基于激光扫描红外无损检测技术的裂纹缺陷检测
发布时间：2021-03-24 16:10
工业领域中产品和设备常出现裂纹等形式的缺陷,随着生产安全和产品质量要求的不断提高,缺陷检测成为工业生产和设备服役期间不可或缺的环节。多年来无损检测技术发展迅速,多种检测方法不断涌现并在缺陷检测方面取得了长足进步,逐渐成为缺陷检测的主要手段之一。其中红外无损检测方法因其具有非接触、快速和结果直观等特性,从而在多个工业领域中得到广泛应用。但多数红外无损检测技术的激励方式多为面激励方式,热激励后热波在物体表面并不具备横向传播特性。其对裂纹缺陷不够敏感,从而在裂纹缺陷检测方面并不具备优势。结合热传导理论与辐射测量理论,本文针对利用线激光扫描激励的红外热波成像无损检测技术进行研究,探讨了其在裂纹缺陷检测方面的优缺点,研制并搭建了激光扫描红外热成像无损检测系统。当利用线激光扫描激励物体时,使得物体表面热波具有横向传播特性,从而对物体表面或浅表面裂纹缺陷具有很强的敏感性。本文设计搭建的激光扫描红外热波成像无损检测系统具备光路调节功能,可以聚焦输出亚毫米宽度级别的线状激光束,增强了单位长度内激光光束的光强度。本文提出了一种光栅反射镜与偏振合束组合的合束方法实现了四路激光耦合,大大增强了单位面积内光束的...
【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】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脉冲热成像无损检测系统示意图
电子科技大学硕士学位论文6图1-2锁相热成像无损检测系统示意图（3）脉冲相位热成像法脉冲相位热成像法的实验方式结合了脉冲热成像法与锁相成像法，同时具有两种方式的优势。热像仪采集脉冲激励后物体表面降温过程的时间序列图像，通过傅里叶变化等分析手段将时域图像转化为频域，从频域分析各频率信号的相位变化曲线，以此检测缺陷信息。脉冲相位法将锁相热成像法的单一频率分析拓展为多频率频谱分析，弥补了锁相热成像法在缺陷深度未知的情况下需多次改变频率重复检测的不足，同时也无需考虑脉冲热成像对于加热均匀性的要求[30.31]。（4）超声热成像法如图1-3所示，超声热成像法是利用超声波激励物体，使试件内部缺陷区域吸收耦合的超声能量产生热能，使用热像仪采集物体表面温度场分布与变化图像。与传统超声检测技术不同，超声热成像法利用了热效应，主要用于检测裂纹和脱粘形式的缺陷，其对于表面和近表面的闭合裂纹缺陷较为敏感[32]。但其与传统超声检测技术具有相同的技术难点，即超声枪与检测物体间的耦合仍是一大难题。图1-3超声热成像无损检测系统示意图
电子科技大学硕士学位论文6图1-2锁相热成像无损检测系统示意图（3）脉冲相位热成像法脉冲相位热成像法的实验方式结合了脉冲热成像法与锁相成像法，同时具有两种方式的优势。热像仪采集脉冲激励后物体表面降温过程的时间序列图像，通过傅里叶变化等分析手段将时域图像转化为频域，从频域分析各频率信号的相位变化曲线，以此检测缺陷信息。脉冲相位法将锁相热成像法的单一频率分析拓展为多频率频谱分析，弥补了锁相热成像法在缺陷深度未知的情况下需多次改变频率重复检测的不足，同时也无需考虑脉冲热成像对于加热均匀性的要求[30.31]。（4）超声热成像法如图1-3所示，超声热成像法是利用超声波激励物体，使试件内部缺陷区域吸收耦合的超声能量产生热能，使用热像仪采集物体表面温度场分布与变化图像。与传统超声检测技术不同，超声热成像法利用了热效应，主要用于检测裂纹和脱粘形式的缺陷，其对于表面和近表面的闭合裂纹缺陷较为敏感[32]。但其与传统超声检测技术具有相同的技术难点，即超声枪与检测物体间的耦合仍是一大难题。图1-3超声热成像无损检测系统示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外热像无损检测技术的发展历程、现状和趋势[J]. 刘颖韬,郭广平,曾智,李晓丽,唐佳. 无损检测. 2017(08)
[2]脉冲涡流无损检测技术综述[J]. 武新军,张卿,沈功田. 仪器仪表学报. 2016(08)
[3]发动机压气机转子叶片裂纹分析[J]. 李洋,佟文伟,栾旭,张开阔. 失效分析与预防. 2016(01)
[4]激光扫描红外热波成像的温度场分析[J]. 江海军,陈力,张淑仪. 无损检测. 2014(11)
[5]蓬勃发展的我国无损检测技术[J]. 耿荣生,景鹏. 机械工程学报. 2013(22)
[6]疲劳裂纹的危害及原因分析[J]. 王建. 金属加工(热加工). 2009(14)
[7]阵列涡流无损检测技术的研究及进展[J]. 赵磊. 无损探伤. 2009(02)
[8]红外热成像无损检测技术及其应用现状[J]. 戴景民,汪子君. 自动化技术与应用. 2007(01)
[9]新型接近式柔性电涡流阵列传感器系统[J]. 陈祥林,丁天怀,黄毅平. 机械工程学报. 2006(08)
[10]新兴的无损检测技术——红外热波成像检测[J]. 鲍凯,王俊涛,吴东流. 无损检测. 2006(08)
博士论文
[1]红外相位法无损检测技术及应用研究[D]. 汪子君.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]碳化硅磨削去除机理及亚表面裂纹研究[D]. 梁晓辉.哈尔滨工业大学 2013
[2]超声波无损检测技术应用研究[D]. 索会迎.南京邮电大学 2012
本文编号：3098009
【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】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脉冲热成像无损检测系统示意图
电子科技大学硕士学位论文6图1-2锁相热成像无损检测系统示意图（3）脉冲相位热成像法脉冲相位热成像法的实验方式结合了脉冲热成像法与锁相成像法，同时具有两种方式的优势。热像仪采集脉冲激励后物体表面降温过程的时间序列图像，通过傅里叶变化等分析手段将时域图像转化为频域，从频域分析各频率信号的相位变化曲线，以此检测缺陷信息。脉冲相位法将锁相热成像法的单一频率分析拓展为多频率频谱分析，弥补了锁相热成像法在缺陷深度未知的情况下需多次改变频率重复检测的不足，同时也无需考虑脉冲热成像对于加热均匀性的要求[30.31]。（4）超声热成像法如图1-3所示，超声热成像法是利用超声波激励物体，使试件内部缺陷区域吸收耦合的超声能量产生热能，使用热像仪采集物体表面温度场分布与变化图像。与传统超声检测技术不同，超声热成像法利用了热效应，主要用于检测裂纹和脱粘形式的缺陷，其对于表面和近表面的闭合裂纹缺陷较为敏感[32]。但其与传统超声检测技术具有相同的技术难点，即超声枪与检测物体间的耦合仍是一大难题。图1-3超声热成像无损检测系统示意图
电子科技大学硕士学位论文6图1-2锁相热成像无损检测系统示意图（3）脉冲相位热成像法脉冲相位热成像法的实验方式结合了脉冲热成像法与锁相成像法，同时具有两种方式的优势。热像仪采集脉冲激励后物体表面降温过程的时间序列图像，通过傅里叶变化等分析手段将时域图像转化为频域，从频域分析各频率信号的相位变化曲线，以此检测缺陷信息。脉冲相位法将锁相热成像法的单一频率分析拓展为多频率频谱分析，弥补了锁相热成像法在缺陷深度未知的情况下需多次改变频率重复检测的不足，同时也无需考虑脉冲热成像对于加热均匀性的要求[30.31]。（4）超声热成像法如图1-3所示，超声热成像法是利用超声波激励物体，使试件内部缺陷区域吸收耦合的超声能量产生热能，使用热像仪采集物体表面温度场分布与变化图像。与传统超声检测技术不同，超声热成像法利用了热效应，主要用于检测裂纹和脱粘形式的缺陷，其对于表面和近表面的闭合裂纹缺陷较为敏感[32]。但其与传统超声检测技术具有相同的技术难点，即超声枪与检测物体间的耦合仍是一大难题。图1-3超声热成像无损检测系统示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外热像无损检测技术的发展历程、现状和趋势[J]. 刘颖韬,郭广平,曾智,李晓丽,唐佳. 无损检测. 2017(08)
[2]脉冲涡流无损检测技术综述[J]. 武新军,张卿,沈功田. 仪器仪表学报. 2016(08)
[3]发动机压气机转子叶片裂纹分析[J]. 李洋,佟文伟,栾旭,张开阔. 失效分析与预防. 2016(01)
[4]激光扫描红外热波成像的温度场分析[J]. 江海军,陈力,张淑仪. 无损检测. 2014(11)
[5]蓬勃发展的我国无损检测技术[J]. 耿荣生,景鹏. 机械工程学报. 2013(22)
[6]疲劳裂纹的危害及原因分析[J]. 王建. 金属加工(热加工). 2009(14)
[7]阵列涡流无损检测技术的研究及进展[J]. 赵磊. 无损探伤. 2009(02)
[8]红外热成像无损检测技术及其应用现状[J]. 戴景民,汪子君. 自动化技术与应用. 2007(01)
[9]新型接近式柔性电涡流阵列传感器系统[J]. 陈祥林,丁天怀,黄毅平. 机械工程学报. 2006(08)
[10]新兴的无损检测技术——红外热波成像检测[J]. 鲍凯,王俊涛,吴东流. 无损检测. 2006(08)
博士论文
[1]红外相位法无损检测技术及应用研究[D]. 汪子君.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]碳化硅磨削去除机理及亚表面裂纹研究[D]. 梁晓辉.哈尔滨工业大学 2013
[2]超声波无损检测技术应用研究[D]. 索会迎.南京邮电大学 2012
本文编号：3098009
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3098009.html
