Магнитно-порошковый контроль железнодорожных колес

Системный Обзор

В течение последнего года компания STARMANS разрабатывала автоматическую систему обнаружения дефектов поверхности на колесах поездов. Основная цель заключалась в разработке высоконадежной системы, основанной на алгоритмах обработки изображений, которая предупреждает о дефектах поверхности для предотвращения возможных аварий в будущем.

Система основана на магнитном контроле, когда колесо поезда помещается в магнитное поле, а трещины вызывают магнитное поле рассеяния. По этой методике трещины видны и легко фиксируются высокоскоростной цифровой камерой, также разработанной в компании STARMANS.

Computer simulation of magnetic field in wheel

Компьютерное моделирование магнитного поля в колесе

Computer simulation of magnetic field in wheel

Компьютерное моделирование магнитного поля в колесе

На этапе разработки мы моделировали магнитное поле, чтобы найти оптимальное положение колеса поезда в магнитном поле для лучшей видимости дефектов.

При магнитном контроле колеса поезда поверхность сканируется цифровой камерой. Записанные изображения оперативно оцениваются предлагаемым нами алгоритмом обработки изображений. Возможен осмотр всей поверхности и колес поездов разных размеров.

Обнаружение дефектов

Defect detection

Обнаружение дефектов

Defect detection

Обнаружение дефектов

Предлагаемые алгоритмы можно кратко описать в три основных этапа:

1. Подавление шума – Изображение искажено из-за относительно высокого уровня шума и процесс обнаружения затруднен »аппаратная часть

2. Обнаружение дефектов – дефекты необходимо распознавать по царапающей поверхности колеса поезда. Только недостатки должны быть обнаружены »программная часть

Алгоритмы шумоподавления и обнаружения основаны на простых математических уравнениях и реализованы в нашей разработанной цифровой камере. Это означает, что изображения обрабатываются в режиме онлайн, во время проверки.

3. Классификация дефектов – дефекты, чаще всего встречающиеся на колесах поездов, похожи на дефекты прямой линии. С помощью предложенного алгоритма мы можем распознавать форму дефекта и, следовательно, классифицировать его как линейный объект с различным уклоном или как объект с отчетливой формой (капля магнитных частиц).

Применение (пример)

Fully automated System for Magnetic Particle Inspection of Railway Wheels

Полностью автоматизированная система контроля магнитных частиц железнодорожных колес

Fully automated System for Magnetic Particle Inspection of Railway Wheels

Полностью автоматизированная система контроля магнитных частиц железнодорожных колес

Fully automated System for Magnetic Particle Inspection of Railway Wheels

Полностью автоматизированная система контроля магнитных частиц железнодорожных колес

краткое изложение

Представленная автоматизированная система обнаружения дефектов на колесах поездов полностью разработана в компании STARMANS. С помощью этой системы можно обнаружить дефекты поверхности на колесах поездов. Для сканирования поверхности разработана цифровая камера с адекватным разрешением, предложенные алгоритмы цифровой обработки изображений реализованы как в аппаратной, так и в программной части. В случае дефектоскопии возможно выявление дефектов длиной до 1 мм и толщиной (шириной) 0,3 мм. Предлагаемая система полностью автоматизирована и способна успешно обнаруживать и классифицировать недостатки. Система может быть модифицирована для специальных промышленных применений.