取不同區域的圖像灰度值；
[0035] 4)根據圖像灰度值的差異，判別電力器材內部材質屬性。
[0036] 關于步驟1)，在進行福射成像之前，電力器材的擺放方向可W比較隨意。而在福射 成像時，為達到射線可穿透的效果，需要將電力器材按不同材質疊加厚度最小的方向進行 擺放，不需要嚴格限定某些角度。
[0037] 對于小型變壓器，射線2可從各個方向穿透并成像，但對于較大型變壓器，射線2只 可從正面穿透，因此，為了可識別電壓器中材質屬性，在擺放變壓器4時，需將變壓器4放于 射線福射DR成像系統的操作臺3上，使變壓器正面對準射線源系統1，其背面對準探測器系 統5。
[0038] 進行福射成像所采用的福射數字DR成像系統的射線源能量可為9MeV，其可穿透鋼 的厚度為250mm，可穿透銅的厚度為210mm。
[0039] 關于步驟2)，對變壓器進行DR掃描，獲取DR圖像數據。如附圖4所示，圖像區域17顏 色最深，說明該區域物質的密度最大。
[0040] 關于步驟3)，截取變壓器鐵忍6、高壓線圈8、低壓線圈7所組成的一個區域9(如圖 2)，獲取運Ξ個區域中屯、的圖像灰度值，即分別在DR圖像數據上截取鐵忍、一級線圈、二級 線圈區域，并獲取鐵忍灰度值G3、一級線圈灰度值G2、二級線圈灰度值G1。
[0041] 根據變壓器內部結構示意圖（如圖2)W及俯視示意圖（如圖3)，在上述獲得的DR圖 像中，截取包含鐵忍(材質固定區域）18、一級線圈（材質可能替換區域）17、二級線圈（相同 材質深度不同區域）16的區域。為達到檢測效果，至少包含W上Ξ個區域。如果圖像大小允 許，應截取一整圈娃鋼(或鐵忍）區域19。在截取的區域內，獲取W上Ξ個區域的灰度值，所 選取的區域盡量是在該區域的中屯、。
[0042] 關于步驟4)，由于線圈外部還有鐵質框架保護，當射線10進入線圈時，射線能量11 已經衰減了一部分，在運里選取射線能量為7MeV時(射線進入線圈之前，已經穿透了變壓器 外部的鐵片，有一定的衰減）的衰減參數。根據圖3所示，當射線進入線圈之前，能量為1〇 = 7MeV，射線出全部線圈時，射線能量15為In,根據衰減方程式：
[0043]
[0044] 其中，λη為射線衰減系數，Ln為射線穿透厚度。
[0045] 在實際的變壓器中，通常II3-I21小于II2-IiI。在同等材質下，II3-I21小于II2-IiI， 由于鐵質材料的衰減系數略小于銅質材料的衰減系數，從而II3-I2I值會更小。當線圈材質 為侶時，由于銅侶衰減系數差異很大，I13-I2I的值遠遠大于|i2-ii|。因此，根據W上論述， 當II3-I21小于II2-IiI時，一級13與二級12線圈材質為銅，否則，材質為侶。
[0046] 在圖像中，灰度的大小與最后接收到的射線能量大小成正比，因此，將步驟3)獲得 的灰度值進行差值比較，并按W下規律進行材質判別：
[0047] 1)當鐵忍14的灰度值G3更接近一級線圈13灰度值G2時，判定一級線圈13與二級線 圈12材質為銅;否則，線圈材質為侶；
[004引2)如果二級線圈12的灰度值G1小于一級線圈13的灰度值G2(即GKG2)時，判定一 級線圈13的材質為侶；
[0049] 3)如果二級線圈12的灰度值G1比鐵忍線圈14的灰度值G3大于一定闊值時，判定二 級線圈12的材質為侶；
[0050] 4)若二級線圈灰度值遠大于鐵忍灰度值(G1〉〉G3)，判定二級線圈材質為侶；
[0051] 5)若二級線圈灰度值小于一級線圈灰度值(GKG2)，判定一級線圈材質為侶；
[0化2] 6)若二級線圈灰度值比鐵忍灰度值更接近于一級線圈灰度值（|G1-G2|〉|G3-G2 )，可判別一級、二級線圈材質為侶；
[0053] 7)若比較結果非上述4)、5)、6)之情形，判定一級線圈、二級線圈材質為銅。
[0054] 綜上所述，本發明是根據獲取工件的DR數據，結合不同材質的射線衰減特性，利用 多種材質之間的灰度差異值進行比較，W鑒別電力器材的內部材質屬性。
【主權項】
1. 一種基于輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方法，其特征在于：該方法 包括以下步驟： 1) 采用輻射成像系統，對電力器材進行輻射成像，獲取該電力器材的DR圖像； 2) 在DR圖像上截取其中一部分區域作為后期識別區域，該區域包含材質固定區域和材 質可能被替換區域； 3) 提取不同區域的圖像灰度值； 4) 根據圖像灰度值的差異，判別電力器材內部材質屬性。2. 根據權利要求1所述的基于輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方法，其 特征在于:相對于福射成像系統的射線發射方向，電力器材按不同材質疊加厚度最小的方 向進行擺放。3. 根據權利要求1所述的輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方法，其特征 在于:所述后期識別區域還包含相同材質、射線方向深度不同的區域。4. 根據權利要求1所述的輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方法，其特征 在于:在提取灰度值時，選取的區域為該區域的中心。5. 根據權利要求1所述的輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方法，其特征 在于:所述輻射成像系統的射線源能量為5-lOMeV。6. 根據權利要求1-5中任一項所述的輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方 法，其特征在于：當電力器材為變壓器時，截取鐵芯、一級線圈和二級線圈所組成的一個區 域作為后期識別區域，提取鐵芯、一級線圈和二級線圈三個區域的圖像灰度值，鐵芯區域的 灰度值為G3，一級線圈區域的灰度值為G2，二級線圈區域的灰度值為G1。7. 根據權利要求6所述的輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方法，其特征 在于:當電力器材為變壓器時，材質判別步驟如下： 1) 當鐵芯的灰度值G3更接近一級線圈灰度值G2時，判定一級線圈與二級線圈材質為 銅;否則，線圈材質為鋁； 2) 如果二級線圈的灰度值G1小于一級線圈的灰度值G2(S卩G1〈G2)時，判定一級線圈的 材質為鋁； 3) 如果二級線圈的灰度值G1比鐵芯線圈的灰度值G3大于一定閾值時，判定二級線圈的 材質為鋁； 4) 若二級線圈灰度值遠大于鐵芯灰度值(G1?G3)，判定二級線圈材質為鋁； 5) 若二級線圈灰度值小于一級線圈灰度值(G1〈G2)，判定一級線圈材質為錯； 6) 若二級線圈灰度值比鐵芯灰度值更接近于一級線圈灰度值（|G1-G2 | > |G3-G2 | )，判 定一級、二級線圈材質為錯； 7) 若比較結果非上述4)、5)、6)之情形，判定一級線圈、二級線圈材質為銅。
【專利摘要】本發明公開了一種基于輻射數字DR成像技術識別電力器材內部材質的方法，根據獲取工件的DR數據，結合不同材質的射線衰減特性，通過對多種材質灰度差異值進行比較，鑒別變壓器的內部材質屬性。輻射數字DR成像技術是一種無損檢測技術，在不拆解工件的情況下即可識別其內部結構甚至物質參數，本發明運用數字DR成像技術，在同一射線管電壓下獲取圖像，直接獲取變壓器特定區域的灰度值，根據灰度值差異比較來鑒別材質，整個操作流程方便快捷，效率高，所采用射線源能量高，一般可識別電力器材的全部材質，且受操作員人為因素影響小，結果準確，在不需要對變壓器進行物理破壞的情況下，即可高效率的檢測出電力器材的內部材質，檢測周期短，實用性強。
【IPC分類】G01N23/04
【公開號】CN105445296
【申請號】CN201510746620
【發明人】盧國筠, 蔣瑞金, 孫學武, 尹奎龍, 李濤, 任煒, 任社宜, 張都清, 李正利, 高銳, 王景瑞, 邱焓, 陳研, 代志力, 袁古興
【申請人】國網山東省電力公司物資公司, 重慶真測科技股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月5日