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汽轮机叶片基于微型智能机器人的磁粉探伤技术研究
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果名称
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所属单位
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联系人
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联系电话
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成果简介
汽轮机的发展是展现国家综合国力和科技水平的一个标志性象征。其中叶片是汽轮机的核心零部件之一,在运行工况中直接关系到汽轮机及其整个核电站的安全运行。汽轮机叶片会长期暴露在高转速 (高达 60 赫兹)和高温条件下,这会导致叶片损伤。检测汽轮机叶片的两种传统方法。一种方法是拆卸汽轮机叶片并将其移至检测机构进行检测,该方法的弊端在于迁移叶片过程中的安全问题、检测时间长以及检测成本高:另一种方法是检测人员携带检测机构,以人工手持检测仪器进行对叶片的检测,这种方法的缺点是,检测人员长时间工作后会出现视觉疲劳,且工作条件依旧漫长,无法给企业带来最大利润。因此,迫切需要开发一种在无需拆卸汽轮机叶片情况下进行对汽轮机叶片裂纹检测的机器人,其主要技术要点如下: (1)利用三维软件 Solidworks 以及二维软件 CAD 对机械结构设计并加工成品,利用 Matlab 仿真软件对吸附单元进行力学分析,得出其吸附单元最优解,并利用 AnsoftMaxwell 软件对结构进行磁场仿真,得出裂纹处的明显漏磁变化曲线。 (2)控制模块采用树莓派 Zero W,使用了 ARM 芯片的同时还配备了诸多外接接可以接入屏幕、摄像头、键盘鼠标等诸多外设。虽然它的体积很小,却具有计C算机的所有功能。树莓派 Zero W 使用 Python 作为主要的程序语言,但是其也支持Java、C等其他的编程语言。树莓派 Zero W 使用基于 Linux 的 Raspberry Pios 的操作系统。 (3)根据裂缝实际存在环境,提出了一种 YOLO_V4 网络来检测目标裂缝的算法,构建引导滤波图像金字塔和残差图像金字塔进行迭代再回归原始图像可极大程度的抑制噪声,最后利用包括 Kenny 算法、与面积提取有关的扩展和侵蚀函数、细化裂缝等步骤,最终实现裂缝面积的提取。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
该科技成果领头人具有高级工程师职称;研发团队人数12人,高级人员占比30以上,研发团队与企业之间的联络较密切,项目团队研发能力较好,企业实践场所较多,经验丰富,分工明确。该项成果属于引进消化吸收再创新设计,项目投入时间短,投入资金量大,并且具有较好的应用场所,企业需求迫切,技术含量较高,采购与生产均在需求单位的可控范围内,在行业内具有一定的竞争优势。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
2)项目针对汽轮机叶片磁粉探伤检测,研制了微型磁粉探伤机器人,设计并制作了样机1台,实现了较大型叶片上基本的自动磁粉探伤。 (3)智能机器人实现了驱动、磁吸附、自动磁粉探伤、检测及识别图像、系统协调和网络通信等技术。 (4)智能检测机器人经试验,具备了在汽轮机叶片上吸附并在表面移动定位能力,且具备自动喷洒磁悬液、磁化待检区域,自动获取磁粉探伤图像并进行分析识别的能力。机器人的检测精确度程达到了95%以上,检测最小缺陷分辨率为0.1X3mm,机器人沿设定轨迹移动偏差小于 5mm,动速度最大可达 3m/min。这些能力满足了能够在不拆卸叶片的情况下,机器人吸附在汽轮机叶片上,完成磁粉自动探伤检测、采集和智能识别。提高了工作效率和检测质量,具有现实意义和推应用价值。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
项目成果应用于上海电气电站设备有限公司,该公司由统计数据表明该课题设计的机器人可替代传统人工检测的方法,进行高效的自动磁粉探伤检测汽轮机叶片可为公司带来一定的经济效益,成果的技术覆盖面广,机器人的检测精确度达到了95%以上,检测最小缺陷分辨率为0.1X3mm,机器人沿设定轨迹移动偏差小于5mm,移动速度最大可达 3m/min。这些能力满足了能够在不拆卸叶片的情况下,机器人吸附在汽轮机叶片上,完成磁粉自动探伤检测、采集和智能识别。提高了工作效率和检测质量,具有现实意义和推广应用价值。减轻人工检测的成本以及效率,推动公司的发展,提高了效率,安全性好,应用前景广阔。
不少于150字
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评价专家组综合意见
上海市机械工程学会在上海组织专家通过视屏会议评审的方式对“汽轮机叶片基于微型智能机器人的磁粉探伤技术研究”的研究成果进行科技评审。专家组听取了项目组的研究项目汇报,审查了相关文件资料,经审议和质询,形成评审意见如下: (1)提供评审的资料齐全、规范,符合评审要求。 (2)项目针对汽轮机叶片磁粉探伤检测,研制了微型磁粉探伤机器人,设计并制作了样机1台实现了较大型叶片上基本的自动磁粉探伤。 (3)智能机器人实现了驱动、磁吸附、自动磁粉探伤、检测及识别图像、系统协调和网络通信等技术。 (4)智能检测机器人经试验,具备了在汽轮机叶片上吸附并在表面移动定位能力,且具备自动喷洒磁悬液、磁化待检区域,自动获取磁粉探伤图像并进行分析识别的能力。机器人的检测精确度达到了95%以上,检测最小缺陷分辨率为0.1X3mm,机器人沿设定轨迹移动偏差小于5mm,移动速度最大可达 3m/min。这些能力满足了能够在不拆卸叶片的情况下,机器人吸附在汽轮机叶片上,完成磁粉自动探伤检测、采集和智能识别。提高了工作效率和检测质量,具有现实意义和推广应用价值。 5)获授权实用新型专利1项。申请实用新型专利1 项,申请软件著作权 1项,录用科技论文1篇,形成了企业标准1项。 综上所述,专家组认为该项目难度大、创新性强,整体达到国内同类技术先进水平,在自动磁粉探伤、磁粉裂纹图像识别达到国内同类技术领先水平。专家组同意通过该项目评审。 建议将该项技术成果推广应用到相关行业,拓展应用范围。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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