[发明专利]一种基于图像识别的自动铁谱分析系统

说明书

本发明一实施例提供一种基于图像识别的自动铁谱分析系统，包括制谱设备和识谱设备，所述制谱设备包括磨粒沉积管、电磁发生器以及图像采集装置，所述磨粒沉积管水平设于所述电磁发生器上，所述磨粒沉积管的进液端连接进样管，所述磨粒沉积管的出液端连接排液管，所述排液管中设有电磁阀和蠕动泵；所述识谱设备包括磨粒识别装置，所述图像采集装置将从所述磨粒沉积管中采集到的颗粒沉积图像发送至所述磨粒识别装置，所述磨粒识别装置识别所述颗粒沉积图像，并计算得到综合磨损指数和磨损评价分析结果。本发明实施例能够将制谱和识谱的过程相结合，实现制谱和识谱的自动化，能够得到有利于设备磨损诊断结果客观化的分析结果。

技术领域

本发明属于铁谱分析技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的自动铁谱分析系统。

背景技术

铁谱分析技术是上世纪七十年代发展起来的一种设备磨损工况监测和故障诊断技术，利用高强度的梯度磁场将机械润滑剂或工作介质中的磨损颗粒(下文简称磨粒)有序分离出来观察，并对分离出来的颗粒进行形状、大小、形貌、成分及分布等特征的评估，以判断设备的磨损状态、故障原因及部位。磨粒浓度的增加表明系统磨损率的增加，大尺寸磨粒的大量出现表明剧烈异常磨损的发生。对于工业设备的状态监测和故障诊断，铁谱分析技术被认为是最为有效的工况监测和故障诊断技术之一，其核心环节是对分离颗粒的识别和分析，识别的正确与否直接关系机器磨损状态诊断的正确性。

目前的铁谱分析技术主要由制谱和识谱两个部分组成，分别介绍如下：

制谱：从润滑系统中取得的分析油样经稀释处理后取样到玻璃试管中，经微量泵将分析油样输送到安放在磁场装置上方的玻璃基片的上端，玻璃基片的安装与水平面成一定倾斜角，以便在沿油流方向形成一逐步增强的高强度磁场，同时又便于油液沿倾斜的基片向下流动，从玻璃基片下端经导流管排入废油杯中。分析油样中的可磁化金属磨粒在流经高梯度强磁场时，在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力联合作用下，按磨粒尺寸大小有序地沉积在玻璃基片上，并沿垂直于油样流动方向形成链状排列。在分析油样从基片上流过之后，经用四氯乙烯溶液洗涤基片，清除残余油液，使磨粒固定在基片上便制成了可供观察和检测的铁谱片。

识谱：将铁谱片放置在双光源显微镜下观察，进行定性分析，对磨粒的形态特征、尺寸大小及其差异等表面形貌及成分进行监测和分析，或利用加装在铁谱显微镜上的光密度计进行磨粒的相对含量定量分析。摩擦学的研究表明，磨粒的类别和数量的多少及增加的速度与摩擦面材料的磨损程度及磨损速度有直接的关系；而磨粒的形态、颜色及尺寸等则与磨损类型、磨损进程有密切关系，因此利用铁谱分析技术可以判断磨损故障的部位、严重程度、发展趋势及产生的原因等。

然而，现有技术的铁谱仪仅能完成制谱过程，制谱过程采用永久磁体吸附颗粒沉积在玻璃基片上，每个样品均需要一张玻璃基片来保存结果，但是制谱过程难以实现自动化。在制谱完成后，识谱工作则需由领域内的专家来完成，因此带来的问题有：

(1)识别结果和诊断意见往往取决专家的个人经验和领域水平，存在较强的主观性；

(2)铁谱显微镜上的光密度计仅能进行磨粒相对含量的单维度定量分析，且由于仪器适配问题光密度计并未有广泛的商业应用(目前商用中仍是采用以人工评判的半定量分析)；

(3)专家人才的稀缺，导致铁谱分析成本高昂。

因此亟需一种能够将制谱和识谱的过程相结合的创新，以实现制谱和识谱的自动化，得到有利于诊断结果客观化的分析结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图像识别的自动铁谱分析系统，以解决现有的铁谱分析依赖人工分析的技术问题，本发明能够将制谱和识谱的过程相结合，实现制谱和识谱的自动化，能够得到有利于诊断结果客观化的分析结果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于图像识别的自动铁谱分析系统，包括制谱设备和识谱设备；