一种管件焊缝内表面质量智能移动检测方法与流程

本发明属于管件焊缝质量检测，涉及到一种管件焊缝内表面质量智能移动检测方法。

背景技术：

1、管件焊缝是实践中对目标焊件进行弯曲、焊接后得到的管件结合处，焊缝在焊接过程中起着至关重要的作用，它连接了原本分开的两个或多个金属部件，形成了一个整体结构。管件焊缝是管道系统中的薄弱环节，如果焊接质量不佳，就容易出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷。因此管件焊缝质量检测对于保障管道安全、提高生产效率和产品质量具有重要意义。

2、传统的管件焊缝内表面质量检测方式是操作人员手持检测设备沿管件焊缝进行扫描检测，结合操作人员自身经验和扫描结果判断管件焊缝是否合格，这样的检测方式存在以下不足：1、传统的管件焊缝质量检测方式是针对管件焊缝进行无损检测，具体体现为利用超声波探头进行各项缺陷检测，这种检测方式只检测到一些表面和内部的缺陷，对于某些特定类型的缺陷可能因为各种因素检测不到，降低检测结果的科学性和可靠性，通过无损检测无法直接反映材料的性能变化，检测结果不够直观、全面。

3、2、传统的管件焊缝质量检测方式依赖操作人员的操作熟练度和经验，受人为因素影响较大，操作人员的技能水平、经验以及疲劳程度都会直接影响检测结果，降低了检测结果的客观性和科学性，操作人员操作稳定性差可能导致检测结果的不稳定和不准确，检测速度慢导致检测效率降低。

4、3、传统的管件焊缝质量检测方式只能得到管件焊缝是否具有缺陷以及缺陷的数量和位置，无法对各缺陷进行定量分析以及缺陷程度分析，导致检测结果不够具体，降低检测结果的有效度与实用性。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种管件焊缝内表面质量智能移动检测方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提出一种管件焊缝内表面质量智能移动检测方法，包括以下步骤：s1、在移动检测行走设备上设置高清摄像头、超声波探头和拉伸终端。

3、s2、根据超声波检测范围将管件焊缝均匀划分成若干检测区段，并在各检测区段内布设检测点，并记录各检测点的位置。

4、s3、利用移动检测行走设备进入管件内部沿管件焊缝移动，当移动到各检测点时由超声波探头对位于相应检测区段的焊缝进行超声检测，得到各检测区段的超声回波。

5、s4、基于各检测区段的超声回波获取各检测区段焊缝对应的表观缺陷特征，具体包括缺陷数量、缺陷类型、缺陷长度和缺陷位置。

6、s5、依据得到的各检测区段焊缝对应的表观缺陷特征分析管件焊缝的表观质量系数。

7、s6、在移动检测行走设备沿管件焊缝移动过程中实时定位移动位置，并与各检测点的位置进行对比，当移动检测行走设备移动到某检测点的位置时利用拉伸终端对管件焊缝进行拉伸检测。

8、s7、利用高清摄像头获取各检测点对应的拉伸前后图像，进而从各检测点对应的拉伸前后图像中提取焊缝形变指征，分析管件焊缝的焊材质量系数。

9、s8、基于管件焊缝对应的表观质量系数和焊缝质量系数评判管件焊缝是否符合工艺要求，若不符合，则识别缺陷倾向检测区段和缺陷倾向指向。

10、在一种可选的方式中，所述将管件焊缝均匀划分成若干检测区段步骤如下：依据超声波探头型号获取超声波探头的检测覆盖范围，由此获取管件焊缝的划分间隔长度，进而依据划分间隔长度将管件焊缝进行检测区段划分，并按照移动检测行走设备的行走方向对各检测区段进行编号。

11、在一种可选的方式中，所述在各检测区段内布设检测点具体如下：取各检测区段的中心点作为检测点。

12、在一种可选的方式中，所述获取各检测区段焊缝对应的表观缺陷特征步骤如下：将各检测区段的超声回波与数据存储库中存储的正常超声回波进行对比，识别是否存在异常，若存在异常，则标记异常位置，其中异常位置即为缺陷位置。

13、将各检测区段的超声回波聚焦在缺陷位置，并统计标记的缺陷位置数量即为缺陷数量，其中表示检测区段编号，，同时从超声回波的缺陷位置提取波形特征，将其与数据存储库中存储的各类型表观缺陷对应的超声波形特征进行对比，得到各缺陷位置中各类型表观缺陷对应的波形特征相似度，进而从中选取最大波形特征相似度对应的缺陷类型作为该缺陷位置对应的缺陷类型。

14、提取各检测区段的超声回波在缺陷位置的波高变化，得到各缺陷位置对应的缺陷长度，表示缺陷编号，。

15、在一种可选的方式中，所述分析管件焊缝的表观质量系数具体如下：将各检测区段内各处缺陷的缺陷类型与数据存储库中存储的各种缺陷类型对应的影响因子进行匹配，得到各处缺陷对应的影响因子。

16、将各检测区段内各处缺陷对应的影响因子、缺陷长度以及缺陷数量导入表达式得到各检测区段对应的表观缺陷系数，其中表示各检测区段的长度。

17、将各检测区段对应的表观缺陷系数代入计算公式得到管件焊缝的表观质量系数，其中表示自然常数，表示检测区段数量。

18、在一种可选的方式中，所述利用拉伸终端对管件焊缝进行拉伸检测步骤如下：在移动检测行走设备移动到相应检测点时利用拉伸终端以检测点为支点向垂直于移动检测行走设备行走方向施加拉力。

19、在一种可选的方式中，所述焊缝形变指征包括焊缝面积增加量、新增裂纹数量和新增裂纹面积，提取焊缝形变指征步骤如下：利用高清摄像头采集各检测区段对应的拉伸检测前后图像，获取拉伸检测前焊缝面积和拉伸检测后焊缝面积，通过对比各检测区段对应的拉伸检测前后图像进而得到各检测区段焊缝拉伸前后新增裂纹数量和新增裂纹面积。

20、将拉伸检测前焊缝面积和拉伸检测后焊缝面积代入公式计算得到各检测区段对应的焊缝面积增加量。

21、在一种可选的方式中，所述分析管件焊缝的焊材质量系数步骤如下：将各检测区段内检测点位置与缺陷位置进行对比，得到各检测区段中检测点与各缺陷位置之间的距离，并将其结合缺陷位置对应的影响因子代入公式计算各检测区段对应的权重因子，其中，表示检测区段内存在的缺陷数量。

22、将各检测区段对应的焊缝面积增加量、新增裂纹数量和新增裂纹面积代入公式得到各检测区段对应的焊材缺陷系数，其中表示各检测区段中缺陷类型为裂纹的缺陷位置数量，表示修正裂纹面积。

23、进而将各检测区段对应的权重因子和焊材缺陷系数代入公式得到管件焊缝的焊材质量系数。

24、在一种可选的方式中，所述评判管件焊缝是否符合工艺要求具体如下：将管件焊缝的表观质量系数和管件焊缝的焊材质量系数代入分析模型得到管件焊缝内是否符合工艺要求的判断结果，其中表示管件焊缝内表面质量不符合工艺要求，表示管件焊缝内表面质量符合工艺要求，其中表示预先设置的达标表观质量系数，表示预先设置的达标焊材质量系数，表示或，表示非。

25、在一种可选的方式中，所述识别缺陷倾向检测区段和缺陷倾向指向具体如下：若管件焊缝内表面质量不符合工艺要求，则将各检测区段对应的表观缺陷系数和各检测区段对应的焊材缺陷系数代入公式得到各检测区段对应的管件焊缝质量系数，其中、表示表观缺陷系数和焊材缺陷系数对应的比例系数。

26、将代入判断模型判断各检测区段是否符合工艺要求，其中表示预先设置的达标管件焊缝质量系数，表示该检测区段管件焊缝质量符合工艺要求，表示该检测区段管件焊缝质量不符合工艺要求，并将不符合工艺要求的检测区段记为缺陷检测区段。

27、对比各缺陷检测区段对应的管件焊缝质量系数，将最小管件焊缝质量系数对应的缺陷检测区段记为缺陷倾向检测区段。

28、对比各缺陷检测区段对应的表观质量系数和焊材质量系数中得到各缺陷检测区段对应的缺陷指向。

29、将各缺陷检测区段对应的缺陷指向进行对比，并将相同缺陷指向对应的缺陷检测区段进行归类得到各类缺陷指向对应的检测区段数量，通过将各类缺陷指向对应的检测区段数量与缺陷检测区段数量进行对比计算，得到各类缺陷指向对应检测区段占比。

30、选取检测区段占比最大的缺陷指向为缺陷倾向指向。

31、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过对管件焊缝内表面进行无损检测和有损检测相结合的方式，全面分析管件焊缝内表面质量情况，通过多种方式进行质量分析，综合考虑了各种因素，增加了检测结果的科学性和可靠性，通过有损检测的方式综合考虑的焊层材质的性能变化，更加直观、全面。

32、（2）本发明通过将超声波探头、高清摄像头和拉伸装置装配在移动检测行走设备上，从而实现对管件焊缝进行自动检测与分析，避免了因为操作人员的技能水平、经验以及疲劳程度而影响检测结果，增加了检测结果的客观性和科学性，提升了检测效率，节省人力成本以及因为人员操作不当造成的物料成本。

33、（3）本发明通过获取管件焊缝对应的缺陷数量、缺陷位置、缺陷类型以及缺陷长度，进而对表观质量和焊材质量进行定量分析，从而判断管件焊缝是否符合工艺要求，对于不符合工艺要求的检测区段进一步识别缺陷倾向检测区段和缺陷倾向指向。实现了对各类缺陷进行定量分析以及缺陷程度分析，进而传送至管理员处，方便后续工作人员进行进一步处理，使结果更加具体、全面，提升检测结果的有效性与实用性。