探伤检测精准度不足而提供一种能够 实现定位、连续检测，处理后的二维图像清晰直观便于判断，检测精准度高的火车轮轴磁化 探伤自动成像检测系统。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现火车轮轴磁化探伤自动成像检 测系统，包括使被测轮轴旋转的驱动装置、向轮轴上喷洒磁悬液的喷淋机构、使轮轴磁化的 磁化机构、摄像头、紫外线灯以及对图像识别处理和测试控制的系统操作台，所述系统操作 台包括图像采集卡、图像处理器、PCA工控机、图像处理软件和PC显示器，所述图像采集卡 采集信息后输出模数转换信息给图像处理器，经其压缩储存处理后输出信息给PCA工控机 分析处理半成品图像，再经图像处理软件转换处理成二维图像储存，最后输出成品图像给 PC显示器。所述系统操作台还包括打印机，优选彩色打印机，实时打出彩色检测报告。所述摄像机为工业数字高速摄像机，其摄像帧数为增加逐行扫描捕捉的图像帧数。所述摄像头是设置在一个可调的不锈钢罩内的。所述向轮轴上喷洒磁悬液的喷淋机构、使轮轴磁化的磁化机构、摄像头以及紫外 线灯都是设置在可沿轨道移动的整体移动机构里。所述整体移动机构的移动速度可调节的。与现有技术相比，本实用新型有益效果如下1、图像采集卡与摄像机直线定速移动配合实现定位、连续检测，旋转形成螺旋前进轨迹，对需探伤工件逐行扫描，扫描图像边缘相互重叠不会漏检，避免了检测盲点。2、经图像处理软件转换、伤痕放大处理，处理后的二维图像清晰直观便于判断和 修正，检测精准度高。3、在线自动检测解决了操作者不能连续工作，以及在强紫外线灯光照射下因眼睛 疲劳后容易造成漏检等问题；减轻了工人的劳动强度，从而提高了检测速度，节约检测成 本；客户可通过远程网络多人同时观察，随时实现在线抽检、复检；实时打印彩色记录产品 缺陷的图像和报告；完成在线探伤检测视屏成像的全过程。4、克服探伤磁化时抗强磁场对镜头的干扰以及原工业摄像机不能解决的荧光水 滴形成的反光圈使成像图形失真，造成漏判误判的问题，避免人工直接观察形成的检测盲 区漏检。
图1为火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统的结构示意图。其中1、磁化机构，2、摄像机，3、紫外线灯，4、喷淋机构，5、系统操作台，6、移动机 构。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例如图1所示，火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，包括使被测轮轴旋转的驱动 装置、向轮轴上喷洒磁悬液的喷淋机构4、使轮轴磁化的磁化机构1、工业数字高速摄像机 2、紫外线灯3以及对图像识别处理和测试控制的系统操作台5，所述系统操作台5包括图 像采集卡、图像处理器、PCA工控机、图像处理软件和PC显示器，所述工业数字高速摄像机 2可设置在伺服机械手一个可调的不锈钢罩内，通过配光装置及可调不绣钢罩的特殊结构， 远离磁化机构1，从而能够克服探伤磁化时磁场对镜头干扰；还能克服原工业摄像机不能 解决的荧光水滴形成的反光圈使得成像图形失真，造成漏判误判的问题；摄像头2、向轮轴 上喷洒磁悬液的喷淋机构4、使轮轴磁化的磁化机构1以及紫外线灯3设置在可沿轨道移 动的速度可调节的移动机构6内，由其带动摄像头2在轨道上直线前进，另外还有外挂探伤 PIC与VFD控制精密齿轮减速电机，使X编码器同步工作，实时定位，且对要求高的重要部 位，可让客户通过远程网络多人同时观察，随时实现在线抽检、复检，同时记录并存储；通过 将摄像帧数改为增加逐行扫描捕捉的图像帧数，自制的专用图像采集卡与GER产CCD工业 数字高速镜头2直线定速移动配合实现定位、连续检测，旋转形成螺旋前进轨迹，对需探伤 工件逐行扫描，扫描图像边缘相互重叠不会漏检，避免形成检测盲点。所述图像采集卡采集 信息后输出模数转换信息给图像处理器，经其压缩储存处理后输出信息给PCA工控机，分 析处理半成品图像，再经Build图像处理软件转换、伤痕放大处理，定位探伤处放大清楚的 二维图像储存，输出成品图像给PC显示器，压缩储存电子档。由于可网络远程控制，操作人 员可在远离紫外线的辐射的工作环境中观察横向、纵向缺陷，判断是否合格，然后通过包括 在系统操作台5内的彩色打印机，实时打印彩色记录产品缺陷的图像和检测报告，完成在 线磁粉探伤检测专用视屏成像的全过程。[0020]以上实施例中的火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统可用于对高速铁路、地铁、 轻轨、铁路货车等车辆的轮轴进行轮轴磁粉探伤并自动数字成像，其通过系统操作台将图 像采集后经过软件处理，将扫描的图像转成平面界面、便于判断和修正；因此可知其不仅可 应用在磁粉探伤轮轴，还可应用在磁粉探伤钢管、气瓶、钻杆圆棒类产品装置的在线自动检 测系统中。该系统所采用的视频数据采集和处理成像基本原理是采用探伤软件、模数转换 单元软件与工业配套扫描处理图像，自动扫描合成图形的同时打印、记录以及输出检测报
生
1=1 O本实用新型是根据铁道部运输局装备部的国内企业自主研发，更新我国高铁磁粉 探伤设备，确保轮轴安全检测的能力等要求研发生产的新型轮轴类磁粉探伤自动成像检测 系统，实现了全铁道部HMIS联网，不但可远程实时监控检测全过程，还实现探伤结果的可 追溯性，同时监控自动检测磁粉擦伤轮轴设备是否良好运行。最后应说明的是以上实施例仅用以说明而并非限制本实用新型所描述的技术方 案；因此，尽管说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了较为详细的说明，但是本领 域的技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，而一切不脱离本实 用新型的精神和范围的原理及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
权利要求1.一种火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，包括使被测轮轴旋转的驱动装置、向轮 轴上喷洒磁悬液的喷淋机构、使轮轴磁化的磁化机构、摄像机、紫外线灯以及对图像识别处 理和测试控制的系统操作台，其特征在于所述系统操作台包括图像采集卡、图像处理器、 PCA工控机、图像处理软件和PC显示器，所述图像采集卡采集信息后输出模数转换信息给 图像处理器，经其压缩储存处理后输出信息给PCA工控机分析处理半成品图像，再经图像 处理软件转换处理成二维图像储存，最后输出成品图像给PC显示器。
2.按照权利要求1所述的火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，其特征在于所述系 统操作台还包括打印机。
3.按照权利要求1或2所述的火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，其特征在于所 述摄像头为工业数字高速摄像头，其摄像帧数为增加逐行扫描捕捉的图像帧数。
4.按照权利要求3所述的火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，其特征在于所述摄 像头是设置在伺服机械手一个可调的不锈钢罩内的。
5.按照权利要求1或2所述的火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，其特征在于所 述摄像头是设置在一个可调的不锈钢罩内的。
6.按照权利要求1或2所述的火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，其特征在于所 述向轮轴上喷洒磁悬液的喷淋机构、使轮轴磁化的磁化机构、摄像机以及紫外线灯都是设 置在可沿轨道移动的整体移动机构里。
7.按照权利要求6所述的火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，其特征在于所述整 体移动机构的移动速度可调节的。 专利摘要本实用新型涉及火车轮轴磁化探伤自动成像检测系统，包括使被测轮轴旋转的驱动装置、向轮轴上喷洒磁悬液的喷淋机构、使轮轴磁化的磁化机构、摄像头、紫外线灯以及对图像识别处理和测试控制的系统操作台，所述系统操作台包括图像采集卡、图像处理器、PCA工控机、图像处理软件和PC显示器，所述图像采集卡采集信息后输出模数转换信息给图像处理器，经其压缩储存处理后输出信息给PCA工控机分析处理半成品图像，再经图像处理软件转换处理成二维图像储存，最后输出成品图像给PC显示器。本实用新型能够实现定位、连续检测，处理后的二维图像清晰直观便于判断，检测精准度高，实现铁道部HMIS联网可追溯性管理。
文档编号G01N27/84GK201926645SQ20102064049
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者杨建 申请人:江苏赛福探伤设备制造有限公司