实时检测和监测1045钢中的氧化物层形成,使用红外热学和先进的图像处理算法
Antony Morales-Cervantes1, Héctor Javier Vergara-Hernández1, Edgar Guevara2,3
1División de Estudios de Posgrado e Investigación, TecNM-Instituto Tecnológico de Morelia, Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica (MCIE), Av. Tecnológico 1500, Morelia 58120, Mexico.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 13, 2025
概括
使用红外热谱的图像处理算法准确地监测了在900°C的1045钢上氧化物的形成. 这种无接触方法提高了钢材质量,并减少了制造过程中的材料损失.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 计算工程 计算工程 计算工程
背景情况:
- 1045钢的高温氧化会影响机械性能和相位稳定性.
- 监测氧化物层的形成对于钢铁制造业的质量控制至关重要.
- 无接触,实时测量技术是有效的工业流程所需的.
研究的目的:
- 开发和验证一种图像处理算法,用于监测1045钢的氧化物形.
- 为了利用红外热学进行非接触式,实时检测氧化物层.
- 在受控的高温环境中评估算法的准确性和有效性.
主要方法:
- 对1045钢在900°C的温度进行受控加热实验.
- 开发用于感兴趣区域 (ROI) 检测和细分的图像处理算法.
- 红外热图的应用用于表面温度监测和氧化物尺度可视化.
- 使用准确度和子系数指标对算法的性能进行定量评估.
主要成果:
- 开发的图像处理算法在检测和细分氧化物层方面实现了高精度 (96%) 和Dice系数 (96.15%).
- 红外热学提供了一个非接触的实时方法,用于观察氧化物形的形成.
- 有控制的实验证实了算法在标准化数据采集中的可靠性.
结论:
- 图像处理算法在高温过程中有效监测1045钢中的氧化物形.
- 热学和机器学习的整合通过提高表面质量和材料完整性来增强钢铁制造.
- 这种先进的监控系统有可能减少材料损失,提高钢铁行业的产品可持续性.
