韓德成 仲崇成 宋拯宇 路 浩

(中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司，青島 266111)

焊縫射線(xiàn)檢測(cè)智能化評(píng)定系統(tǒng)研制

韓德成 仲崇成 宋拯宇 路 浩

(中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司，青島 266111)

文 摘 目前X射線(xiàn)檢測(cè)存在檢測(cè)底片難于長(zhǎng)時(shí)間保存、對(duì)操作人員依賴(lài)性強(qiáng)等不足，底片檢測(cè)信息處理智能化水平較低。隨著攪拌摩擦焊、激光焊等新方法的應(yīng)用，制造業(yè)數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)，對(duì)缺陷檢測(cè)、質(zhì)量檢測(cè)信息的有效保存、處理也提出了更高的要求。為解決軌道車(chē)輛車(chē)體焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測(cè)可視化、自動(dòng)化的需求，研發(fā)高質(zhì)量的X射線(xiàn)檢測(cè)底片掃描技術(shù)、先進(jìn)的信息處理技術(shù)，開(kāi)發(fā)X射線(xiàn)檢測(cè)底片的數(shù)字化及自動(dòng)化評(píng)定技術(shù)，實(shí)現(xiàn)底片有效信息的無(wú)損數(shù)字化，底片缺陷自動(dòng)搜尋、測(cè)量與分類(lèi)，研發(fā)國(guó)內(nèi)首套高速列車(chē)射線(xiàn)底片智能化評(píng)定系統(tǒng)，提升X射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)的信息化、自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)底片自動(dòng)化評(píng)定。相關(guān)技術(shù)可向航空航天產(chǎn)品進(jìn)行推廣。

高速列車(chē)，射線(xiàn)檢測(cè)，智能化

0 引言

重大裝備生產(chǎn)制造和服役質(zhì)量檢測(cè)需求，智能化、數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)對(duì)開(kāi)展數(shù)字化制造技術(shù)研究和推廣應(yīng)用提出了新要求。攪拌摩擦焊、激光焊等新方法不斷應(yīng)用對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程中缺陷的檢測(cè)提出新的要求[1-2]；數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)要求對(duì)制造、服役后質(zhì)量檢測(cè)信息的有效保存、處理提出更高要求[3]。

目前X射線(xiàn)檢測(cè)是焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測(cè)的重要方法，但存在射線(xiàn)檢測(cè)底片難于長(zhǎng)時(shí)間保存、對(duì)操作人員依賴(lài)性強(qiáng)；射線(xiàn)檢測(cè)底片檢測(cè)信息處理智能化水平不夠等不足。

底片的數(shù)字化及評(píng)定的自動(dòng)化是目前焊縫射線(xiàn)檢測(cè)的重要發(fā)展方向之一[4-5]，隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、圖處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，焊接底片的自動(dòng)評(píng)定技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，并成為了射線(xiàn)檢測(cè)研究的熱點(diǎn)之一，其主要的研究?jī)?nèi)容包括焊縫的分割、缺陷的查找及缺陷的識(shí)別[6-7]。

針對(duì)焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測(cè)可視化、自動(dòng)化的需求，研發(fā)高質(zhì)量底片掃描技術(shù)、先進(jìn)的信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)X射線(xiàn)檢測(cè)底片數(shù)字化及自動(dòng)化評(píng)定，實(shí)現(xiàn)底片有效信息無(wú)損數(shù)字化，底片缺陷自動(dòng)搜尋、測(cè)量與分類(lèi)，建立底片缺陷評(píng)定專(zhuān)家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)底片自動(dòng)化評(píng)定。本文研發(fā)國(guó)內(nèi)首套高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)智能化評(píng)定系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)評(píng)定結(jié)果的信息化管理，實(shí)現(xiàn)焊縫底片的數(shù)字化掃描、底片缺陷信息自動(dòng)獲取與評(píng)定及企業(yè)射線(xiàn)檢測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。提升X射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)的信息化、自動(dòng)化水平。相關(guān)技術(shù)可向航空航天領(lǐng)域進(jìn)行推廣。

1 焊縫底片數(shù)字化及其質(zhì)量評(píng)定

1.1 焊縫底片有效信息無(wú)損數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字化底片圖像與物理底片之間只要確保有效信息的完整傳遞，即可認(rèn)為底片的數(shù)字化是信息無(wú)損的。例如，任何膠片都有一定的顆粒度，致使底片的空間分辨率(靈敏度)不可能有無(wú)限高，同時(shí)X射線(xiàn)的焦點(diǎn)尺寸也會(huì)影響到底片靈敏度，而當(dāng)?shù)灼瑪?shù)字化系統(tǒng)的空間分辨率不低于底片的空間分辨率時(shí)，則可認(rèn)為數(shù)字化過(guò)程是有效信息無(wú)損的。

以線(xiàn)型像質(zhì)計(jì)W19號(hào)絲為例(Φ=0.05 mm)，根據(jù)采樣定理，需要底片數(shù)字化設(shè)備的分辨率為0.025 mm，通用焊縫底片的尺寸為80 mm×3 600 mm，此時(shí)的像素?cái)?shù)為4.6×108。大像素對(duì)圖像的掃描速度、傳輸速度及處理速度都帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

一般的工業(yè)底片均具有較大的光學(xué)密度，而且隨著觀(guān)片燈質(zhì)量的提高，這一值也在不斷地提高。ISO 17636—1—2013《焊接的無(wú)損檢驗(yàn)-放射試驗(yàn)-第1部分：X射線(xiàn)膠片和伽瑪射線(xiàn)膠片》要求底片的最低光學(xué)密度為A級(jí)≥2.0，B級(jí)≥2.3，最高光學(xué)密度沒(méi)有限制，一般要求為4.0左右。為了實(shí)現(xiàn)以上要求底片的數(shù)字化，EN 14096—2—2003《無(wú)損檢驗(yàn).X射線(xiàn)照相膠片數(shù)字化系統(tǒng)的質(zhì)量鑒定》和GB/T 28266—2012《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)-射線(xiàn)膠片數(shù)字化系統(tǒng)的鑒定方法》要求底片數(shù)字化設(shè)備適應(yīng)的底片最大光學(xué)密度應(yīng)達(dá)到4.5。由于底片光學(xué)密度與底片的透過(guò)率呈對(duì)數(shù)關(guān)系，此時(shí)，光學(xué)密度為4.5的底片的光學(xué)透過(guò)率僅僅為1/31622，因此，必須要有一個(gè)很強(qiáng)的透射光源。

為了得到較高對(duì)比度的底片數(shù)字圖像，上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)字化底片的光學(xué)密度分辨率也有較高的要，即光學(xué)密度分辨率必須達(dá)到0.02ΔD/ΔG(D為光學(xué)密度，G為圖像的灰度階)。

1.2 焊縫底片數(shù)字化硬件系統(tǒng)及性能測(cè)試

本文構(gòu)建了一套底片數(shù)字化掃描系統(tǒng)，其包括CCD光電傳感器部分、光源部分、底片傳送機(jī)構(gòu)和控制部分。

(1) CCD光電傳感器，光電傳感器將透過(guò)工業(yè)X射線(xiàn)底片的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，獲得圖像傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示。根據(jù)工業(yè)X射線(xiàn)底片細(xì)長(zhǎng)的特點(diǎn)，并基于底片數(shù)字化對(duì)分辨率及動(dòng)態(tài)范圍的要求，本項(xiàng)目選擇企業(yè)級(jí)CCD，像元尺寸為14 μm×14 μm，常規(guī)增益范圍為±10 dB。

(2)光源，光源的性能要求：高亮度、高效、均勻、穩(wěn)定、長(zhǎng)壽、易控的線(xiàn)形冷光源。相比之下，LED光源在發(fā)光效率、亮度、穩(wěn)定性、使用壽命等各個(gè)方面，有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此本項(xiàng)目基于大功率LED來(lái)設(shè)計(jì)透射光源。

(3)底片傳送機(jī)構(gòu)，基于線(xiàn)陣CCD對(duì)運(yùn)動(dòng)底片的圖像采集的特點(diǎn)，選用伺服電機(jī)進(jìn)行底片傳送機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)底片勻速、穩(wěn)定傳送，且避免了對(duì)底片的劃傷。

(4)控制部分，該系統(tǒng)采用主從控制的模式，其中工業(yè)PC為系統(tǒng)的上位機(jī)，ARM+FPGA組成的嵌入式系統(tǒng)作為下位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)口與下位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的控制和底片的掃描。

本系統(tǒng)CCD圖像傳感器在焊縫方向的像素為4 096，對(duì)應(yīng)的底片寬度為60 mm，可得到其空間分辨率為0.15 mm。CCD傳感器的數(shù)字圖像位數(shù)為16bit，因此灰階數(shù)為65536，通過(guò)灰階片測(cè)定了系統(tǒng)的光學(xué)密度范圍，其灰階片的密度為4.76情況下，圖像的光學(xué)密度分辨率可達(dá)0.005ΔD/ΔG。底片掃描速度為100 mm/s，掃描通用80 mm×3 600 mm底片需要的時(shí)間為3.6 s，能滿(mǎn)足工程上大批量底片掃描的需求。底片數(shù)字化系統(tǒng)的整體性能達(dá)到了EN 14096—2—2003《無(wú)損檢驗(yàn).X射線(xiàn)照相膠片數(shù)字化系統(tǒng)的質(zhì)量鑒定》規(guī)定的最高級(jí)DS和GB/T 28266—2012《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)-射線(xiàn)膠片數(shù)字化系統(tǒng)的鑒定方法》規(guī)定的最高級(jí)DB級(jí)。

1.3 基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)底片信息完整性評(píng)價(jià)方法

ISO17636—1—2013《焊縫的無(wú)損檢測(cè)-射線(xiàn)檢測(cè)--第1部分：X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)膠片技術(shù)》規(guī)定，A級(jí)檢驗(yàn)底片的光學(xué)密度需≥2.0，B級(jí)檢驗(yàn)底片的光學(xué)密度需≥2.3，否則，底片不能作為評(píng)定依據(jù)，或者說(shuō)底片的光學(xué)密度信息不完整。然而，影響底片質(zhì)量的因素很多，即使拍照條件合適，也可能產(chǎn)生不合格的底片。目前普遍采用密度計(jì)來(lái)檢驗(yàn)底片的光學(xué)密度，但光學(xué)密度計(jì)探頭為點(diǎn)狀探頭，只能測(cè)量底片上某一點(diǎn)的光學(xué)密度，不可能測(cè)量所有點(diǎn)。本文實(shí)現(xiàn)了底片光學(xué)密度值的計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)標(biāo)識(shí)焊縫底片，圖1(a)為原始圖像，圖1(b)中紅色區(qū)域?yàn)閳D像光學(xué)密度小于標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，為信息不完整區(qū)域。

2 高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)底片評(píng)定系統(tǒng)2.1焊縫射線(xiàn)檢測(cè)評(píng)定系統(tǒng)

本文建立了高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)數(shù)字化評(píng)定系統(tǒng)，系統(tǒng)包括用戶(hù)管理，底片圖像的增強(qiáng)顯示與測(cè)量，焊接缺陷的自動(dòng)搜尋、測(cè)量與識(shí)別，焊接底片的自動(dòng)評(píng)定等模塊。圖2為高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)數(shù)字化評(píng)定系統(tǒng)登錄與用戶(hù)管理界面。

2.2 焊縫底片增強(qiáng)顯示與測(cè)量

高速列車(chē)射線(xiàn)檢測(cè)數(shù)字化評(píng)定系統(tǒng)具有焊縫底片查看與測(cè)量等功能。在底片自動(dòng)評(píng)定或計(jì)算機(jī)輔助人工評(píng)定的過(guò)程中，都需要底片圖像的增強(qiáng)，包括去噪、灰度拉伸、求取負(fù)片、縮放等，本文分別采用中值濾波和頻域陷波濾波方法，實(shí)現(xiàn)了底片圖像的去噪處理，采用線(xiàn)性與非線(xiàn)性算法，實(shí)現(xiàn)了底片圖像的灰度拉伸，便于圖像處理及操作者對(duì)底片的觀(guān)察，采用基于亞像素的三次B樣條插值算法，實(shí)現(xiàn)了底片的縮放，減小了底片放大后的失真和顆粒度對(duì)缺陷觀(guān)察的影響。

三次B樣條插值函數(shù)如式(1)所示：

(1)

式中，x為插值位置，R1為插值系數(shù)。

2.3 焊縫底片缺陷自動(dòng)搜尋、測(cè)量、分類(lèi)

針對(duì)高速列車(chē)工件特點(diǎn)及鋁合金焊接缺陷特點(diǎn)，研究開(kāi)發(fā)一套底片缺陷自動(dòng)搜尋、自動(dòng)測(cè)量及自動(dòng)分類(lèi)算法。圖3為算法流程。

首先采用中值濾波對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，以去除個(gè)別圖像中突變的孤立噪點(diǎn)，然后通過(guò)底片背景相減法求取缺陷圖像，即

ID=IO-IB

(2)

式中,IO為原始圖像，IB為背景圖像，ID為前兩者相減得到的缺陷圖像。其中的背景圖像由原始圖像的平滑濾波得到。

缺陷圖像的分割采用自動(dòng)閾值分割算法，數(shù)字圖像的灰度分布圖可以看成是像素灰度值的概率分布密度函數(shù)的一個(gè)近似，基于這個(gè)概念就可以得到一個(gè)最佳的分割閾值，使得圖像背景和焊縫區(qū)域的誤分割率達(dá)到最低。這個(gè)閾值獲取算法可以由迭代計(jì)算得出。設(shè)數(shù)字圖像的灰度級(jí)為65 535，設(shè)初始的閾值為中間灰度值。迭代計(jì)算公式見(jiàn)下式，迭代一直到Ti+1=Ti結(jié)束。這時(shí)收斂到的Ti為最佳的閾值。

(3)

式中，hk為灰度值，k為像素點(diǎn)數(shù)。

分割后的缺陷圖像仍然有許多噪點(diǎn)，為了濾除這些噪點(diǎn)，本文采用形態(tài)學(xué)濾波算法，即先對(duì)圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算時(shí)小的噪點(diǎn)被濾除、再對(duì)圖像進(jìn)行閉運(yùn)算，使開(kāi)運(yùn)算中造成的邊緣缺陷和孔洞閉合。

形態(tài)學(xué)開(kāi)運(yùn)算數(shù)學(xué)表達(dá)式如下式：

A°B=(AΘB)⊕B

(4)

形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下式：

A?B=(A⊕B)ΘB

(5)

式中,A為原始圖像，B為結(jié)構(gòu)元素，A⊕B為A被B膨脹AΘB為A被B腐蝕。

聯(lián)通區(qū)域的求取也采用形態(tài)學(xué)迭代算法，如下式所示：

Xk=(Xk-1⊕B)∩A,k=1,2,3，...

(6)

式中,Xk標(biāo)識(shí)經(jīng)過(guò)k次迭代后的聯(lián)通區(qū)域，B為結(jié)構(gòu)元素，A為原始圖像中的缺陷集合。

缺陷邊界提取由以下公式得到：

β(A)=A-(AΘB)

(7)

式中，A為原始圖像中的缺陷集合，B為結(jié)構(gòu)元素，β為缺陷邊界。

缺陷的基本參數(shù)缺陷長(zhǎng)軸、缺陷的短軸、缺陷的面積、缺陷的周長(zhǎng)、缺陷的灰度背景差、缺陷的外接圓半徑及缺陷的走向，由缺陷的基本參數(shù)可以進(jìn)一步得到缺陷的特征參數(shù)，再由缺陷的特征參數(shù)，通過(guò)模糊推理，可以得到缺陷的類(lèi)型。

2.4 焊縫底片缺陷評(píng)定專(zhuān)家系統(tǒng)

本項(xiàng)目建立針對(duì)高速列車(chē)所采用的射線(xiàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，建立相應(yīng)的底片評(píng)定專(zhuān)家系統(tǒng)，為底片自動(dòng)評(píng)定提供準(zhǔn)則。

計(jì)算機(jī)自動(dòng)評(píng)定可分為兩種形式，一是計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)評(píng)定，即計(jì)算機(jī)先進(jìn)行自主評(píng)定，并逐條給出評(píng)定依據(jù)，然后評(píng)片人員依次審定，二是直接以計(jì)算機(jī)的評(píng)定結(jié)果作為最終結(jié)果。前者在兼顧計(jì)算機(jī)評(píng)定客觀(guān)性強(qiáng)、效率高的同時(shí)，兼顧了人的智能性；后者效率較高，但對(duì)計(jì)算機(jī)算法可靠性的要求很高。本文開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助評(píng)定與全自主評(píng)定的方法，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證其可靠性。

圖4為高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)底片自動(dòng)評(píng)定系統(tǒng)的界面。

3 高速列車(chē)焊縫檢測(cè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)

3.1 焊縫底片信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

高速列車(chē)焊縫底片的信息包括底片的拍照信息(包括放射源類(lèi)型、透射方式、管電壓、管電流、曝光時(shí)間、膠片類(lèi)型、輻射源至被檢物之間的距離、增感屏類(lèi)型、沖洗條件)，與底片相關(guān)的工件信息(部件名稱(chēng)、材質(zhì)、板厚)，底片信息(底片編號(hào)、底片名稱(chēng)、寬度、長(zhǎng)度、光學(xué)密度、評(píng)定結(jié)果、缺陷個(gè)數(shù)、評(píng)定人員、審核人員、評(píng)定時(shí)間、審核時(shí)間)底片的缺陷信息(包括缺陷的位置、類(lèi)型、處理方式、返修結(jié)果等)。

本文結(jié)合企業(yè)產(chǎn)品情況和射線(xiàn)檢測(cè)流程，建立高速列車(chē)焊縫底片數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，包含檢驗(yàn)項(xiàng)目、焊縫底片、焊接缺陷三級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)包含車(chē)輛產(chǎn)品、焊接工件、檢驗(yàn)人員、檢驗(yàn)條件、焊縫底片圖像、底片評(píng)定、缺陷尺寸和特征等信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

目前四方股份公司生產(chǎn)的高速列車(chē)焊接底片評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)采用ISO 10675-2—2010，部分實(shí)驗(yàn)件標(biāo)準(zhǔn)采用ISO 10042-2005。本文根據(jù)ISO 10675-2—2010標(biāo)準(zhǔn)，在底片缺陷自動(dòng)搜尋的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了底片的自動(dòng)評(píng)定，在評(píng)定過(guò)程中的測(cè)量環(huán)節(jié),為了將底片數(shù)字化及數(shù)字化評(píng)定系統(tǒng)納入公司的數(shù)字化車(chē)間管理，開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)模塊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的查詢(xún)與統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了其他輔助模塊：如用戶(hù)登錄與注冊(cè)、圖像存取等模塊。

3.2 焊縫底片評(píng)定報(bào)告生成模塊

根據(jù)四方股份公司射線(xiàn)檢測(cè)評(píng)定報(bào)告的基本格式和ISO 17636—1—2013《焊接的無(wú)損檢驗(yàn)-放射試驗(yàn)-第1部分：X射線(xiàn)膠片和伽瑪射線(xiàn)膠片》標(biāo)準(zhǔn)的要求，確定了評(píng)定報(bào)告所需打印的內(nèi)容，并實(shí)現(xiàn)了底片評(píng)定報(bào)告的自動(dòng)生成、打印預(yù)覽和打印。

在底片數(shù)據(jù)庫(kù)與底片評(píng)定專(zhuān)家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)底片評(píng)定報(bào)告自動(dòng)生成程序，實(shí)現(xiàn)底片評(píng)定報(bào)告的自動(dòng)生成。評(píng)定報(bào)告中包括焊接工藝、射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)和等級(jí)、標(biāo)記系統(tǒng)、最終位置平面圖、輻射源、焦點(diǎn)類(lèi)型與尺寸、所用設(shè)備、膠片類(lèi)型與系統(tǒng)、防護(hù)屏與過(guò)濾器、所用管電壓與電流或輻射源類(lèi)型與活性、曝光時(shí)間、輻射源至膠片距離、處理技術(shù)(手工/自動(dòng))、顯影條件、像質(zhì)計(jì)的類(lèi)型和位置、檢查結(jié)果。

3.3 焊縫底片信息統(tǒng)計(jì)與遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)

在工程實(shí)踐中常常需要遠(yuǎn)程客戶(hù)機(jī)對(duì)本地服務(wù)器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)交換，方便數(shù)據(jù)的維護(hù)和保存，以及實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電腦對(duì)本地服務(wù)器信息的存儲(chǔ)極大地提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率，因而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的遠(yuǎn)程連接具有非常重要意義。

圖5為高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程查詢(xún)系統(tǒng)的界面，查詢(xún)方式可分為按照產(chǎn)品查詢(xún)和按照檢驗(yàn)日期查詢(xún)，也可以綜合查詢(xún)，及同時(shí)限定查詢(xún)的產(chǎn)品批號(hào)和檢驗(yàn)的日期。

在高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程查詢(xún)系統(tǒng)界面的統(tǒng)計(jì)信息區(qū)顯示了所查詢(xún)的產(chǎn)品的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)信息統(tǒng)計(jì)結(jié)果。分為三組：第一組包括工件的總件數(shù)、產(chǎn)品合格率(不包括返修后的合格產(chǎn)品)和無(wú)缺陷產(chǎn)品率；第二組包括I級(jí)焊縫比例、II級(jí)焊縫比例、III級(jí)焊縫比例和>III級(jí)的焊縫的比例；第三組統(tǒng)計(jì)不同類(lèi)型缺陷出現(xiàn)的概率，分為裂紋、夾雜、氣孔和其他缺陷四類(lèi)。

4 結(jié)論

(1)構(gòu)建的焊縫底片數(shù)字化系統(tǒng)性能達(dá)到了EN 14096—2—2003《無(wú)損檢驗(yàn).X射線(xiàn)照相膠片數(shù)字化系統(tǒng)的質(zhì)量鑒定》規(guī)定的DS和GB/T 28266—2012《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)-射線(xiàn)膠片數(shù)字化系統(tǒng)的鑒定方法》規(guī)定的DB級(jí)，滿(mǎn)足了焊縫底片數(shù)字化的需求。

(2)建立了高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)底片數(shù)字化評(píng)定系統(tǒng)，包括底片圖像的增強(qiáng)顯示與測(cè)量模塊、焊接缺陷的搜尋、自動(dòng)測(cè)量與分類(lèi)模塊，焊接底片的自動(dòng)評(píng)定模塊，實(shí)現(xiàn)了焊縫底片的自動(dòng)評(píng)定和計(jì)算機(jī)輔助評(píng)定。

(3)建立了高速列車(chē)焊縫射線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了符合標(biāo)準(zhǔn)的焊縫射線(xiàn)檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)生成、預(yù)覽和打印，實(shí)現(xiàn)了焊縫射線(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)和遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。

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Intelligent X-Ray Film Evaluation System of Welding Seam

HAN Decheng ZHONG Chongcheng SONG Chengyu LU Hao

(CRRC Qingdao Sifang CO.LTD, Qingdao 266111)

A new requirement for defect detection has been proposed for the application of the new methods such as friction stir welding and laser welding. Furthermore, it is also necessary to realize long time storage and automatic processing after manufacture and servicing in the digital workshop. At present, the detection of X-ray detection method has many shortcomings, for example the film can not be preserved in long time, the evaluation is depend on the level of operators and the testing automatic level is not enough. In order to make the testing of internal defects in the rail vehicle welding structure, more visible and automatized a digitalized X-ray testing and evaluating method is proposed. In this paper, a new digitalized device of X-ray film is constructed and the film can be scanned into the computer at low information loss. Then the finding，measurement and recognition of welding imperfection, evaluation of film is realized. At last, a testing database is established also to record and look back the weld film information.

EMU, X-ray testing, Intelligent evaluation

2016-05-10

十二五國(guó)家科技支撐計(jì)劃高速列車(chē)綜合節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)與集成應(yīng)用項(xiàng)目(2013BAG24B02)

韓德成，1979年出生，高級(jí)工程師，主要從事高速列車(chē)焊接技術(shù)研發(fā)及管理工作。E-mail:handecheng@sqst.com

TG404

10.12044/j.issn.1007-2330.2017.02.019