2025年1月24日發(fā)布2025年2月20日實施中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會發(fā)布 I1范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4總則 5試驗原理 6試驗條件 6.1一般條件 6.2測量儀器、儀表準確度 4 47.1試驗前準備 47.2氫氣泄漏圖像識別試驗方法 47.3氫氣泄漏濃度識別準確率驗證方法 附錄A(資料性附錄)試驗記錄 7工本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國化學與物理電源協(xié)會提出并歸口。本標準起草單位：北京理工大學，中國汽車技術(shù)研究中心有限公司，河海大學，上海重塑能源科技有限公司，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學研究院，中國汽車工程研究院股份有限公司，清華大學，長城汽車股份有限公司，特嗨氫能檢測(保定)有限公司，同濟大學，北京工業(yè)大學，江蘇國富氫能技術(shù)裝備股份有限公司，中國安全生產(chǎn)科學研究院，國網(wǎng)安徽省電力有限公司，中國電力工程顧問集團有限公司，國網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團有限公司，北京交通大學，濰柴動力股份有限公司，上汽大通汽車有限公司，應(yīng)急管理部國家安全科學與工程研究院，北京理工大學(珠海),四川易沖半導(dǎo)體有限公司，龍源電力集團股份有限公司，上海奧威科技開發(fā)有限公司，珠海格力電器股份有限公司，國網(wǎng)寧夏電力有限公司，武漢理工大學，煤炭科學研究總院有限公司。本標準起草人：李建威，沈俊，陳星鶯，楊青青，楊璐銘，田忠昊，姚璐嶠，鄒巍濤，王天賜，高鵬，袁文騰，張友好，楊曜坤，方銘銳，郝冬，楊子榮，翟雙，高雷，毛占鑫，鮑歡歡，齊巍，楊福源，鄧欣濤，段志潔，張?zhí)煊?，封利利，鐘兵，呂洪，李躍娟，王朝，蘇紅艷，康榮學，周航宇，滕越，羅必雄，張楠，陳奇芳，陳文淼，石永金，劉利娜，盧兵，張宸宇，賀大瑋，張石，夏恒恒，肖彪，史磊，王楠，胡卓，余昆，吳兵。本文件為首次發(fā)布。1僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB/T3634.2-2011氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫GB/T12604.7-2021無損檢測術(shù)語泄漏檢測光學儀器術(shù)語無損檢測氦泄漏檢測方法GB/T30113.1-2013空間微重力流體物理流場光學測量技術(shù)規(guī)范第1部分：陰影法、紋影法GB/T32074-2015無損檢測氨泄漏檢測方法GB/T34542.1-2017氫氣儲存輸送系統(tǒng)第1部分：通用要求無損檢測泄漏檢測氣體參考漏孔的校準車用高壓儲氫氣瓶組合閥門濃度concentration2[來源：GB/T12604.7-2021,無修改]注1:影像灰度用單色調(diào)顏色(一般是黑白色或三原色)的明度表示。影像灰度絕對量值的測量與注2:影像包括了圖像，某一區(qū)域可能是單像素，也可能是多像素。注3:計算值指該區(qū)域灰度值的處理，例如取平均值。注4:經(jīng)過圖像后處理得到采集區(qū)域內(nèi)的影像灰度為特征影像灰度。注：利用紋影法進行氫泄漏可視化中，影像特征指影像灰度、擴散角、3通過本文件檢測氫氣泄漏濃度具體包括以下內(nèi)容：試驗條件確定、試驗前準備、氫氣泄漏圖像識別試驗、氫氣泄漏濃度識別準確率驗證試驗、試驗記錄等。5試驗原理利用基于紋影法的氫泄漏光學可視化裝置獲取一定濃度的氫氣泄漏的紋影圖像，采集完畢后，進行軟件處理得到紋影圖像的特征量信息，從而進行影像特征(如影像灰度)和物理特征(濃度)的標定，最后根據(jù)影像特征(影像灰度)-濃度轉(zhuǎn)化方法求解氫氣泄漏濃度。圖1試驗原理示意圖6試驗條件6.1一般條件搭建基于紋影法的氫泄漏光學可視化裝置，該裝置應(yīng)包含三個系統(tǒng)，具體為：成像系統(tǒng)，其組成包括紋影系統(tǒng)、光源和亮度調(diào)節(jié)器等；氣源系統(tǒng)，其組成包括高壓氣瓶、截止閥、流量控制器和噴嘴等；采集系統(tǒng)，其組成包括高速攝像機、數(shù)據(jù)采集儀和上位機等。基于紋影法的氫泄漏光學可視化裝置的成像系統(tǒng)中光源宜具備亮度調(diào)節(jié)功能，光源最大輸出功率不宜低于220W。基于紋影法的氫泄漏光學可視化裝置的氣源系統(tǒng)宜包含流量測量及調(diào)節(jié)裝置，噴嘴開口方向宜垂直基于紋影法的氫泄漏光學可視化裝置的采集系統(tǒng)應(yīng)配備高速攝像機，與其連接的上位機應(yīng)配備相應(yīng)的高速攝像機操作軟件。在氫泄漏光學可視化試驗中，應(yīng)選用氫氣標準氣體進行試驗，需要至少10組不同濃度氫氣標準氣體，濃度等差分布為宜(例如：10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%,單位為摩爾分數(shù)),可根據(jù)實際需要選取濃度范圍。試驗需在通風良好的試驗室內(nèi)進行，試驗室宜配備通風裝置、遮光裝置，試驗時宜盡量減小環(huán)境光對試驗的影響。4高速攝像機幀速率不宜低于1000fps,輸出圖像尺寸不宜低于512px×512px。流量計的測量精度(誤差)不宜大于±2%。刀口光闌高速攝像機射流紋影鏡準直鏡狹縫光源漏視頻。單組實驗完成后至少等待120秒，直到試驗室內(nèi)氫氣濃度降至大氣中氫對標定組與測試組圖像數(shù)據(jù)進行一定的處理。處理流程如下：圖像初選：用于濃度識別的圖像應(yīng)無氣流干擾、無明顯亂流、無亮度突變、無流量突然增大/減小等異?，F(xiàn)象、圖像清晰、噪點少。按照該判斷標準，對于每一個濃度的泄漏試驗，從標定組的泄漏視頻中，截取一段固定時間T的流動效果最佳的視頻文件。圖像轉(zhuǎn)影像灰度：若原始視頻為RGB格式，將其按幀轉(zhuǎn)化為影像灰度格式，例如，可利用圖像處理程序，或按照如下轉(zhuǎn)化公式進行影像灰度處理。格式紅色通道值；格式綠色通道值；格式藍色通道值。圖像去噪：若圖像中有明顯異常的噪點、亮斑、暗斑等，應(yīng)使用去噪算法盡量消除圖像中的異常部圖像對齊與平均化：應(yīng)檢查圖像是否有位置偏移的情況。例如根據(jù)圖像中噴口的位置，對同一濃度下的所有幀圖像進行對齊操作，使噴口位置重合，并將同一濃度下的圖像時均處理，然后對所有濃度下的時均圖像再進行一次對齊操作。7.2.4影像特征量-濃度標定在標定組數(shù)據(jù)中，選擇適當?shù)牟杉瘏^(qū)域，進行影像特征的采集。以下是一種以影像灰度作為影像特征的方法：從所有標定組中選取全部時均圖像用于影像灰度-濃度標定，采集區(qū)域的選擇不應(yīng)跨越明暗分界線，并且與噴口垂直距離不宜超過一倍噴口直徑。使用紋影圖像的影像灰度減去背景影像灰度獲得該濃度下特征影像灰度，其計算公式如下：Gk(i,j)——k%濃度下紋影圖像采集區(qū)域某一像素影像灰度；Gb9(i,j)——k%濃度下背景圖像采集區(qū)域某一像素影像灰度；E——常態(tài)偏差；△Gk——k%濃度下泄漏紋影的特征影像灰度；h——采集區(qū)域的高度；w——采集區(qū)域的寬度。利用從不同濃度試驗數(shù)據(jù)獲得的特征影像灰度，選取合適的擬合方法獲取影像灰度-濃度的擬合公式，并作為濃度可視化識別的依據(jù)。7.2.5濃度識別在測試組中，隨機抽取某濃度標氣可視化試驗數(shù)據(jù)，按照7.2.4中所提的影像特征采集要求，利用圖像信息標定氣體濃度。以影像灰度為主要采集信息時，選擇適當?shù)牟杉瘏^(qū)域，提取其特征影像灰度，利用7.2.4中特征影像灰度-濃度標定結(jié)果，識別泄漏濃度值。7.3氫氣泄漏濃度識別準確率驗證方法S6使用可視化方法識別用于測試的標準氣體濃度后，將其與實際濃度進行對比，準確率的計算公式為：K——氣體濃度的測量