復合材料以其優(yōu)異的特性被廣泛地應用于航空航天、飛行器制造、汽車等關鍵領域。復合材料由于其非均質性和各項異性,使得在制造過程以及實際應用中比較容易產生缺陷。因而開展對復合材料無損檢測技術研究極其重要。傳統(tǒng)的復合材料檢測方式主要有超聲檢測和X射線檢測,存在著周期長、效率低、成本高等問題。而紅外無損檢測技術在檢測速度以及顯示效果方面相對于上面兩種檢測方式更優(yōu),因此本文針對鎖相紅外無損檢測技術展開了研究。分析了正弦規(guī)律變化的熱流在單層與多層介質的一維熱傳導過程。通過有限元技術對三維熱傳導模型進行了分析,并得到了調制頻率、缺陷深度、缺陷尺寸對幅值、相位差的影響,為后面的實驗與定量化評價缺陷提供了理論基礎。搭建了光鎖相紅外無損檢測系統(tǒng)實驗平臺,并針對采集模塊進行了二次開發(fā)。針對紅外圖像序列噪聲,分別采用傳統(tǒng)的去噪算法與Savitzky-Golay濾波對圖像序列進行處理,并指出Savitzky-Golay濾波去噪的優(yōu)越性。采用四點平均算法、傅里葉變換算法對圖像序列進行處理,獲得幅值與相位圖。同時分析了主元分析圖像中的噪聲去除的效果。對三種信號提取效果進行了比較,結果表明四點平均算法對相位與幅值提取效... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鎖相熱成像檢測原理

具體的檢測原理如圖 1-2 所示。圖 1-2 鎖相熱成像檢測原理[15]紅外脈沖無損檢測技術[9,10]是采用瞬時高能的熱流對試件表面進行均勻加熱。熱流通過熱傳導在試件內部進行傳輸，如果試件內部沒有缺陷，則試件表面溫度會出現均勻上升的情況。而當試件內部存在空洞或分層的缺陷時由于邊緣效應，缺陷上方會出現局部高溫區(qū)。通過對試件表面的溫度分布可以獲得缺陷的位置、尺寸與形狀。但是脈沖相位法對加熱要求較高，需要均勻的熱源。檢測原理如圖圖 1-3 所示。

他又提出了采用多點激光鎖相法[34,35]對測，并成功的將這種技術應用于半導體芯片制造紅外檢測系統(tǒng)如圖 1-4 所示。2015 年德國學者 Je檢測太陽能電池的故障分析和薄膜太陽能電池的外鎖相技術成功實現了太陽能電池的故障定位。圖 1-4 多點激光鎖像法檢測系統(tǒng)[35]

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]超聲紅外鎖相熱像無損檢測技術的研究[D]. 劉慧.哈爾濱工業(yè)大學 2010
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本文編號：3012341