脉冲涡流热成像缺陷检测技术优化研究现状

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1、脉冲涡流热成像缺陷检测技术优化研究现状丁汛DINGXun(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，合肥230009)(SchoolofInstrumentScienceOpto-electronicEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)摘要：脉冲涡流热成像缺陷检测技术是一种重要的无损检测手段，其在复杂形状的缺陷检测中具有优势而备受关注。对脉冲涡流热成像检测优化目的在于寻找合适的激励手段，提高缺陷的检测能力。对脉冲涡流热成像检测技术进行优化

2、的手段主要三种，在结合工程应用实际的基础上，介绍了目前国内外三种检测优化手段的研宄进展。为了提高缺陷检测的能力，需要对激励线圈和参数进行优化设计。Abstract:Pulsededdycurrentthermographydefectdetectiontechnologyisoneofthemostimportantnondestructivetestingtechnologiesandithasbeenpaidgreatattentionforitsadvantageinthetestingofcomplex

3、shapes.Theaimtooptimizethetechnologyistofindouttheproperinspiritingwaytoimprovetheabilityofdefectdetection.Therearethreewaystooptimizethetechnologyofpulsededdycurrentthermographyandtheyarediscussedintheexampleofengineeringapplication.Theinspiritingcoilandits

4、parametersneedtobeoptimizedtoimprovetheability.关键词：脉冲涡流热成像；优化；激励线圈Keywords:pulsededdycurrentthermography;optimize；inspiritingcoil中图分类号院TG115.28文献标识码院A文章编号院1006-4311(2014)20-0052-020引言无损检测是指在保证被检测对象结构完整性和使用性的前提下，使用物理或者化学技术，对被测对象进行测量与检定，以评价其质量和安全状况。无损检测由于其可靠性、

5、安全性和经济性而在国民经济中占奋重要位置。常用的无损检测主要有：射线检测、超声波检测、涡流检测、磁粉检测和渗透检测［1】。脉冲涡流检测方法是近几年来迅速发展起来的便于检测具有复杂几何形态零件的一种重要的无损检测方法［2】。脉冲涡流加热的优势主要为检测灵敏度和效率高，实际适应能力强并具备实现便携式检测的潜力，因此脉冲涡流加热检测技术一直是国内外研宄的热点。脉冲涡流加热检测技术的优化能提高艽缺陷检测的能力和准确性，本文介绍了国内外对脉冲涡流加热检测技术的研究进展情1脉冲涡流加热检测技术原理脉冲涡流加热检测技术原理如

6、图1所示：线圈通入交变电流，由于电磁感应，在线圈旁边的导电样品中会产生感应电流，导体将产生焦耳热。由热传导定律可知，导体表面的温度分布可以反映导体的性质、状态及缺陷情况。若导体中有缺陷，则因为缺陷的参数与导体本身存在差异，将改变感生涡流在导体内部的分布，从而使热量的分布出现“冷区”和“热区”的异常分布。利用红外热像仪将导体表面的温度分布记录下来，并对温度图像进行处理，即可实现缺陷的识别、分类、定量检测等。脉冲涡流热成像检测技术主要以工程应用实际为0的，研究存在裂纹、腐蚀等缺陷的材料，其物理参数、缺陷形状、尺、r

7、以及激励电流的大小、频率、激励时间等因素对感应加热的涡流场和温度场分布的影响，解释工程应用和实验中出现的现象。2脉冲涡流热成像检测优化研究现状脉冲涡流热成像检测优化0的在于寻找合适的激励手段，提高对零件中所含缺陷的检测能力。目前，人们主要通过三种方式尝试实现缺陷检测的优化：一是改变激励线圈放置的位置，即通过改变线圈位置使加热方式为反射式加热或者透射式加热；二是改变激励线圈的一些条件，如改变它的外形，变换线圈的角度等；三是选择合适的激励参数，比如说实施激励吋长。国外针对三种不同的优化手段，结合工程应用实际进行了研

8、究，检测优化的研究进展如下：英国纽卡斯尔大学的田贵云研宄团队就反射式和透射式两种不同的加热方式对脉冲涡流热成像技术的检测能力进行了比较和研究。实验证明，在检测钢材料的内部缺陷吋，反射方式更加有利于缺陷深度的定量检测，但对缺陷识别吋，透射方式对缺陷识别效果更好；反射式加热的缺陷在于，当钢材料出现壁厚变薄的缺陷，且缺陷深度与试件厚度的比值在0.5以上时，反射式加热将不能对缺陷进行冇效识别，