[发明专利]一种埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的检测仪

说明书

一种埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的检测仪，包括设备主体、设备支架、环形光源、CCD相机、A/D转换器、DSP平台和液晶显示屏；设备支架设置在设备主体的两边，设备主体的上表面设置有环形光源和CCD相机，CCD相机设置在环形光源的中心；设备主体的下表面设置有液晶显示屏；设备主体内部CCD相机通过A/D转换器连接DSP平台，DSP平台用于数字图像的识别、分析及计算，DSP平台连接液晶显示屏；设备支架用于卡在焊缝管的两侧边缘。本发明降低试验人员的劳动强度，提高测量的准确性，减少人为因素的影响，实现仪器化测量，将广泛将用于油气管道用钢管的生产检验和质量监督检验，提高中国制造的质量技术水平，实现快速、高效、客观、准确目的。

技术领域

本发明属于实验检测设备和仪器领域，特别涉及一种埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的检测仪。

背景技术

近年来,随着图像处理技术的发展,越来越多的图像信息被应用到工业自动化等诸多领域。同时集成电路也有了高速发展,使得单板系统的处理能力有了很大的提高。尤其是以dsp为代表的浮点处理器的性能有了相当的提升。嵌入式的图像处理系统有了实现的可能。高压、大口径、大输量油气管道主要采用埋弧焊钢管，埋弧焊缝的质量对油气管道的安全至关重要。大口径、厚壁油气输送钢管一般采用多丝埋弧焊方法进行内外双面埋弧焊，内、外焊缝焊接时如果不能对正(即焊偏)可能产生中部未焊透缺陷，对管道的安全运行带来隐患，因此未焊透缺陷不允许存在。为了保证不产生未焊透缺陷，油气管道钢管埋弧焊管技术标准通常要求对焊缝的焊偏量进行控制，如美国石油学会标准API SPEC 5L 45版和我国标准GB/T 9711-2011规定，对壁厚小于等于20mm的钢管，焊缝最大焊偏量不应超过3mm，对于壁厚大于20mm的钢管，焊缝最大焊偏量不应超过4mm，如图1、2所示。标准虽然进行了焊偏量规定，但没有给出具体的测量方法，钢管制造厂和监督检验机构一般在焊缝宏观金相试样上划线测量，其缺点一是人为因素多，检测结果误差大，不同的人、不同检验机构测量结果不一致，结果互比性差；二是工作量大、效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的检测仪，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的检测仪，包括设备主体、设备支架、环形光源、CCD相机、A/D转换器、DSP平台和液晶显示屏；设备支架设置在设备主体的两边，设备主体的上表面设置有环形光源和CCD相机，CCD相机设置在环形光源的中心；设备主体的下表面设置有液晶显示屏；设备主体内部CCD相机通过A/D转换器连接DSP平台，DSP平台用于数字图像的识别、分析及计算，DSP平台连接液晶显示屏；设备支架用于卡在焊缝管的两侧边缘。

进一步的，DSP平台包括数字信号处理器、SDRAM同步动态随机存储器、FLASH ROM快速擦写只读编程器和UART通用异步收发传输器；SDRAM同步动态随机存储器、FLASH ROM快速擦写只读编程器和UART通用异步收发传输器均与数字信号处理器连接。

进一步的，环形光源和CCD相机均连接有电源。

进一步的，液晶显示屏的侧面设置有控制按钮，控制按钮包括拍照、计算和算法按钮。

进一步的，DSP平台连接有互联接口，互联接口包括充电接口和电脑接口。

进一步的，DSP平台7的数字图像的识别、分析及计算方法包括以下步骤：

1)边缘检测

采用sobel算法进行边缘检测，分别用2个卷积核形成了Sobel边缘算子；对数字图像f(i，j)的每个像素，都用这2个核做卷积，一个核对通常的垂直边缘响应最大而另一个对水平边缘响应最大；Sobel边缘算子考察它上、下、左、右邻点灰度的加权差，与之接近的邻点权大；该算子是在以f(i，j)为中心的3×3领域上计算x，y方向的偏导数，定义Sobel边缘算子如下