专利名称：液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法
技术领域：
本发明涉及铸造和冶金领域，具体是提出一种液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法。
背景技术：
液态金属流动性是液态金属重要的铸造性能参数之一，它代表了液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。对液态金属流动性进行可视化评价是流动性测量技术的进步，其关键技术之一是对液态金属流动过程进行图像采集和处理，并在计算机屏幕上实时显示。传统的图像采集依赖于高速CCD摄像头，由采集卡进行图像采集，在图像采集中需要编制专门的程序进行CCD驱动和图像处理，一般是对视频区域内所有像素点灰度值进行“线扫描”采集处理，大大影响了图像处理速度，而且无法实现瞬时流速和流长的计算。
发明内容
本发明的目的是提供一种液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法，利用摄像头跟踪检测液态金属在已知形状型腔内流动所产生的像素点灰度值变化，实现了液态金属流动轨迹的实时跟踪。上述的目的通过以下的技术方案实现
一种液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法，该方法包括如下步骤将普通摄像头悬架在流动性测试用砂型上方，获取砂型分型面图像；试样预定轨迹及其方程获取根据型腔像素点与砂型分型面上其它各处像素点灰度值的差异获取液态金属流动预定轨迹及其方程；液态金属试样动态图像获取根据预定轨迹内像素点灰度值的变化，判断当前时刻液态金属流动端头在轨迹上的位置，并生成试样动态图像；根据各点位置与试样流长关系，计算出瞬时流速、瞬时流长和最终流长。所述的液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法，所述的试样预定轨迹及其方程获取根据已知砂型试样测绘出流线轨迹方程，然后轨迹方程绘制采集图像中的起始点，检测当前点像素特征值，判断当前点像素特征值是否大于阈值，根据结果计算最终流长；检测下一检测点，重复上述步骤，根据公式(I)、公式(2)计算得到瞬时流长r ( Θ )，瞬时流速V:
r (0)=a+b (Θ)(I)
式中b为阿基米德螺旋线系数，mm/°，表示每旋转I度时极径的增加量或减小
量;
Θ为极角，单位为度，表示阿基米德螺旋线转过的总度数； a为当θ=0°时的极径，mm;
权利要求
1.一种液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法，其特征是该方法包括如下步骤将普通摄像头悬架在流动性测试用砂型上方，获取砂型分型面图像；试样预定轨迹及其方程获取根据型腔像素点与砂型分型面上其它各处像素点灰度值的差异获取液态金属流动预定轨迹及其方程；液态金属试样动态图像获取根据预定轨迹内像素点灰度值的变化，判断当前时刻液态金属流动端头在轨迹上的位置，并生成试样动态图像；根据各点位置与试样流长关系，计算出瞬时流速、瞬时流长和最终流长。
2.根据权利要求I所述的液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法，其特征是所述的试样预定轨迹及其方程获取根据已知砂型试样测绘出流线轨迹方程，然后轨迹方程绘制采集图像中的起始点，检测当前点像素特征值，判断当前点像素特征值是否大于阈值，根据结果计算最终流长；检测下一检测点，重复上述步骤，根据公式(I)、公式(2)计算得到瞬时流长r ( Θ )，瞬时流速V:
3.根据权利要求2所述的液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法，其特征是所述的判断当前点像素特征值是否大于阈值当当前点像素特征值大于阈值时，记录当前点，记录时间、时间间隔，计算长度及速度；当当前点像素特征值小于阈值时，判断时间间隔是否大于设定值，如时间间隔小于设定值则继续检测当前点像素特征值，如时间间隔大于设定值则结束检测。
全文摘要
液态金属流动性瞬时流速、瞬时流长检测方法。传统的图像采集依赖于高速摄像头，影响了图像处理速度，而且无法实现瞬时流速流长的计算。本方法包括如下步骤将采用普通摄像头悬架在流动性测试用砂型上方，获取砂型分型面图像；试样预定轨迹及其方程获取根据型腔像素点与砂型分型面上其它各处像素点灰度值的差异获取液态金属流动预定轨迹及其方程；液态金属试样动态图像获取根据预定轨迹内像素点灰度值的变化，判断当前时刻液态金属流动端头在轨迹上的位置，并生成试样动态图像；根据各点位置与试样流长关系，计算瞬时流速、瞬时流长和最终流长。本方法用于计算液态金属瞬时流速和流长以及停止流动后的最终流长。
文档编号G01P5/00GK102879301SQ201210361860
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者马旭梁, 李大勇 申请人:哈尔滨理工大学