CN101788502B - 金属板缺陷在线检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属板缺陷在线检测方法及装置。利用均质的金属板与体内的孔洞、气泡或其它杂质的导热系数不同，金属板的导热系数大，热传导速度快，一定温度状态下，瞬间喷以冷媒或热媒时，没有缺陷的金属板部分温度恢复度快，其红外热图的均匀一致，不会有异常斑点，内部有孔洞、气泡或杂质缺陷时，则因孔洞、气泡或杂质导热系数与金属板不同而会出现异常斑点的特点，借助由红外热像仪、喷洒或吹施冷媒或热媒的装置、红外热像仪以及数字程序控制装置构成的金属板缺陷在线检测装置，按预设程序步骤定时同步控制拍照对比分析所得红外热图，可准确、方便的在线检测金属板包括通孔在内的缺陷。

Description

金属板缺陷在线检测方法及装置

技术领域

本发明涉及金属板材质量检测技术领域，特别涉及对金属板材中存在孔或气泡等杂质进行检测的的红外热成像检测技术。

背景技术

金属板材尤其是薄板，如钢板、铝板和铜板，在生产过程中由于各种原因在轧制过程中时常会出现孔洞或混入有杂质，这样的产品是不合格产品，为了解决检测孔洞的问题，据了解，美国赛默飞世尔科技公司生产了孔洞仪，但其只能检测通孔而不能检测盲孔，更不能确定孔洞的位置和大小。

中国专利CN1758967A(国际申请号PCT/FR2004/000679)，公开了一种检测连续行进的材料卷带中的孔的部件。该发明部件为包括一个垂直结构的类型，该垂直结构设置在经由一个水平缝的材料带的路径上，该水平缝把该结构划分成二个部分即上机架和下机架。每个所述机架通过相对着的打开的窗口在上述缝上开放。上机架设计成支持在其下前进的带的方向上发射光源的第一光学子组件，下机架设计成支持接收来自第一光学子组件的光的第二光学子组件。其中，光发射子组件包括激光辐射即受激发射，光接收子组件包括对激光辐发出的低光通量敏感的光电二极管。该发明可用于检查高速连续前进的钢板上的孔，利用光发射子组件和光接收子组件点对点的方法，来检测钢板上的孔洞，其不足之处是只能检测钢板上顶面与底面贯通的通孔，而不能检测未穿透的洞孔，也不能检测出钢板中含有的气泡及杂质等缺陷，不能准确显示缺陷的位置，也无法显示检测的图像。

中国专利CN201138332Y，公开了一种钢板孔洞在线检测装置，属于在线的钢板孔洞检测装置。该装置的所要解决的问题是现有技术发现孔洞只能报警，不能直接显示孔洞的具体位置，以及如何使光源稳定、安装及制作等问题。该装置由支架、连接于支架上的紫外光源、光电接收器、与光电接收器通过信号线连接的控制柜、连接于光电接收器上的光罩、安装于光电接收器与紫外光源之间的滤光器、装于光电接收器两侧的挡光板、与挡光板连接的自动跟踪器、连接于挡光板上的伺服电机组成。紫外光源上通过导线连接镇流器；光电接收器为光电倍增管。该装置能直接显示孔洞的具体位置，然而，由于是利用紫外光来检测钢板中孔洞，不仅检测不方便，依旧不能检测到钢板上未穿透的洞孔，也不能检测出钢板中含有的气泡及杂质等缺陷，还易受到其它光源的干扰。

发明内容

本发明的任务在于克服现有技术的缺陷，提供一种不仅能准确检测出金属板上含有的通孔，还能准确定位测定金属板上的盲孔、微孔、气泡或其它杂质缺陷的金属板缺陷在线检测方法及装置。

基于同一构思，能实现本发明目的的技术方案有多个：

技术方案一、

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于行进、高温状态；b、利用在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板进行实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施冷媒降温；d、利用在待测金属板上方设置的另一红外热像仪在短暂时间内对已降温的金属板的对应位置区域拍摄红外热像；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

技术方案二：

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于行进、高温状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施冷媒降温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施冷媒降温处理的部位在瞬时降温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施冷媒降温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

技术方案三：

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于高温且停滞或缓慢行进状态；b、利用在在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施冷媒降温；d、利用同一红外热像仪快速对金属板的降温区域拍红外热像照；e、对比同一红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，两者皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一幅红外热像中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一幅红外热像中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

技术方案四：

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于高温且停滞或缓慢行进状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施冷媒降温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施冷媒降温处理的部位在瞬时降温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施冷媒降温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

对上述方案进一步完善的措施有：

所述金属板的行进速度、所述两个热像仪拍照热像图的时间以及所述喷洒装置在金属板上喷施冷媒降温的时间通过一数字程序控制装置同步协调完成。

所述的金属板为轧制工艺中的金属板材，具体如：钢板、铝板或铜板，对某些非金属板材也可以。

所述的降温措施是指喷水、喷汽或喷致冷剂。

在所述步骤a中，高温状态温度为50℃至1000℃，所述冷媒的用量为让高温金属板温度至少下降10％。

所述红外热像仪对喷洒或吹施冷媒的金属板拍照的时间限定为喷洒或吹施冷媒后0.1-2秒。

所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能从金属板表面快速消失，

要比金属板表面温度恢复的快。如：能在0.1-2秒内从金属板表面快速蒸发。

本发明还包含了一下几个技术方案：

技术方案五：

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于低温且行进状态；b、利用在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板进行实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施热媒升温；d、利用在待测金属板上方设置的另一红外热像仪在短暂时间内对已升温的金属板的对应位置区域拍摄红外热像；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

技术方案六：

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于低温且行进状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施热媒升温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施热媒升温处理的部位在瞬时升温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施热媒升温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中没有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

技术方案七：

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于高温且停滞或缓慢行进状态；b、利用在在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施热媒升温；d、利用同一红外热像仪快速对金属板的升温区域拍红外热像照；e、对比同一红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，两者皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包含通孔的缺陷；前一幅红外热像中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一幅红外热像中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

技术方案八：

金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于低温且停滞或缓慢行进状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施热媒升温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施热媒升温处理的部位在瞬时降温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施热媒升温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

对这几个技术方案的进一步改进措施包括：

所述低温状态温度为-30℃至50℃，将所述热媒的用量为让低温金属板温度至少上升10％。

所述红外热像仪对喷洒或吹施热媒的金属板拍照的时间限定为喷洒或吹施冷媒后0.1-2秒。

解决上述技术任务，可以借助以下金属板缺陷在线检测装置实现：

金属板缺陷在线检测装置，其特征在于：包括一喷洒或吹施冷媒或热媒的装置、一个或两个红外热像仪，喷洒或吹施冷媒或热媒的装置以及红外热像仪通过控制电路与一具有定时控制功能的数字程序控制装置5相连，按预设在数字程序控制装置内的检测控制程序定时同步控制三者拍照、喷洒或吹施冷媒或热媒并实施数据处理，还可与上位计算机实现数据通讯；

所述数字程序控制装置按照下列时序步骤工作：

当设有一个红外热像仪时：a、控制红外热像仪对处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板进行实时红外热像拍照；b、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在待测金属板的对应位置上喷洒或吹施冷媒或热媒；c、控制红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果；

或者，当设有一个红外热像仪时：a、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板上喷洒或吹施冷媒或热媒；a、控制红外热像仪对待测金属板的相应位置进行实时红外热像拍照；c、待金属板温度恢如初后控制红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果；

或者，当设有两台红外热像仪时：a、控制一台红外热像仪对处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板进行实时红外热像拍照；b、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在待测金属板的对应位置上喷洒或吹施冷媒或热媒；c、控制另一台红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果；

或者，当设有两台红外热像仪时：a、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板的对应位置上喷洒或吹施冷媒或热媒；b、控制一台红外热像仪对待测金属板进行实时红外热像拍照；c、待金属板温度恢如初后，控制另一台红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果。

所述红外热像仪由多个小红外热像仪组合而成，所述数字程序控制装置或上位计算机将每个小红外热像仪拍照的不同被拍金属板表面部位的图像拼接成一个大的高分辨的红外图像。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明不仅能实时在线以红外热图像方式高速、可视、准确检测出生产过程中金属板所含通孔，而且能检测出钢板上未穿透的盲孔、气泡及其它杂质，特别是非金属杂质，并且能准确显示这些缺陷的位置，获取可复现的实时可视数字红外热图，具有抗干扰强，检测数据精准的特点。

附图说明

图1是实施例1之泼水前，表面最高温度高达201℃的整块铝板的红外热像图；

图2是实施例1泼水0.25秒后，整块铝板表面最高温度降至164℃的红外热像图；

图3实施例1泼水0.5秒后，整块铝板表面最高温度又升至188℃的整块铝板的红外热像图。

图4是金属板缺陷在线检测装置在线安装及检测的一种工艺布置原理图；

图5是金属板缺陷在线检测装置在线安装及检测的另一种工艺布置原理图。

图6是金属板缺陷在线检测装置在线安装及检测的又一种工艺布置原理图。

具体实施方式

下面先结合本发明人所作的具体实验和附图说明一下由此得出的金属板缺陷检测的基本原理：

附图1是泼水前，表面最高温度高达201℃的整块铝板(金属板1)的红外热图照片，图中铝板的区域1内看不到体内孔洞2。

附图2是附图1中铝板被泼水0.25秒后，整块铝板表面最高温度降至164℃的红外热图照片，此瞬间，图中铝板的区域1内清晰可见孔洞2。

附图3是泼水0.5秒后，整块铝板表面最高温度又升至接近初始温度(188℃)的整块铝板的热图照片，图中区域X中附图2所显现的孔洞2消失不见。

这是因为：均质的金属板1与体内的孔洞2、气泡或其它杂质(如非金属)的导热系数不同。由于金属板的导热系数大，热传导速度快，当高温状态下，瞬间喷以冷水、冷气等冷媒时，没有体内缺陷的金属板部分温度恢复(回升)速度快，红外热图的图案比较均匀一致，没有异常斑点显现。当金属板有内部孔洞或气泡或其它非金属杂质缺陷时，则因非金属表面导热系数差而呈现与金属板有显著地不同，两者对照从而可检出体内孔洞或气泡或杂质，对于顶面不通，底面及其内部相通的盲孔或气泡，可以清楚的检查出来，反之对于材质均匀的非金属板材亦然，只不过异常斑点的显示形式有所差异。

结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

金属板缺陷在线检测方法，按图4所示工艺布置。被检测金属板1为热轧工艺中正在输送线上水平送出的处于190-250℃高温下的热钢板。

所选用的金属板在线检测装置包括：设在被检测金属板1顶面上方的喷洒或吹施冷媒的装置3(具体来说可以是带有控制阀的冷水、冷气喷头或制冷剂喷头)，按金属板前进方向A，在喷头的前后或所设的红外热像仪4和红外热像仪6(均选用科易公司或莱茵技术公司制造的红外热像仪)及一具有定时控制功能的数字程序控制装置5(具体可以用计算机实现)。三者相连，根据金属板行进速度，自动控制红外热像仪4喷洒或吹施冷媒的装置3动作。前面的红外热像仪4在高温状态对热钢板先拍照，然后控制程序喷头喷洒冷汽使钢板温度急降至约160-170℃(约0.1-2秒)，然后控制另一红外热像仪6拍照热图。对比前后两个红外热像仪对金属板同一部位所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中皆有孔洞2状异常缺陷图像的，表明该位置上有通孔缺陷；前一红外热像仪4中所拍热像图中没有孔洞2状异常缺陷图像，但后一红外热像仪6所拍热像图中有孔洞2状异常缺陷图像的，表明该位置上有盲孔、气泡或杂质缺陷。从而实现本发明缺陷在线检测的目的。

实施例2：

金属板缺陷在线检测方法，按图5所示工艺布置。被检测金属板1为热轧工艺中正在输送线上水平送出的处于200-210℃高温下的热钢板，关键步骤是：a、使待测金属板1处于行进、高温状态；b、用喷洒装置3在金属板上骤然喷施冷水降温至185℃；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪4，对金属板受到喷施冷水降温处理的部位在瞬时降温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复至约200℃，用另一台红外热像仪6对所述金属板受到喷施冷水降温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样孔洞2状异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的孔洞2状异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有孔洞2状异常缺陷图像的，表明对应区域金属板1表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

本实施例其它的措施可参考实施例1的内容。

实施例3：

金属板缺陷在线检测方法，如图6所示，包括如下步骤：a、使待测金属板处于高温(1000℃)且停滞或缓慢行进(相对于高速摄像的红外热像仪近于静止)状态；b、利用在在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施冷水降温至约900℃；d、利用同一红外热像仪在水汽散尽时快速对金属板的降温区域拍红外热像照；e、对比同一红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，两者皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一幅红外热像中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一幅红外热像中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

实施例4：

金属板缺陷在线检测方法，如图5所示。包括如下步骤：a、使待测金属板1处于400℃高温且停滞或缓慢行进状态；b、用一喷洒装置3在金属板上骤然喷施冷媒降温至约360℃；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪4，对金属板受到喷施冷媒降温处理的部位在降温后1秒时间内进行红外热像拍照；d、待金属板温度恢复到约400℃，用另一台红外热像仪6对金属板1受到喷施冷媒降温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样孔洞2状异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的孔洞2状异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有此异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

实施例5-6是实施例1-2在金属板处于低温状态的实施例子。

实施例5：

金属板缺陷在线检测方法，如图4所示，包括如下步骤：a、使待测金属板处于10℃低温且行进状态；b、利用在待测金属板上方设置的一红外热像仪4，对金属板1进行实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置3在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施热媒升温；d、利用在待测金属板上方设置的另一红外热像仪6在1.5秒短暂时间内对已升温的金属板的对应位置区域拍摄红外热像；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样孔洞状异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的孔洞状异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

实施例6：

金属板缺陷在线检测方法，如图5所示，包括如下步骤：a、使待测金属板1处于20℃低温且行进状态；b、用一喷洒装置3在所述金属板上骤然喷施热媒升温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪4，对金属板受到喷施热媒升温处理的部位在瞬时升温后的0.8秒后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复至约20℃，用另一台红外热像仪6对金属板受到喷施热媒升温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中没有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

实施例7：

金属板缺陷在线检测方法，如图6所示，包括如下步骤：a、使待测金属板1处于-30℃低温且停滞或缓慢行进状态；b、利用在在待测金属板上方设置的一红外热像仪4，对金属板实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置3在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施热媒升温；d、利用同一红外热像仪5快速对金属板的升温区域拍红外热像照；e、对比同一红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，两者皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包含通孔的缺陷；前一幅红外热像中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一幅红外热像中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

实施例8：

金属板缺陷在线检测方法，如图5所示，包括如下步骤：a、使待测金属板1处于5℃低温且停滞或缓慢行进状态；b、用一喷洒装置3在金属板上骤然喷施热媒升温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪4，对金属板受到喷施热媒升温处理的部位在约0.6秒短暂时间后进行红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪6对金属板受到喷施热媒升温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样孔洞状异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

下面是金属板缺陷在线检测装置的基本构成说明。

金属板缺陷在线检测装置，包括一喷洒或吹施冷媒或热媒的装置3、一个或两个红外热像仪4、6，这些装置通过控制电路与一具有定时控制功能的数字程序控制装置5相连，按预设在数字程序控制装置5内的检测控制程序定时同步控制三者拍照、喷洒或吹施冷媒或热媒并实施数据处理，还可与上位计算机实现数据通讯。具体使用时，如以上实施例所述，红外热像仪可以是一个或两个，设在喷洒或吹施冷媒或热媒的装置的前后或之后。

对于表面大或被测表面的分辨率要求高的金属板，上述实施例中的每个红外热像仪均可以由多个小红外热像仪组合而成。通过数字程序控制装置或上位计算机将每个小红外热像仪拍照的不同被拍金属板表面部位的图像拼接成一个大的高分辨的红外图像，供后续处理所用。

基于本发明的基本原理，可以有难以穷举的实施例，只要符合上述原理的组合方案，均应涵盖在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (35)

1.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于行进、高温状态；b、利用在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板进行实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施冷媒降温；d、利用在待测金属板上方设置的另一红外热像仪在短暂时间内对已降温的金属板的对应位置区域拍摄红外热像；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

2.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于行进、高温状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施冷媒降温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施冷媒降温处理的部位在瞬时降温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施冷媒降温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

3.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于高温且停滞或缓慢行进状态；b、利用在在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施冷媒降温；d、利用同一红外热像仪快速对金属板的降温区域拍红外热像照；e、对比同一红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，两者皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一幅红外热像中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一幅红外热像中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

4.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于高温且停滞或缓慢行进状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施冷媒降温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施冷媒降温处理的部位在瞬时降温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施冷媒降温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的任一种金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述金属板的行进速度、所述两个热像仪拍照热像图的时间以及所述喷洒装置在金属板上喷施冷媒降温的时间通过一数字程序控制装置同步协调完成。

6.根据权利要求5所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述的金属板为轧制工艺中的金属板材。

7.根据权利要求6所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述的金属板为钢板、铝板或铜板。

8.根据权利要求1-4所述的任一种金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述的降温措施是指喷水、喷汽或喷致冷剂。

9.根据权利要求5所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述的降温措施是指喷水、喷汽或喷致冷剂。

10.根据权利要求6所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述的降温措施是指喷水、喷汽或喷致冷剂。

11.根据权利要求7所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述的降温措施是指喷水、喷汽或喷致冷剂。

12.根据权利要求1-4所述的任一种金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：在所述步骤a中，高温状态温度为50℃至1000℃，所述冷媒的用量为让高温金属板温度至少下降10％。

13.根据权利要求5所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：在所述步骤a中，高温状态温度为50℃至1000℃，所述冷媒的用量为让高温金属板温度至少下降10％。

14.根据权利要求6所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：在所述步骤a中，高温状态温度为50℃至1000℃，所述冷媒的用量为让高温金属板温度至少下降10％。

15.根据权利要求7所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：在所述步骤a中，高温状态温度为50℃至1000℃，所述冷媒的用量为让高温金属板温度至少下降10％。

16.根据权利要求1-4所述的任一种金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述红外热像仪对喷洒或吹施冷媒的金属板拍照的时间限定为喷洒或吹施冷媒后0.1-2秒。

17.根据权利要求5所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述红外热像仪对喷洒或吹施冷媒的金属板拍照的时间限定为喷洒或吹施冷媒后0.1-2秒。

18.根据权利要求6所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述红外热像仪对喷洒或吹施冷媒的金属板拍照的时间限定为喷洒或吹施冷媒后0.1-2秒。

19.根据权利要求7所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述红外热像仪对喷洒或吹施冷媒的金属板拍照的时间限定为喷洒或吹施冷媒后0.1-2秒。

20.根据权利要求1-4所述的任一种金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能从金属板表面快速消失，要比金属板表面温度恢复的快。

21.根据权利要求5所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能从金属板表面快速消失，要比金属板表面温度恢复的快。

22.根据权利要求6所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能从金属板表面快速消失，要比金属板表面温度恢复的快。

23.根据权利要求7所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能从金属板表面快速消失，要比金属板表面温度恢复的快。

24.根据权利要求20所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能在0.1-2秒内从金属板表面快速蒸发。

25.根据权利要求21所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能在0.1-2秒内从金属板表面快速蒸发。

26.根据权利要求22所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能在0.1-2秒内从金属板表面快速蒸发。

27.根据权利要求23所述的金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述冷媒的用量限定在喷洒或吹施后，能在0.1-2秒内从金属板表面快速蒸发。

28.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于低温且行进状态；b、利用在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板进行实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施热媒升温；d、利用在待测金属板上方设置的另一红外热像仪在短暂时间内对已升温的金属板的对应位置区域拍摄红外热像；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

29.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于低温且行进状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施热媒升温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施热媒升温处理的部位在瞬时升温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施热媒升温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；前一红外热像仪中所拍热像图中有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一红外热像仪所拍热像图中没有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

30.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于低温且停滞或缓慢行进状态；b、利用在在待测金属板上方设置的一红外热像仪，对金属板实时红外热像拍照；c、用一喷洒装置在与所拍照金属板对应的区域位置上，对金属板骤然喷施热媒升温；d、利用同一红外热像仪快速对金属板的升温区域拍红外热像照；e、对比同一红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，两者皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包含通孔的缺陷；前一幅红外热像中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但后一幅红外热像中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下有盲孔、气泡或杂质缺陷。

31.金属板缺陷在线检测方法，包括如下步骤：a、使待测金属板处于低温且停滞或缓慢行进状态；b、用一喷洒装置在所述金属板上骤然喷施热媒升温；c、在待测金属板上方预先设置一红外热像仪，对金属板受到喷施热媒升温处理的部位在瞬时降温后的一个短暂时间后实时红外热像拍照；d、待金属板温度恢复如初，用另一台红外热像仪对所述金属板受到喷施热媒升温处理的部位再次拍照；e、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，两红外热像仪所拍热像图中对应区位皆包含有同样异常缺陷图像的，表明该位置上有包括通孔在内的缺陷；后一红外热像仪中所拍热像图中没有非同正常均匀图像的异常缺陷图像，但前一红外热像仪所拍热像图中有异常缺陷图像的，表明对应区域金属板表面下面有盲孔、气泡或杂质缺陷。

32.根据权利要求28-31所述的任一种金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述低温状态温度为-30℃至50℃，将所述热媒的用量为让低温金属板温度至少上升10％。

33.根据权利要求28-31所述的任一种金属板缺陷在线检测方法，其特征在于：所述红外热像仪对喷洒或吹施热媒的金属板拍照的时间限定为喷洒或吹施热媒后0.1-2秒。

34.金属板缺陷在线检测装置，其特征在于：包括一喷洒或吹施冷媒或热媒的装置、一个或两个红外热像仪，喷洒或吹施冷媒或热媒的装置以及红外热像仪通过控制电路与一具有定时控制功能的数字程序控制装置相连，按预设在数字程序控制装置内的检测控制程序定时同步控制两者或三者拍照、喷洒或吹施冷媒或热媒并实施数据处理，还可与上位计算机实现数据通讯；

所述数字程序控制装置按照下列时序步骤工作：

当设有一个红外热像仪时：a、控制红外热像仪对处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板进行实时红外热像拍照；b、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在待测金属板的对应位置上喷洒或吹施冷媒或热媒；c、控制红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果；

或者，当设有一个红外热像仪时：a、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板上喷洒或吹施冷媒或热媒；a、控制红外热像仪对待测金属板的相应位置进行实时红外热像拍照；c、待金属板温度恢如初后控制红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比红外热像仪所拍照的前后两幅红外热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果；

或者，当设有两台红外热像仪时：a、控制一台红外热像仪对处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板进行实时红外热像拍照；b、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在待测金属板的对应位置上喷洒或吹施冷媒或热媒；c、控制另一台红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果；

或者，当设有两台红外热像仪时：a、控制喷洒或吹施冷媒或热媒的装置在处于行进、停滞或缓慢行进状态中的待测金属板的对应位置上喷洒或吹施冷媒或热媒；b、控制一台红外热像仪对待测金属板进行实时红外热像拍照；c、待金属板温度恢如初后，控制另一台红外热像仪再次对相应位置进行实时红外热像拍照；d、对比前后两个红外热像仪对金属板同一区域所拍的热像图，得出待测金属板是否存在通孔、盲孔、气泡或杂质缺陷的检测结果。

35.根据权利要求34所述的金属板缺陷在线检测装置，其特征在是：所述红外热像仪由多个小红外热像仪组合而成，所述数字程序控制装置或上位计算机将每个小红外热像仪拍照的不同被拍金属板表面部位的图像拼接成一个大的高分辨的红外图像。

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