基于激光掃描紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的裂紋缺陷檢測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-24 16:10
工業(yè)領(lǐng)域中產(chǎn)品和設(shè)備常出現(xiàn)裂紋等形式的缺陷,隨著生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,缺陷檢測(cè)成為工業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備服役期間不可或缺的環(huán)節(jié)。多年來(lái)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速,多種檢測(cè)方法不斷涌現(xiàn)并在缺陷檢測(cè)方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,逐漸成為缺陷檢測(cè)的主要手段之一。其中紅外無(wú)損檢測(cè)方法因其具有非接觸、快速和結(jié)果直觀等特性,從而在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但多數(shù)紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的激勵(lì)方式多為面激勵(lì)方式,熱激勵(lì)后熱波在物體表面并不具備橫向傳播特性。其對(duì)裂紋缺陷不夠敏感,從而在裂紋缺陷檢測(cè)方面并不具備優(yōu)勢(shì)。結(jié)合熱傳導(dǎo)理論與輻射測(cè)量理論,本文針對(duì)利用線激光掃描激勵(lì)的紅外熱波成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究,探討了其在裂紋缺陷檢測(cè)方面的優(yōu)缺點(diǎn),研制并搭建了激光掃描紅外熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)。當(dāng)利用線激光掃描激勵(lì)物體時(shí),使得物體表面熱波具有橫向傳播特性,從而對(duì)物體表面或淺表面裂紋缺陷具有很強(qiáng)的敏感性。本文設(shè)計(jì)搭建的激光掃描紅外熱波成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)具備光路調(diào)節(jié)功能,可以聚焦輸出亞毫米寬度級(jí)別的線狀激光束,增強(qiáng)了單位長(zhǎng)度內(nèi)激光光束的光強(qiáng)度。本文提出了一種光柵反射鏡與偏振合束組合的合束方法實(shí)現(xiàn)了四路激光耦合,大大增強(qiáng)了單位面積內(nèi)光束的...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
脈沖熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2鎖相熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖(3)脈沖相位熱成像法脈沖相位熱成像法的實(shí)驗(yàn)方式結(jié)合了脈沖熱成像法與鎖相成像法,同時(shí)具有兩種方式的優(yōu)勢(shì)。熱像儀采集脈沖激勵(lì)后物體表面降溫過(guò)程的時(shí)間序列圖像,通過(guò)傅里葉變化等分析手段將時(shí)域圖像轉(zhuǎn)化為頻域,從頻域分析各頻率信號(hào)的相位變化曲線,以此檢測(cè)缺陷信息。脈沖相位法將鎖相熱成像法的單一頻率分析拓展為多頻率頻譜分析,彌補(bǔ)了鎖相熱成像法在缺陷深度未知的情況下需多次改變頻率重復(fù)檢測(cè)的不足,同時(shí)也無(wú)需考慮脈沖熱成像對(duì)于加熱均勻性的要求[30.31]。(4)超聲熱成像法如圖1-3所示,超聲熱成像法是利用超聲波激勵(lì)物體,使試件內(nèi)部缺陷區(qū)域吸收耦合的超聲能量產(chǎn)生熱能,使用熱像儀采集物體表面溫度場(chǎng)分布與變化圖像。與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)不同,超聲熱成像法利用了熱效應(yīng),主要用于檢測(cè)裂紋和脫粘形式的缺陷,其對(duì)于表面和近表面的閉合裂紋缺陷較為敏感[32]。但其與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)具有相同的技術(shù)難點(diǎn),即超聲槍與檢測(cè)物體間的耦合仍是一大難題。圖1-3超聲熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2鎖相熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖(3)脈沖相位熱成像法脈沖相位熱成像法的實(shí)驗(yàn)方式結(jié)合了脈沖熱成像法與鎖相成像法,同時(shí)具有兩種方式的優(yōu)勢(shì)。熱像儀采集脈沖激勵(lì)后物體表面降溫過(guò)程的時(shí)間序列圖像,通過(guò)傅里葉變化等分析手段將時(shí)域圖像轉(zhuǎn)化為頻域,從頻域分析各頻率信號(hào)的相位變化曲線,以此檢測(cè)缺陷信息。脈沖相位法將鎖相熱成像法的單一頻率分析拓展為多頻率頻譜分析,彌補(bǔ)了鎖相熱成像法在缺陷深度未知的情況下需多次改變頻率重復(fù)檢測(cè)的不足,同時(shí)也無(wú)需考慮脈沖熱成像對(duì)于加熱均勻性的要求[30.31]。(4)超聲熱成像法如圖1-3所示,超聲熱成像法是利用超聲波激勵(lì)物體,使試件內(nèi)部缺陷區(qū)域吸收耦合的超聲能量產(chǎn)生熱能,使用熱像儀采集物體表面溫度場(chǎng)分布與變化圖像。與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)不同,超聲熱成像法利用了熱效應(yīng),主要用于檢測(cè)裂紋和脫粘形式的缺陷,其對(duì)于表面和近表面的閉合裂紋缺陷較為敏感[32]。但其與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)具有相同的技術(shù)難點(diǎn),即超聲槍與檢測(cè)物體間的耦合仍是一大難題。圖1-3超聲熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅外熱像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J]. 劉穎韜,郭廣平,曾智,李曉麗,唐佳. 無(wú)損檢測(cè). 2017(08)
[2]脈沖渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)綜述[J]. 武新軍,張卿,沈功田. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(08)
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[4]激光掃描紅外熱波成像的溫度場(chǎng)分析[J]. 江海軍,陳力,張淑儀. 無(wú)損檢測(cè). 2014(11)
[5]蓬勃發(fā)展的我國(guó)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[J]. 耿榮生,景鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[6]疲勞裂紋的危害及原因分析[J]. 王建. 金屬加工(熱加工). 2009(14)
[7]陣列渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究及進(jìn)展[J]. 趙磊. 無(wú)損探傷. 2009(02)
[8]紅外熱成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 戴景民,汪子君. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2007(01)
[9]新型接近式柔性電渦流陣列傳感器系統(tǒng)[J]. 陳祥林,丁天懷,黃毅平. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)——紅外熱波成像檢測(cè)[J]. 鮑凱,王俊濤,吳東流. 無(wú)損檢測(cè). 2006(08)
博士論文
[1]紅外相位法無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 汪子君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳化硅磨削去除機(jī)理及亞表面裂紋研究[D]. 梁曉輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 索會(huì)迎.南京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3098009
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
脈沖熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2鎖相熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖(3)脈沖相位熱成像法脈沖相位熱成像法的實(shí)驗(yàn)方式結(jié)合了脈沖熱成像法與鎖相成像法,同時(shí)具有兩種方式的優(yōu)勢(shì)。熱像儀采集脈沖激勵(lì)后物體表面降溫過(guò)程的時(shí)間序列圖像,通過(guò)傅里葉變化等分析手段將時(shí)域圖像轉(zhuǎn)化為頻域,從頻域分析各頻率信號(hào)的相位變化曲線,以此檢測(cè)缺陷信息。脈沖相位法將鎖相熱成像法的單一頻率分析拓展為多頻率頻譜分析,彌補(bǔ)了鎖相熱成像法在缺陷深度未知的情況下需多次改變頻率重復(fù)檢測(cè)的不足,同時(shí)也無(wú)需考慮脈沖熱成像對(duì)于加熱均勻性的要求[30.31]。(4)超聲熱成像法如圖1-3所示,超聲熱成像法是利用超聲波激勵(lì)物體,使試件內(nèi)部缺陷區(qū)域吸收耦合的超聲能量產(chǎn)生熱能,使用熱像儀采集物體表面溫度場(chǎng)分布與變化圖像。與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)不同,超聲熱成像法利用了熱效應(yīng),主要用于檢測(cè)裂紋和脫粘形式的缺陷,其對(duì)于表面和近表面的閉合裂紋缺陷較為敏感[32]。但其與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)具有相同的技術(shù)難點(diǎn),即超聲槍與檢測(cè)物體間的耦合仍是一大難題。圖1-3超聲熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2鎖相熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖(3)脈沖相位熱成像法脈沖相位熱成像法的實(shí)驗(yàn)方式結(jié)合了脈沖熱成像法與鎖相成像法,同時(shí)具有兩種方式的優(yōu)勢(shì)。熱像儀采集脈沖激勵(lì)后物體表面降溫過(guò)程的時(shí)間序列圖像,通過(guò)傅里葉變化等分析手段將時(shí)域圖像轉(zhuǎn)化為頻域,從頻域分析各頻率信號(hào)的相位變化曲線,以此檢測(cè)缺陷信息。脈沖相位法將鎖相熱成像法的單一頻率分析拓展為多頻率頻譜分析,彌補(bǔ)了鎖相熱成像法在缺陷深度未知的情況下需多次改變頻率重復(fù)檢測(cè)的不足,同時(shí)也無(wú)需考慮脈沖熱成像對(duì)于加熱均勻性的要求[30.31]。(4)超聲熱成像法如圖1-3所示,超聲熱成像法是利用超聲波激勵(lì)物體,使試件內(nèi)部缺陷區(qū)域吸收耦合的超聲能量產(chǎn)生熱能,使用熱像儀采集物體表面溫度場(chǎng)分布與變化圖像。與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)不同,超聲熱成像法利用了熱效應(yīng),主要用于檢測(cè)裂紋和脫粘形式的缺陷,其對(duì)于表面和近表面的閉合裂紋缺陷較為敏感[32]。但其與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)技術(shù)具有相同的技術(shù)難點(diǎn),即超聲槍與檢測(cè)物體間的耦合仍是一大難題。圖1-3超聲熱成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[7]陣列渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究及進(jìn)展[J]. 趙磊. 無(wú)損探傷. 2009(02)
[8]紅外熱成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 戴景民,汪子君. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2007(01)
[9]新型接近式柔性電渦流陣列傳感器系統(tǒng)[J]. 陳祥林,丁天懷,黃毅平. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)——紅外熱波成像檢測(cè)[J]. 鮑凱,王俊濤,吳東流. 無(wú)損檢測(cè). 2006(08)
博士論文
[1]紅外相位法無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 汪子君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳化硅磨削去除機(jī)理及亞表面裂紋研究[D]. 梁曉輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 索會(huì)迎.南京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3098009
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