张思祥,王 哲,张 鹏,王 智,赵子豪,周 围

(1.河北工业大学 机械工程学院,天津 300131;2.中国电子科技集团公司第十八研究所,天津 300381)

0 引 言

热电池(thermal battery)，又称热激活储备电池[1]，具有储存寿命长、无需维护、耐受严苛环境的优点，被广泛应用于武器弹药电源[2]。由于热电池的特殊用途，对于热电池的无损性有着超高的要求。热电池主体是由多个单体电池组成的电池堆，其出现结构故障多为单体电池的装配缺陷，热电池常见的装配缺陷是由工艺控制不严和人工装配失误造成的。然而热电池属于一次性电池，使用传统的电化学性能检测和内部物质结构形态检验会对热电池造成损伤而无法使用[3,4]。

常用的无损检测方法包括有射线成像、CT扫描和超声波检测等方法。射线成像可以检测深层和嵌入式缺陷，但是对于小缺陷的敏感性差，且多采用人工分辨的方式，主观性强容易出现漏检和误检情况。CT扫描能够扫描深层和嵌入式缺陷，但是CT扫描耗时时间长且尺寸受限。超声波检测可用于探伤、定位和尺寸测量，但不能用于非平整平面[5,6]。

本文基于射线成像方法结合图像处理分析，解决射线成像对小缺陷敏感性差和多依靠人工的问题，实现对热电池装配缺陷的自动在线检测。

1 热电池内部典型缺陷

热电池的电池堆是由单体电池构成的，如图1(a)所示。单体电池的结构一般为负极、电解质、正极、加热粉、集

流片组成，正确的装配次序如图1(b)所示。在电池堆的安装过程中，由于工艺问题和控制不严等问题，会使电池堆结构出现装配缺陷。……