[发明专利]一种金属表面抗锈性能测试台及抗锈性能测评方法

说明书

本发明提供了本发明提出了一种金属表面抗锈性能测试台和抗锈性能测评方法。测试平台能够实现金属试样表面进行加速锈蚀实验，数据采集平台能能够对测试平台的金属试样进行图像数据的采集。针对于由测试台得到的图像数据进行分析，构建了一套锈蚀区域分割方法能够从图像中分割出金属表面的锈蚀区域，计算锈蚀比指标并与预先设定的阈值进行比较，判定该金属试样此时是否达到了实验终止条件。当金属试样的锈蚀比指标超过预设的阈值时，该试样的抗锈性能测试试验即已完成。在整个实验完成后，统计每个金属试样从测试平台第一次开始运行到其最后一次被取出的时间，两者的时间差即为金属试样抗锈性能测试的量化指标，时间差越长表示其抗锈的性能越好。

技术领域

本发明涉及金属表面抗锈性能测试，图像分割及质量检测评估领域，特别涉及一种金属表面抗锈性能测试台和抗锈性能测试试验中锈蚀区域的分割及抗锈性能测评方法。

背景技术

金属构件被广泛使用在各类工程设施中，而由于金属表面受到各种环境因素的作用，锈蚀已然成为其失效的重要因素。因此，金属表面抗锈性能直接关乎到整个设备的安全运行状态。搭建一套金属表面抗锈性能测试台和测试评价方法对其抗锈性能进行测试实验，分析产品的抗锈质量，有助于更清晰地了解并量化金属试样的抗锈性能状况，同时据此制定更为完善合理的检修更换计划，降低因锈蚀带来的零部件失效故障，保障设备安全稳定的运行。

目前，传统的抗锈性能检测与评价主要是依赖于人工目测，由盐雾箱加速锈蚀并通过检修人员结合主观经验对金属表面锈蚀进行综合判定。然而由于金属表面在锈蚀形成初期锈蚀区域特征不显著，因此利用人工目测方法对于金属表面抗锈性能的检测与评估难以保证测评结果的准确性和客观性。而近年来，随着机器视觉和图像处理技术的快速发展，图像作为一种记录和描述信息的载体在金属锈蚀检测领域展现出强大的应用潜力。利用机器视觉和图像处理技术进行锈蚀区域检测与分割，结合盐雾箱和相机等试验设备获取到水工钢表面锈蚀的分布状况、锈蚀面积和锈蚀比等参数指标，由此对金属表面抗锈性能进行相对客观的测评，检测方式更为灵活，抗锈性能评价更为客观合理。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出一种金属表面抗锈性能测试台及抗锈性能测评方法。对于本发明，其研究内容主要涉及图像处理、机器视觉技术、材料学、电气控制、传感与检测技术、数据挖掘、计算机技术，其主要方法是通过搭建的金属表面抗锈性能测试台加速锈蚀，通过采集平台采集其表面图像，通过融合超像素分割SLIC、主成分分析和模糊C均值等构建金属表面锈蚀分割方法提取锈蚀区域，计算锈蚀比指标并通过与阈值的比较作为终止条件，在实验完成后统计每个金属试样的实验总时长作为抗锈性能的量化指标用于评价其表面抗锈性能。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种金属表面抗锈性能测试台，其特征在于：它包括用于搭载金属试样锈蚀过程环境的执行装置；所述执行装置与输入装置相配合，并对金属试样锈蚀过程中的数据进行采集；所述输入装置和执行装置整体设置在空间环境罩内部；

所述输入装置与控制装置的信号输入端相连，所述控制装置的信号输出端与输出装置相连，所述输出装置与执行装置相连；

还包括用于对锈蚀之后的金属试样进行数据采集和分析的数据采集平台。

所述执行装置根据控制装置指令控制空间环境罩中的温湿度、气压、PH值和水位信息，用于辅助加速金属试样表面产生锈蚀，包括试验箱、空间环境罩、V型架、支撑杆、喷雾塔、盐雾收集漏斗以及待检测的金属试样；所述试验箱内部设置有支撑杆，所述支撑杆上固定有V型架，所述V型架上放置有金属试样，所述试验箱的内部设置有用于控制湿度的喷雾塔，所述试验箱的内部设置有盐雾收集漏斗。

所述输入装置包括PH检测传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器和水位检测传感器，所述输入装置中的各类传感器分别连接到PLC控制器的输入端，用于采集环境信息，方便空间环境数据的集中监控，感知设备的运行状态。