基于微波致热红外成像的材料缺陷检测技术
发布时间：2021-03-04 21:56
雷达隐身是武器装备生存和战斗力的关键保障,雷达吸波涂层作为隐身技术的核心材料,在吸波涂层的涂覆及使用过程中,涂层缺陷不仅会对整机隐身性能造成影响,同时可能缩短涂层材料寿命,进而对整机安全性造成威胁,因此吸波涂层缺陷检测技术是武器装备性能保障的重要支撑技术。关于材料缺陷检测技术,国内外已开展广泛研究。本文以雷达吸波涂层材料为研究对象,开展基于微波制热红外成像的材料缺陷检测技术。本文首先介绍了国内外材料缺陷检测的主要方法和装置,在具体检测环境下,对比不同方法优缺点选择合适的检测方法。根据涂层材料的微波高损耗特性,本文最终采用微波致热红外成像的方法检测材料的内部缺陷。系统包含了硬件与软件等多个部分,由微波源、功率放大器、微波致热天线、红外成像模块、缺陷位置及种类识别算法、模拟缺陷件或具有缺陷的材料、微波暗室环境等组成。本文介绍了微波致热方法的优势,并探讨了微波致热方法的实现方式、理论依据、实际操作时需克服的困难。本文还介绍了缺陷识别的算法,以识别缺陷在待测材料中的位置和类型,并建立了系统的等效模型并制作了样机,以实物测量的数据为依据对算法的准确性进行分析。本文同时兼顾了机械设计和尺寸上的合理...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
线元的集总参数等效电路
第二章相关微波理论及材料缺陷理论911112111111111111111111111111111111112211212RjLGjCRGjLCjLjCRGjLCjLjCRGjLCjLjCCLRGjLCLC(2-21)可得式中的衰减常数和相位常数分别为11111101102222cdRCGLRGZLCZ(2-22)11LC(2-23)式中，c表示导体衰减常数，而d则表示介质衰减常数。前者由单位长度分布电阻决定，后者则由单位长度漏电导决定。对于传输线而言，还有一个重要的概念，即反射系数。为了说明反射系数的概念，以图2-2所示的端接负载阻抗的传输线来说明。图2-2端接负载阻抗的传输线传输线的波反射是分布系统的一个基本特性，以图2-2为例，假设从源端到负载端为z轴的正方向，图中的参考面处为z=0处。现假设有形式为0jzVe的入射波，该波产生于源处，该行波的电压与电流之比为特征阻抗0Z。该特征阻抗的值并不适用于整段传输线的所有情况。当传输线端接负载L0ZZ时，负载上的电压
第二章相关微波理论及材料缺陷理论13随着与天线的距离逐渐增大，感应场会很快衰减，辐射场会逐渐开始占据优势，当到达一定距离后，辐射场会比感应场分量大，这就是辐射场区，一般而言又将电尺寸大的孔径天线的辐射场区分为辐射近场区和辐射远场区。辐射近场区里在不同距离处的天线方向图不容。在辐射近场区与感应区的边界处，天线方向图是一个主瓣副瓣难以分辨的包络。随着逐渐靠近远场区，天线方向图的主瓣和副瓣会逐渐明显。图2-3天线的场区划分辐射近场区再往外就是辐射远场区了，远场区中场的大小与离开天线的距离成反比，且与近场区不同，远场区的方向图、主瓣、副瓣均已形成，方向图与离开天线的距离无关。通常将近场区与远场区的边界（即远场区的起始位置）定为：22DR(2-38)在式（2-38）中，D是天线孔径面的最大线尺寸。远场区在天线的测量中扮演着很重要的作用，因为天线通常都是用远场区来传输能量，远场区大大部分能量都集中在一定弧度的角空间内，因此研究天线远场区的方向图是天线工作者的主要工作重心。天线有一系列的重要参数，以表征天线在远场区的辐射状态，包括：方向图、
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁混凝土超声波检测技术在桩基检测中的应用分析[J]. 魏世昌. 华东公路. 2016(04)
[2]红外热波无损检测技术应用与进展[J]. 李晓丽,金万平,张存林,沈京玲. 无损检测. 2015(06)
[3]无损检测技术及其在航空维修中的应用探讨[J]. 方毅均. 电子技术与软件工程. 2014(23)
[4]微波加热原理及应用[J]. 王家万,王亚夫. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2012(04)
[5]红外热像仪的原理及其在电气设备检测中的应用[J]. 夏杰. 硅谷. 2008(10)
[6]无损检测技术在航空复合材料结构领域的应用分析[J]. 李达,陈先有. 航空科学技术. 2008(01)
[7]复合材料缺陷的红外热波无损检测[J]. 陈桂才,吴东流,程茶园,郭广平. 宇航材料工艺. 2004(01)
[8]无损检测技术在雷达波吸收材料研究中的应用[J]. 王智永,熊克敏,陈小泉,任淑芳. 材料工程. 1998(09)
[9]微波加热技术的发展概况[J]. 王峰,王安英,周立娟. 佛山陶瓷. 1998(01)
[10]微波加热原理及其应用[J]. 王绍林. 物理. 1997(04)
硕士论文
[1]基于红外热成像的结构缺陷检测技术研究[D]. 宋培源.东南大学 2018
[2]超声红外热波无损检测技术应用于裂纹检测的研究[D]. 徐维超.首都师范大学 2008
本文编号：3063990
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
线元的集总参数等效电路
第二章相关微波理论及材料缺陷理论911112111111111111111111111111111111112211212RjLGjCRGjLCjLjCRGjLCjLjCRGjLCjLjCCLRGjLCLC(2-21)可得式中的衰减常数和相位常数分别为11111101102222cdRCGLRGZLCZ(2-22)11LC(2-23)式中，c表示导体衰减常数，而d则表示介质衰减常数。前者由单位长度分布电阻决定，后者则由单位长度漏电导决定。对于传输线而言，还有一个重要的概念，即反射系数。为了说明反射系数的概念，以图2-2所示的端接负载阻抗的传输线来说明。图2-2端接负载阻抗的传输线传输线的波反射是分布系统的一个基本特性，以图2-2为例，假设从源端到负载端为z轴的正方向，图中的参考面处为z=0处。现假设有形式为0jzVe的入射波，该波产生于源处，该行波的电压与电流之比为特征阻抗0Z。该特征阻抗的值并不适用于整段传输线的所有情况。当传输线端接负载L0ZZ时，负载上的电压
第二章相关微波理论及材料缺陷理论13随着与天线的距离逐渐增大，感应场会很快衰减，辐射场会逐渐开始占据优势，当到达一定距离后，辐射场会比感应场分量大，这就是辐射场区，一般而言又将电尺寸大的孔径天线的辐射场区分为辐射近场区和辐射远场区。辐射近场区里在不同距离处的天线方向图不容。在辐射近场区与感应区的边界处，天线方向图是一个主瓣副瓣难以分辨的包络。随着逐渐靠近远场区，天线方向图的主瓣和副瓣会逐渐明显。图2-3天线的场区划分辐射近场区再往外就是辐射远场区了，远场区中场的大小与离开天线的距离成反比，且与近场区不同，远场区的方向图、主瓣、副瓣均已形成，方向图与离开天线的距离无关。通常将近场区与远场区的边界（即远场区的起始位置）定为：22DR(2-38)在式（2-38）中，D是天线孔径面的最大线尺寸。远场区在天线的测量中扮演着很重要的作用，因为天线通常都是用远场区来传输能量，远场区大大部分能量都集中在一定弧度的角空间内，因此研究天线远场区的方向图是天线工作者的主要工作重心。天线有一系列的重要参数，以表征天线在远场区的辐射状态，包括：方向图、
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁混凝土超声波检测技术在桩基检测中的应用分析[J]. 魏世昌. 华东公路. 2016(04)
[2]红外热波无损检测技术应用与进展[J]. 李晓丽,金万平,张存林,沈京玲. 无损检测. 2015(06)
[3]无损检测技术及其在航空维修中的应用探讨[J]. 方毅均. 电子技术与软件工程. 2014(23)
[4]微波加热原理及应用[J]. 王家万,王亚夫. 吉林师范大学学报(自然科学版). 2012(04)
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[8]无损检测技术在雷达波吸收材料研究中的应用[J]. 王智永,熊克敏,陈小泉,任淑芳. 材料工程. 1998(09)
[9]微波加热技术的发展概况[J]. 王峰,王安英,周立娟. 佛山陶瓷. 1998(01)
[10]微波加热原理及其应用[J]. 王绍林. 物理. 1997(04)
硕士论文
[1]基于红外热成像的结构缺陷检测技术研究[D]. 宋培源.东南大学 2018
[2]超声红外热波无损检测技术应用于裂纹检测的研究[D]. 徐维超.首都师范大学 2008
本文编号：3063990
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