多模式紅外檢測(cè)熱激勵(lì)裝置的研制.pdf

1、紅外熱波檢測(cè)是一門(mén)新興的跨學(xué)科、跨應(yīng)用領(lǐng)域的綜合性科學(xué)技術(shù)，而熱激勵(lì)技術(shù)是主動(dòng)式紅外熱波檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)，熱激勵(lì)的均勻性不僅直接影響紅外探傷熱圖的品質(zhì)，而且關(guān)系到提取被測(cè)物體表面溫度差的精度，進(jìn)而影響到后期的缺陷定量識(shí)別，而常用的烘箱、電吹風(fēng)、脈沖閃光燈等一些激勵(lì)方式存在隨機(jī)性，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性較差，存在無(wú)法重現(xiàn)或斷定是否是被檢工件本身的問(wèn)題。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文首先對(duì)熱激勵(lì)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對(duì)一些常用光源的物理參數(shù)進(jìn)行對(duì)

2、比后，選擇紅外燈泡作為激勵(lì)源，實(shí)際測(cè)量了選定光源的光強(qiáng)分布，然后使用線性插值和三次樣條插值方法對(duì)測(cè)量的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，得到了紅外燈泡的均勻特性分布。
　　隨后通過(guò)理論推導(dǎo)建立單燈熱輻射模型，把單燈近似優(yōu)化成了點(diǎn)光源，結(jié)合照度疊加原理，推導(dǎo)出多個(gè)光源疊加的關(guān)系式。然后根據(jù)多燈陣列的排列方式和照射距離的不同，計(jì)算出光源均勻性最高時(shí)，光源之間的最優(yōu)中心間距。根據(jù)計(jì)算模型和實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果自行設(shè)計(jì)和研制一套對(duì)激勵(lì)時(shí)間、激勵(lì)能量和模式均可

3、調(diào)節(jié)的系統(tǒng)裝置。該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)被檢工件的需要，選擇相應(yīng)激勵(lì)時(shí)間和能量模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈陣的實(shí)時(shí)梯度控制。根據(jù)理論計(jì)算，利用軟件對(duì)加熱源的輻照度特性進(jìn)行了仿真，與實(shí)際測(cè)量結(jié)果基本一致，取得較好的效果。
　　為了測(cè)定該裝置的均勻性，本文提出用標(biāo)準(zhǔn)方差法來(lái)表征熱激勵(lì)裝置的均勻性。對(duì)研制的裝置進(jìn)行均勻性測(cè)定后，分別對(duì)玻璃鋼復(fù)合材料和工程塑料進(jìn)行了實(shí)際檢測(cè)，并與實(shí)驗(yàn)室進(jìn)口的熱激勵(lì)系統(tǒng)檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明研制的激勵(lì)系統(tǒng)均勻性