航空发动机是飞机的“心脏”.作为最核心的设备,其运行状态的好坏直接影响到任务成功率和飞行安全.因此,研究有效的状态监控与故障诊断技术,设计高效、实用的故障诊断系统,对于保证发动机正常工作、预防事故发生具有重要意义.针对目前X X航空发动机外场故障诊断与维修中孔探检测技术现状与实际需求,以改进孔探数据处理与特征提取方法、提高故障诊断水平为目标,研究了航空发动机故障诊断中的孔探图像特征提取技术,开发了航空发动机快速故障诊断系统,并进行了实际应用与验证.
主要研究工作及成果总结如下:
l、在介绍、分析X X航空发动机的组成及工作原理的基础上,通过广泛、深入的调研,应用FMEA分析方法,总结、归纳、分析了发动机关键部件的主要故障模式、产生机理、表现特征、故障影响及判决方法和维护经验等,为收集、整理发动机故障诊断规则和知识指明了范围,为建立诊断知识库和故障诊断系统打下了较好地基础.
2、为便于自动测量孔探图像缺陷尺寸,有效提取故障特征,开展了图像预处理方法在孔探图像特征提取中的应用研究,阐述了应用计算机数字图像处理技术进行孔探图像增强、图像分割、轮廓特征提取的途径和方法,主要包括:
(1)通过应用图像灰度化、图像平滑、锐化等图像增强方法,提高了图像边缘的清晰程度;
(2)在图像分割基本原理基础上,阐述了基于最大类间方差法的图像阈值分割方法。该方法具有分割效果好等优点:
3、研究了孔探图像边缘检测方法,给出了Roberts算子、Sobcl算子、Prcwitt算子和Canny算子等微分边缘检测算子的基本思想和实现步骤,较清晰地提取出了图像边缘;
4、针对各方法的特点,提出了孔探图像预处理中应该注意的若干问题.上述方法均进行了试验验证,结果表明这些方法能够有效地增强图像缺陷特征,方便了以后的自动测量和缺陷特征提取。 |