[发明专利]一种用于压力容器气密性试验的多区域泄漏检测方法

权利要求书

1.一种用于压力容器气密性试验的多区域泄漏检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在浸水式压力容器气密性试验中，首先利用深度学习网络，直接初步定位压力容器的位置和容器口密封塞位置；

步骤2：对第v个压力容器的包络框cb_v的位置进行矫正，并将矫正后的cb_v记为r_v，v＝1,2,...,a；

所述步骤2具体为：

1)设第v个压力容器的包络框及其密封塞的包络框分别为cb_v和pb_v，v＝1,2,...,a，a表示压力容器数量，并记cb_v和pb_v的中心点分别为c₁和c₂；

2)过点c₁作垂线lc₁，过点c₂和c₁作直线lc₂，设θ为直线lc₁和lc₂相交构成的锐角；

3)以中心点c₁为基准将cb_v进行外扩，使其高度变为d、宽度不变，其中d为原cb_v对角线长度；然后以点c₁为旋转中心，将新的cb_v按角度θ旋转，使lc₁与lc₂重合，并将矫正后的cb_v记为r_v，v＝1,2,...,a；

步骤3：在单次气密性试验中，设t₁、t₂、t₃和t₄分别为开始充气、气密性试验开始、气密性试验结束和放气结束时刻；压力容器和导气管组成密闭系统，t₁和t₄时刻密闭系统内部压强为P_e，t₂时刻密闭系统内部压强为P₀，t₃时刻密闭系统压强为P₁；假设密闭系统容积V保持不变，则在t₂和t₃时刻，根据式(1)计算密闭系统内部的瞬时气体质量m₀和m₁：

其中，M表示密闭系统中气体摩尔质量；R表示摩尔气体常数；p₀表示t₂时刻压力容器内部压强；p₁表示t₃时刻容器内部压强；T₀表示t₂时刻密闭系统内部温度；T₁表示t₃时刻密闭系统内部温度；

步骤4：根据式(2)计算该密闭系统在t₂和t₃时间段内的气体质量平均变化量Q_m和体积泄漏率Q_v：

其中，Δm表示在t₂至t₃时刻，该密闭系统内部气体的质量变化值，即m₁与m₂的差值；P_s表示标准条件下密闭系统的内部压强；T_s表示标准条件下密闭系统的内部温度；Δt表示t₂和t₃时刻的差值；

步骤5：确定压力容器的泄漏区域；

所述步骤5具体为：

1)在t₁时刻，设r_v的左上角坐标为(x_lv,y_lv)，右下角坐标为(x_rv,y_rv)，则r_v的子水域划分策略由式(3)给出；

其中，rw_v表示第v个压力容器包络框r_v的宽度，rh_v表示第v个压力容器包络框r_v的高度，droi_vs表示由第v个压力容器包络框r_v划分出的第s个子包络框，其中dx_vs表示第v个压力容器的第s个子包络框左上角点横坐标，dy_vs表示第v个压力容器的第s个子包络框左上角点纵坐标，dw_vs表示第v个压力容器的第s个子包络框宽度，dh_vs表示第v个压力容器的第s个子包络框长度，dvn表示第v个压力容器的子包络框总数量；

2)t₁时刻，从相机中取图像帧f₀，将其灰度化为gf₀；试验开始时刻，将视频帧中的r_v区域分别进行背景建模，记录每一帧前景点的坐标fp_zq，fp_zq表示第z帧中第q个前景点坐标；

3)t₃时刻，根据式(4)计算各droi_vs平均变化频次Avgc_vs，其中，pf_vs表示fp_zq中属于droi_vs区域的像素点总数，i表示t₂到t₃时刻视频总帧数；最终，将满足Avgc_vsvsε的各droi_vs标记为泄漏区域leak_m，m＝1,2,...,mz，其中，mz表示泄露区域数量，ε表示前景点总数阈值；

4)根据式(5)计算出leak_m的占比Pro_m，其中SUM(pp_ms)表示由fp_zq统计出的第m个泄漏区域的第s个子区域的前景点频次总量，SUM(pp_all)表示所有leak_m的前景点频次总量，由步骤4中体积泄漏率Q_v和Pro_m即可计算leak_m的泄漏量；