1.一種液體環(huán)境中氣泡體積的實時測量方法,其特征在于:其包括以下步驟:
選用參比試件,將其放置于液體盛放容器中,令X射線發(fā)生源產(chǎn)生的X射線穿透液體盛放容器,在圖像增強器生成圖像;用高速攝像機實時采集該圖像,并用電腦對圖像灰度值標定;依據(jù)參比試件實際尺寸與圖像灰度值,獲取在該條件下的灰度值與厚度的對應(yīng)關(guān)系作為參考;然后,在相同的X射線透射條件下,在指定時刻,獲取液體盛放容器中產(chǎn)生的被測氣泡在X射線照射下所成影像,并計算該影像當(dāng)中灰度值不同的各個區(qū)域的面積;最后,參考由參比試件獲得的灰度值與厚度的對應(yīng)關(guān)系,確定獲得被測氣泡影像中,不同區(qū)域氣泡的厚度值,利用體積公式計算各個區(qū)域的體積,并利用積分方式測算氣泡體積,完成測量過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體環(huán)境中氣泡體積的實時測量方法,其特征在于:所述參比試件是全密封空心薄壁結(jié)構(gòu),其體積應(yīng)接近待測氣泡,并且易于根據(jù)其在X射線照射下的投影,推算出其投影區(qū)域中任意一點的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體環(huán)境中氣泡體積的實時測量方法,其特征在于:所述液體盛放容器放置于射線源與X射線成像裝置之間,且在射線照射方向厚度均勻一致,另外,該液體盛放容器能夠借助其他輔助設(shè)備,產(chǎn)生需要測試的氣泡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體環(huán)境中氣泡體積的實時測量方法,其特征在于:所述測試過程包括參比試件在X射線照射下成像過程、被測氣泡在X射線照射下成像過程等兩個不同的成像過程,在兩次成像過程中,成像條件保持不變,即X射線源、X射線成像裝置以及工業(yè)相機其工作參數(shù)不變;X射線發(fā)生源、液體盛放容器、X射線成像裝置、工業(yè)相機之間的相對位置保持不變;液體盛放容器中液體的類型保持不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體環(huán)境中氣泡體積的實時測量方法,其特征在于:在測試過程中,需要通過參比試件,確定在特定成像條件下影像灰度值與氣泡厚度之間對應(yīng)關(guān)系,根據(jù)參比試件X射線照射下的投影,推算出其投影區(qū)域中任意一點的厚度,提取該點的灰度值,建立影像灰度值與氣泡厚度之間對應(yīng)關(guān)系,用于后續(xù)測量工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體環(huán)境中氣泡體積的實時測量方法,其特征在于所述液體環(huán)境中氣泡體積測量方法通過以下機構(gòu)實現(xiàn):微焦X射線源、專用焊接水箱、圖像增強器、高速攝像機和計算機,其中微焦X射線源與圖像增強器置于焊接水箱兩側(cè),且兩者之間形成的光路方向與焊接方向垂直,首先,在焊接水箱中放置一薄壁乒乓球,作為參比試件,然后啟動攝像裝置,獲得圖片;由于乒乓球是標準球體,其中心處空隙大,射線透射率最高,灰度值最小,記為Xmin;同理,邊緣處灰度值最大,記為XmaX;根據(jù)圖像灰度值不同,將乒乓球影像分成三個區(qū)域,區(qū)域一灰度值為X1,區(qū)域二灰度值為X2,區(qū)域三灰度值為X3,其中,
Xmin≤X1<(XmaX-Xmin)/3+Xmin
(XmaX-Xmin)/3+Xmin≤X2<2*(XmaX-Xmin)/3+Xmin
2*(XmaX-Xmin)/3+Xmin≤X3<XmaX
對應(yīng)獲取的圖片,利用計算機可以測量影像的最大直徑為D,灰度值X1所處區(qū)域直徑為D1,灰度值X2所處區(qū)域直徑為D2,乒乓球的實際直徑為d,因此,根據(jù)球形特點,可以計算灰度值X1所處區(qū)域厚度L1,灰度值X2所處區(qū)域厚度L2以及灰度值X3所處區(qū)域厚度L3,其中,
至此,建立起影像灰度值與待測空腔薄壁結(jié)構(gòu)厚度之間的對應(yīng)關(guān)系,為后續(xù)氣泡體積的測量提供依據(jù);在焊接過程中,高速攝像機將獲取的氣泡影像數(shù)據(jù)存儲到計算機中,利用計算機計算出灰度值X1所處區(qū)域面積S1,灰度值X2所處區(qū)域面積S2以及灰度值X3所處區(qū)域面積S3,從而可以精確地計算該氣泡的體積V:V=S1*L1+S2*L2+S3*L3。