CN113376185A - 基于x射线的输送带厚度实时在线监测方法 - Google Patents

基于x射线的输送带厚度实时在线监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113376185A
CN113376185A CN202110464688.9A CN202110464688A CN113376185A CN 113376185 A CN113376185 A CN 113376185A CN 202110464688 A CN202110464688 A CN 202110464688A CN 113376185 A CN113376185 A CN 113376185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thickness
ray
image
belt
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110464688.9A
Other languages
English (en)
Inventor
章正庭
朱建成
周一帆
张炯
经鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Baotong Intelligent Iot Technology Co ltd
Original Assignee
Wuxi Baotong Intelligent Iot Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Baotong Intelligent Iot Technology Co ltd filed Critical Wuxi Baotong Intelligent Iot Technology Co ltd
Priority to CN202110464688.9A priority Critical patent/CN113376185A/zh
Publication of CN113376185A publication Critical patent/CN113376185A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/03—Investigating materials by wave or particle radiation by transmission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/10—Different kinds of radiation or particles
    • G01N2223/101—Different kinds of radiation or particles electromagnetic radiation
    • G01N2223/1016—X-ray
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60—Specific applications or type of materials
    • G01N2223/633—Specific applications or type of materials thickness, density, surface weight (unit area)

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Abstract

本发明属于输送带在线监测技术领域，具体涉及基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法。本发明基于输送带X射线平板检测器的影像数据，采用图像处理和数据分析技术，一次得出整条输送带横向和纵向各个位置的厚度值分布图像。无需通过易受外界工况影响的机械结构控制测距传感器来回移动，从而保证厚度测量的可靠性和全面性。

Description

基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法
技术领域
本发明属于输送带在线监测技术领域，具体涉及基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法。
背景技术
目前的输送带测厚装置及检测方法，一般是在输送带上下两侧的滑动导轨上分别安装一个测距传感 器。根据上下测距传感器测量距输送带上表面和下表面的距离L1和L2，以及上下测距传感器间的距离D， 计算出输送带厚度值T＝D-L2-L1。该方法在一个时刻只能测量输送带一个点的厚度，需要通过电机或人 工调整测距传感器在滑动导轨上的位置，才可以测量输送带不同横向位置的厚度(横向指垂直于输送带行 进方向)。然而存在如下缺点：1、在输送带行进时无法一次测量横向所有位置的厚度，无法形成输送带两 个维度的整体厚度图像；2、下上测距传感器在滑动导轨上的移动需要精密机械控制，在恶劣工况下容易 失效，增加了运维成本。
为此，针对上述的确定，目前通过X射线实现对输送带的检测。输送带X射线检测设备原理是：通 过X射线透照输送带，由成像器转换成数字信号，再经计算机软件还原成影像图档后，进行判图、标注、 储存等作业。一般只能满足特定种类的输送带(如钢丝绳芯输送带)特定缺陷(如断芯、接头抽动)的 检测识别，一般需要人工翻看历史图像，了解皮带整体状况。从而只能识别特定缺陷模式，未能有效挖掘 X射线影像信息，尤其未能检测皮带厚度及其历史变化趋势，未能做出缺陷的预测预判。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，目的是为了解 决现有的输送带X射线检测设备仅能识别特定缺陷模式，无法有效挖掘X射线影像信息，特别无法检测 皮带厚度及其历史变化趋势，以及未能做出缺陷的预测预判的技术问题。
本发明提供的基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，具体技术方案如下：
基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，包括如下步骤：
S1，获取输送带的原始X射线影像图档；
S2，将步骤S1中的原始X射线影像图档经过图像处理，加强所述原始X射线影像图档明暗对比度， 获得皮带厚度影像；
S3，将步骤S2中的皮带厚度影像进行多区域划分(不限定具体的划分方式，一般是划分成网格)，获 得待测区域，并计算每个待测区域的厚度值和基准厚度；
S4，将步骤S3中的待测区域的厚度值与所对应的基准厚度进行比较，将厚度小于基准厚度的待测区 域定为疑似受损区域，统计所述疑似受损区域的数量；
S5，步骤S4中所述疑似受损区域的数量超出预设阈值，生成报警指令，将附带步骤S2中的皮带厚度 影像并标识疑似受损区域的位置。
在某些实施方式中，步骤S1中，原始X射线影像图档通过X射线平板检测器进行采集。
在某些实施方式中，步骤S2中，所述图像处理为包括如下步骤：
(1)将图像转换为单通道亮度数据；
(2)通过图像增强技术，加强图像的对比度；
(3)过滤亮度值低于基准的像素点。
在某些实施方式中，步骤S3中，所述待测区域的厚度值依据公式(1)进行计算，
I＝I0*e^-μhρ (1)
式中，I0为入射前的X射线强度，I为透过被检测物体后的X射线强度，μ为质量吸收系数，h为被 检测物体厚度，ρ为被检测物体密度，e为自然常数。
在某些实施方式中，步骤S3中，所述基准厚度为皮带出厂原始厚度、所述待测区域周围部分的平均 厚度、历史厚度或者校准样块的厚度。
本发明具有以下有益效果：1、本发明基于输送带X射线平板检测器的影像数据，采用图像处理和数 据分析技术，一次得出整条输送带横向和纵向各个位置的厚度值分布图像。无需通过易受外界工况影响 的机械结构控制测距传感器来回移动，从而保证厚度测量的可靠性和全面性。
2、本发明通过历史数据分析预测，不仅在监测到磨损损伤发生后报警，还可以在损伤发生前，通过 厚度磨损趋势预判提出预警。
3、对于工矿输送带，X射线平板检测器常用于检测钢丝绳芯或矸石，本发明无需额外增加输送带厚 度监测仪即可实现厚度监测，不增加采购与维护成本，不额外占用场地和空间。
附图说明
图1是本发明提供的基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法的流程图；
图2是X射线平板检测器的输送带的原始X射线影像图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1-2，对本发 明进一步详细说明。
实施例
本实施例提供的基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，具体技术方案如下：
第一步，获取X射线平板检测器的输送带的原始X射线影像图档(如图2所示)。
第二步，将原始X射线影像图档经过图像处理，包括如下步骤：将图像转换为单通道亮度数据(检测 到的射线强度体现为图像上的亮度)；通过图像增强技术，加强对比度，方便后续计算处理；过滤亮度值 低于基准的像素点(对于吸收系数和密度迥异的物质，如钢丝绳芯，亮度差异明显，通常有明显边界，可 过滤掉这部分像素点)。对于同种材质，其吸收系数和密度相同，图像上的明暗差异只与厚度有关，通过 图像处理技术，可以加强明暗对比度，方便后续计算处理。通过初始标记信号，可以识别到皮带运行一周， 通过图像处理技术，可以裁剪拼接成整条皮带的厚度影像。
第三步，将处理过的皮带影像划分为多个区域，根据每个区域的影像亮度计算对应的厚度值。依据公 式(1)进行计算，
I＝I0*e^-μhρ (1)
式中，I0为入射前的X射线强度，I为透过被检测物体后的X射线强度，μ为质量吸收系数，h为被 检测物体厚度，ρ为被检测物体密度，e为自然常数。
计算每个区域的基准厚度，不同区域的基准厚度取决于以下因素：
1、出厂原始厚度：已知某个区域的出厂原始厚度，磨损到一定比例基准厚度，即有损伤的风险
2、周围区域的平均厚度：相比周围附近区域的厚度更薄，达到一定基准比例，表明该区域经历了异 常的磨损
3、历史厚度数据：通过该区域的历史厚度数据，可计算磨损的速度和预期的厚度，如小于预期厚度 一定基准比例，表明有异常磨损
4、可选的，可额外部署一块或多块固定不变的校准厚度样块，作为基准厚度。
确定多个区域中厚度小于基准厚度的疑似受损区域数量。通过初始标记信号(优化的，通过数字化输 送带定位技术)可以将厚度计算值对应到运行中皮带的具体位置，并通过运行多个测量循环计算待测点厚 度平均值。
第四步，根据所述疑似受损区域数量和预设阈值，确定所述输送带是否损伤。
第五步，若确定所述输送带有损伤，则生成报警指令，附带输送带厚度影像并标识疑似受损区域的位 置。
上述仅本发明较佳可行实施例，并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的 技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，获取输送带的原始X射线影像图档；
S2，将步骤S1中的原始X射线影像图档经过图像处理，加强所述原始X射线影像图档明暗对比度，获得皮带厚度影像；
S3，将步骤S2中的皮带厚度影像进行多区域划分，获得待测区域，并计算每个待测区域的厚度值和基准厚度；
S4，将步骤S3中的待测区域的厚度值与所对应的基准厚度进行比较，将厚度小于基准厚度的待测区域定为疑似受损区域，统计所述疑似受损区域的数量；
S5，步骤S4中所述疑似受损区域的数量超出预设阈值，生成报警指令，附带步骤S2中的皮带厚度影像并标识疑似受损区域的位置。
2.根据权利要求1所述的基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，其特征在于，步骤S1中，原始X射线影像图档通过X射线平板检测器进行采集。
3.根据权利要求1所述的基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，其特征在于，步骤S2中，所述图像处理为包括如下步骤：(1)将图像转换为单通道亮度数据；
(2)通过图像增强技术，加强图像的对比度；
(3)过滤亮度值低于基准的像素点。
4.根据权利要求1所述的基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，其特征在于，步骤S3中，所述待测区域的厚度值依据公式(1)进行计算，
I＝I0*e^-μhρ (1)
式中，I0为入射前的X射线强度，I为透过被检测物体后的X射线强度，μ为质量吸收系数，h为被检测物体厚度，ρ为被检测物体密度，e为自然常数。
5.根据权利要求1所述的基于X射线的输送带厚度实时在线监测方法，其特征在于，步骤S3中，所述基准厚度为皮带出厂原始厚度、所述待测区域周围部分的平均厚度、历史厚度或者校准样块的厚度。
CN202110464688.9A 2021-04-28 2021-04-28 基于x射线的输送带厚度实时在线监测方法 Pending CN113376185A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110464688.9A CN113376185A (zh) 2021-04-28 2021-04-28 基于x射线的输送带厚度实时在线监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110464688.9A CN113376185A (zh) 2021-04-28 2021-04-28 基于x射线的输送带厚度实时在线监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113376185A true CN113376185A (zh) 2021-09-10

Family

ID=77570735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110464688.9A Pending CN113376185A (zh) 2021-04-28 2021-04-28 基于x射线的输送带厚度实时在线监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113376185A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101382505A (zh) * 2008-09-25 2009-03-11 中北大学 一种x射线成像装置和方法
CN106997604A (zh) * 2017-04-13 2017-08-01 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于x射线影像的电力设备各部件厚度分析方法
CN109405773A (zh) * 2018-11-18 2019-03-01 辽宁工程技术大学 基于x光重构的钢丝绳芯输送带厚度在线检测装置及方法
CN110672044A (zh) * 2019-10-10 2020-01-10 辽宁工程技术大学 基于x光数据的钢丝绳芯输送带剩余厚度计算矫正方法
CN111486810A (zh) * 2020-05-22 2020-08-04 山西慧达澳星科技有限公司 一种实时在线检测输送带厚度的装置及检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101382505A (zh) * 2008-09-25 2009-03-11 中北大学 一种x射线成像装置和方法
CN106997604A (zh) * 2017-04-13 2017-08-01 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于x射线影像的电力设备各部件厚度分析方法
CN109405773A (zh) * 2018-11-18 2019-03-01 辽宁工程技术大学 基于x光重构的钢丝绳芯输送带厚度在线检测装置及方法
CN110672044A (zh) * 2019-10-10 2020-01-10 辽宁工程技术大学 基于x光数据的钢丝绳芯输送带剩余厚度计算矫正方法
CN111486810A (zh) * 2020-05-22 2020-08-04 山西慧达澳星科技有限公司 一种实时在线检测输送带厚度的装置及检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈月明: "《医用物理学 第3版》", 31 August 2019, 国科学科技大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111862083B (zh) 一种基于视觉-电磁检测的钢丝绳状态综合监测系统及方法
KR101214645B1 (ko) 트롤리선 마모 측정 장치
RU2185597C2 (ru) Устройство для непрерывного контроля за соединением транспортерной ленты
EP3617123B1 (en) Elevator rope inspection device and method for inspecting an elevator rope
WO2017175555A1 (ja) 磨耗検査装置及び磨耗検査方法
AU2017349631B2 (en) Belt inspection system and method
EP0594220A2 (en) Roll mark inspection apparatus
CN104535356A (zh) 一种基于机器视觉的卷筒钢丝绳排绳故障监测方法及系统
CN111965246A (zh) 一种基于多信息融合的刮板机故障检测方法及其检测系统
Kirjanów-Błażej et al. Forecast of the remaining lifetime of steel cord conveyor belts based on regression methods in damage analysis identified by subsequent DiagBelt scans
CN105775664A (zh) 一种基于射频识别的带式输送机速度检测系统
CN109060828A (zh) 一种机车车轮踏面缺陷图像检测系统
CN215624882U (zh) 基于机器视觉的井下皮带异物监测装置
CN113376185A (zh) 基于x射线的输送带厚度实时在线监测方法
US20130341009A1 (en) Detector system of slickline irregularities
CN108596968B (zh) 一种基于轨道3d深度图像的轨枕计数方法
CN114312905A (zh) 一种道岔尖轨形态图像实时监测装置
CN111609803B (zh) 可提取纹理和颜色的煤矿立井罐道间距检测装置与方法
Blazej et al. Analysis of core failure distribution in steel cord belts on the cross-section
Blazej et al. Random deterioration process of conveyor belt evaluated by statistical analysis of core failures detected along belt axis and elapsed time
JPH08168102A (ja) パンタグラフ及びその検査装置
CN115266908A (zh) 一种输送带内嵌钢丝绳探伤方法及系统
US6885463B2 (en) Sensor device that provides part quality and profile information
JPH10181844A (ja) コンベア異常検出方法及びその装置
CN208721586U (zh) 一种机车车轮踏面缺陷图像检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination