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基于輻射數(shù)字dr成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法_2

文檔序號:9685852閱讀:來源:國知局
取不同區(qū)域的圖像灰度值;
[0035] 4)根據(jù)圖像灰度值的差異,判別電力器材內(nèi)部材質(zhì)屬性。
[0036] 關(guān)于步驟1),在進(jìn)行福射成像之前,電力器材的擺放方向可W比較隨意。而在福射 成像時(shí),為達(dá)到射線可穿透的效果,需要將電力器材按不同材質(zhì)疊加厚度最小的方向進(jìn)行 擺放,不需要嚴(yán)格限定某些角度。
[0037] 對于小型變壓器,射線2可從各個(gè)方向穿透并成像,但對于較大型變壓器,射線2只 可從正面穿透,因此,為了可識別電壓器中材質(zhì)屬性,在擺放變壓器4時(shí),需將變壓器4放于 射線福射DR成像系統(tǒng)的操作臺3上,使變壓器正面對準(zhǔn)射線源系統(tǒng)1,其背面對準(zhǔn)探測器系 統(tǒng)5。
[0038] 進(jìn)行福射成像所采用的福射數(shù)字DR成像系統(tǒng)的射線源能量可為9MeV,其可穿透鋼 的厚度為250mm,可穿透銅的厚度為210mm。
[0039] 關(guān)于步驟2),對變壓器進(jìn)行DR掃描,獲取DR圖像數(shù)據(jù)。如附圖4所示,圖像區(qū)域17顏 色最深,說明該區(qū)域物質(zhì)的密度最大。
[0040] 關(guān)于步驟3),截取變壓器鐵忍6、高壓線圈8、低壓線圈7所組成的一個(gè)區(qū)域9(如圖 2),獲取運(yùn)Ξ個(gè)區(qū)域中屯、的圖像灰度值,即分別在DR圖像數(shù)據(jù)上截取鐵忍、一級線圈、二級 線圈區(qū)域,并獲取鐵忍灰度值G3、一級線圈灰度值G2、二級線圈灰度值G1。
[0041] 根據(jù)變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(如圖2)W及俯視示意圖(如圖3),在上述獲得的DR圖 像中,截取包含鐵忍(材質(zhì)固定區(qū)域)18、一級線圈(材質(zhì)可能替換區(qū)域)17、二級線圈(相同 材質(zhì)深度不同區(qū)域)16的區(qū)域。為達(dá)到檢測效果,至少包含W上Ξ個(gè)區(qū)域。如果圖像大小允 許,應(yīng)截取一整圈娃鋼(或鐵忍)區(qū)域19。在截取的區(qū)域內(nèi),獲取W上Ξ個(gè)區(qū)域的灰度值,所 選取的區(qū)域盡量是在該區(qū)域的中屯、。
[0042] 關(guān)于步驟4),由于線圈外部還有鐵質(zhì)框架保護(hù),當(dāng)射線10進(jìn)入線圈時(shí),射線能量11 已經(jīng)衰減了一部分,在運(yùn)里選取射線能量為7MeV時(shí)(射線進(jìn)入線圈之前,已經(jīng)穿透了變壓器 外部的鐵片,有一定的衰減)的衰減參數(shù)。根據(jù)圖3所示,當(dāng)射線進(jìn)入線圈之前,能量為1〇 = 7MeV,射線出全部線圈時(shí),射線能量15為In,根據(jù)衰減方程式:
[0043]
[0044] 其中,λη為射線衰減系數(shù),Ln為射線穿透厚度。
[0045] 在實(shí)際的變壓器中,通常II3-I21小于II2-IiI。在同等材質(zhì)下,II3-I21小于II2-IiI, 由于鐵質(zhì)材料的衰減系數(shù)略小于銅質(zhì)材料的衰減系數(shù),從而II3-I2I值會更小。當(dāng)線圈材質(zhì) 為侶時(shí),由于銅侶衰減系數(shù)差異很大,I13-I2I的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于|i2-ii|。因此,根據(jù)W上論述, 當(dāng)II3-I21小于II2-IiI時(shí),一級13與二級12線圈材質(zhì)為銅,否則,材質(zhì)為侶。
[0046] 在圖像中,灰度的大小與最后接收到的射線能量大小成正比,因此,將步驟3)獲得 的灰度值進(jìn)行差值比較,并按W下規(guī)律進(jìn)行材質(zhì)判別:
[0047] 1)當(dāng)鐵忍14的灰度值G3更接近一級線圈13灰度值G2時(shí),判定一級線圈13與二級線 圈12材質(zhì)為銅;否則,線圈材質(zhì)為侶;
[004引2)如果二級線圈12的灰度值G1小于一級線圈13的灰度值G2(即GKG2)時(shí),判定一 級線圈13的材質(zhì)為侶;
[0049] 3)如果二級線圈12的灰度值G1比鐵忍線圈14的灰度值G3大于一定闊值時(shí),判定二 級線圈12的材質(zhì)為侶;
[0050] 4)若二級線圈灰度值遠(yuǎn)大于鐵忍灰度值(G1〉〉G3),判定二級線圈材質(zhì)為侶;
[0051] 5)若二級線圈灰度值小于一級線圈灰度值(GKG2),判定一級線圈材質(zhì)為侶;
[0化2] 6)若二級線圈灰度值比鐵忍灰度值更接近于一級線圈灰度值(|G1-G2|〉|G3-G2 ),可判別一級、二級線圈材質(zhì)為侶;
[0053] 7)若比較結(jié)果非上述4)、5)、6)之情形,判定一級線圈、二級線圈材質(zhì)為銅。
[0054] 綜上所述,本發(fā)明是根據(jù)獲取工件的DR數(shù)據(jù),結(jié)合不同材質(zhì)的射線衰減特性,利用 多種材質(zhì)之間的灰度差異值進(jìn)行比較,W鑒別電力器材的內(nèi)部材質(zhì)屬性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法,其特征在于:該方法 包括以下步驟: 1) 采用輻射成像系統(tǒng),對電力器材進(jìn)行輻射成像,獲取該電力器材的DR圖像; 2) 在DR圖像上截取其中一部分區(qū)域作為后期識別區(qū)域,該區(qū)域包含材質(zhì)固定區(qū)域和材 質(zhì)可能被替換區(qū)域; 3) 提取不同區(qū)域的圖像灰度值; 4) 根據(jù)圖像灰度值的差異,判別電力器材內(nèi)部材質(zhì)屬性。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法,其 特征在于:相對于福射成像系統(tǒng)的射線發(fā)射方向,電力器材按不同材質(zhì)疊加厚度最小的方 向進(jìn)行擺放。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法,其特征 在于:所述后期識別區(qū)域還包含相同材質(zhì)、射線方向深度不同的區(qū)域。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法,其特征 在于:在提取灰度值時(shí),選取的區(qū)域?yàn)樵搮^(qū)域的中心。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法,其特征 在于:所述輻射成像系統(tǒng)的射線源能量為5-lOMeV。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方 法,其特征在于:當(dāng)電力器材為變壓器時(shí),截取鐵芯、一級線圈和二級線圈所組成的一個(gè)區(qū) 域作為后期識別區(qū)域,提取鐵芯、一級線圈和二級線圈三個(gè)區(qū)域的圖像灰度值,鐵芯區(qū)域的 灰度值為G3,一級線圈區(qū)域的灰度值為G2,二級線圈區(qū)域的灰度值為G1。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法,其特征 在于:當(dāng)電力器材為變壓器時(shí),材質(zhì)判別步驟如下: 1) 當(dāng)鐵芯的灰度值G3更接近一級線圈灰度值G2時(shí),判定一級線圈與二級線圈材質(zhì)為 銅;否則,線圈材質(zhì)為鋁; 2) 如果二級線圈的灰度值G1小于一級線圈的灰度值G2(S卩G1〈G2)時(shí),判定一級線圈的 材質(zhì)為鋁; 3) 如果二級線圈的灰度值G1比鐵芯線圈的灰度值G3大于一定閾值時(shí),判定二級線圈的 材質(zhì)為鋁; 4) 若二級線圈灰度值遠(yuǎn)大于鐵芯灰度值(G1?G3),判定二級線圈材質(zhì)為鋁; 5) 若二級線圈灰度值小于一級線圈灰度值(G1〈G2),判定一級線圈材質(zhì)為錯(cuò); 6) 若二級線圈灰度值比鐵芯灰度值更接近于一級線圈灰度值(|G1-G2 | > |G3-G2 | ),判 定一級、二級線圈材質(zhì)為錯(cuò); 7) 若比較結(jié)果非上述4)、5)、6)之情形,判定一級線圈、二級線圈材質(zhì)為銅。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于輻射數(shù)字DR成像技術(shù)識別電力器材內(nèi)部材質(zhì)的方法,根據(jù)獲取工件的DR數(shù)據(jù),結(jié)合不同材質(zhì)的射線衰減特性,通過對多種材質(zhì)灰度差異值進(jìn)行比較,鑒別變壓器的內(nèi)部材質(zhì)屬性。輻射數(shù)字DR成像技術(shù)是一種無損檢測技術(shù),在不拆解工件的情況下即可識別其內(nèi)部結(jié)構(gòu)甚至物質(zhì)參數(shù),本發(fā)明運(yùn)用數(shù)字DR成像技術(shù),在同一射線管電壓下獲取圖像,直接獲取變壓器特定區(qū)域的灰度值,根據(jù)灰度值差異比較來鑒別材質(zhì),整個(gè)操作流程方便快捷,效率高,所采用射線源能量高,一般可識別電力器材的全部材質(zhì),且受操作員人為因素影響小,結(jié)果準(zhǔn)確,在不需要對變壓器進(jìn)行物理破壞的情況下,即可高效率的檢測出電力器材的內(nèi)部材質(zhì),檢測周期短,實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】G01N23/04
【公開號】CN105445296
【申請?zhí)枴緾N201510746620
【發(fā)明人】盧國筠, 蔣瑞金, 孫學(xué)武, 尹奎龍, 李濤, 任煒, 任社宜, 張都清, 李正利, 高銳, 王景瑞, 邱焓, 陳研, 代志力, 袁古興
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司物資公司, 重慶真測科技股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月5日
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