耐热合金涂层结构板材内部缺陷的脉冲红外热成像检测

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1、第42卷第7期红外与激光工程2013年7月Vol.42No.7InfraredandLaserEngineeringJul.2013耐热合金涂层结构板材内部缺陷的脉冲红外热成像检测1,211112唐庆菊，王扬，刘俊岩，秦雷，龚金龙，齐立涛(1.哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001；2.黑龙江科技大学机械工程学院，黑龙江哈尔滨150022)摘要：为探索脉冲红外热成像技术用于检测耐热合金涂层结构内部缺陷的方法，采用有限元仿真和实验研究相结合的方法，对含有盲孔缺陷的耐热合金涂层结构试件进行检测研究。通过有限元仿真分析脉冲热流在被测构件中的传递过程，为检测实验中采

2、样频率和采样时间的确定提供理论依据。利用高能脉冲闪光灯作为激励源对试件进行加热，通过FLIRSC7000系列红外热像仪采集图像序列，采用FCA法、PPT法和PCA法对原始图像序列进行处理。实验结果表明，在给定检测参数下，PPT法和PCA处理后的图像信噪比显著增强，可实现耐热合金涂层结构内部缺陷的可靠检测。关键词：红外热波；耐热合金涂层结构；图像序列；PCA法中图分类号：TG115.28文献标志码：A文章编号：1007-2276(2013)07-1685-06Detectingofdefectsinheat-resistantalloycoatingstructurepla

3、tesusingpulsedinfraredthermography1,211112TangQingju,WangYang,LiuJunyan,QinLei,GongJinlong,QiLitao(1.SchoolofMechatronicsEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China;2.SchoolofMechanicalEngineering,HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology,Harbin150022,China)Abstract:Aimin

4、gatdevelopingamethodfordefectsdetectioninheat-resistantalloycoatingstructurebypulsedinfraredthermography,testwasappliedtoheat-resistantalloycoatingstructureplateswithblind-bottomholes,combiningfiniteelementsimulationandexperimentalstudy.Inordertoprovideatheoreticalbasisforthedetermination

5、ofsamplingfrequencyandtimeintests,finiteelementmethodwasadoptedtoanalyzethetransferprocessofheatpulseexcitedtothespecimen.Flashlampswereusedasactiveheatsourceintothesample,andthethermal-waveimagesequenceswerecollectedwithFLIRSC7000infraredcamera.Fitting-correlationalgorithm(FCA),pulsedpha

6、sethermography(PPT)andprincipalcomponentanalysis(PCA)methodwereusedtoprocesstheimagesequences.ExperimentalresultsshowthattheSNRofprocessedimagesbyPPTandPCAincreasessignificantlyundergiventestparameters,andcanbeusedtodetectthedefectsinheat-resistantalloycoatingstructureplates.Keywords:ther

7、malwave;heat-resistantalloycoatingstructure;imagesequence;PCAmethod收稿日期：2012-11-12；修订日期：2012-12-10基金项目：国家自然科学基金(51074208)；黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12531578)；黑龙江省留学归国人员科学基金(LC2011C35)作者简介：唐庆菊(1981-)，女，讲师，博士生，主要从事红外热波检测与评价技术方面的研究。Email:tangqingju@126.com导师简介：王扬(1960-)，男，教授，博士生