[发明专利]一种基于火花密度测量钢铁中碳含量的装置和方法

摘要

本发明公开了一种基于火花密度测量钢铁中碳含量的装置和方法。该装置包括砂轮机、样品夹具、照相机和计算机。该方法分为建模和计算两个模块。建模模块是采集已知含碳量的标准样品的火花，进行图像处理，从中提取火花密度，建立碳含量与火花密度的关系模型；计算模块是采集待测样品的火花，进行图像预处理，从中提取火花密度，根据模型计算出含碳量。本发明设备简单，操作方便，对钢铁材料中碳含量鉴定速度快，准确性强，在现场分析中不必破坏试件，基本能满足金属材料生产和热处理工艺要求，尤其对大批量金属材料的鉴别和分析更发挥了它的优点，这是化学分析法和其它物理分析法所不能比拟的。

主权项

1.一种基于火花密度测量钢铁中碳含量的方法，其特征在于包括如下步骤：1)选定碳含量已知的n种钢铁样品作为标准样品，碳含量用字母X表示，各标准样品中碳的含量分别记为X1、X2、…、Xn；2)对于步骤1)中的每种标准样品，照相机拍摄样品通过夹具与砂轮摩擦产生的火花，得到对应的一幅火花图，n种标准样品共得到n幅火花图；3)对于步骤2)中得到的每一幅火花图，经过图像处理，求出其火花密度，火花密度用字母Y表示，分别记为Y1、Y2、……、Yn；4)建立关系模型，即以X1、X2、…、Xn为因变量，以Y1、Y2、…、Yn为自变量，用拟合的方法建立碳含量X与火花密度Y之间的函数关系；该函数关系记为X＝f(Y)，其中f表示函数关系；5)对于碳含量未知的待测钢铁样品，照相机拍摄样品通过夹具与砂轮摩擦产生的火花，得到待测钢铁样品的火花图，经过图像处理，求出火花密度，待测钢铁样品的火花密度记为Y0；根据步骤4)中的函数关系X＝f(Y)可以求出X0＝f(Y0)，X0即为测量得到的待测钢铁样品中的碳含量。