红外热波无损检测系统中闪光灯阵列脉冲热激励装置的研制和应用

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1、中文摘要酋都师范大学硕士学位论文红外热波无损检测技术是二十世纪九十年代在美国发明并不断完善的一种新型实用技术。在红外热波检测中，试件表面被脉冲闪光灯激励，同时使用红外热像仪实时监测试件表面的温差，结合红外热像仪和计算机专用软件进行数据采集，分析所得热图序列来推断材料内部缺陷的形状、类型、性质以及定量测量深度等相关信息，从而实现对材料检测的171的。热激励技术是检测的关键之一。有效和巧妙地改进热激励方法成为解决问题的前提。为了达到有效的检测目的，实验室自主研发出以氖灯为光源，阵列式分布的闪光灯同步热激励源为核心的热激励装置。关键技

2、术的新颖之处在于它具有质量轻、成本低、结构简单、功耗低、便携式、针对性强等特点，尤其是大大减小脉冲宽度，并可以把在热加载饱和中被湮没的信号分离出来。无损检测过程中，针对在毫米数量级下大面积的涂层，漆层，薄膜等材料，根据自主研发的热激励装置具有的阵列式设计的特点，精心设计以铝板为基底，以两种典型表面覆盖不同厚度漆层试件为研究对象，根据热波理论，达到检测均匀性和单向定量测厚的目的。实验结果证明利用热波检测技术使用本热激励装置对检测不同涂层厚度效果明显，在微米级厚度范围内，可以把不同的厚度层次很好地区分。能够快速无损、不接触、大面积地

3、检测材料的厚度信息及其初步定量分析。整套装置成本低廉、操作简便，对现代工业、军工业，汽车行业等领域中漆层，涂层检测问题的研究，具有一定的促进意义。关键字：无损检测，红外热波，热激励装置，闪光灯阵列，漆层英文摘要首都帅范大学顾l：学位论文AbstractInrecentyears}InfraredThermalWavesImaging(TWl)hasemergedasawidelyusedmethodforNondestructiveTesting(NDT)．Usingthetechnologywecaninspectthesam

4、plewhichisexcitedbyexteriorenergywithflashinglamps，thesubsequentchangeofsurfacetemperatureofthesampleismonitoredbyallinfraredcalnd'a，thensequenceofthermalwavesignalanddataacquisitionareprocessedusingthecomputer,atlast,real-timeimagesignalprocessingandtheanalysisareca

5、rriedonbythesoftware．Notonlycallitperformnon-contact,wideareadetectionofsubsurfacedefects，butalsoitcanm雠Ltrethicknessofpaint．Heatexcitationtechnologyisthekeytoinspect．Inthisthesis，thesetupofinfraredthermalwavesystemandthenewheatexcitation-devicewillbepresented,thekey

6、technologyisthehentexcitation-devicewhichismadeoftheNeonLampsassynchronizationheatingexcitationsourceandisdevelopedindependentlybytheauthor．Inordertoimprovetheheatingdevice,effectiveandnewheatingexcitedmethodisprerequisite．Somequalitiesofthetechnologylikesimplestruct

7、Bre,lowerpower,portable,lowerexpensesandcosts．andsoon,makethedevicenovelandeffective．Especially,themuchnarrowedpulsewidthcallseparatetheweaksignalbetterfromthesubmergedsaturationsignalwhenheating．Usingtheadvantagesofthedevicetostudyandanalyzethesefoliummaterials，such

8、aspaintlayer,membranematerials，characterizedbythelargeareacoatingwiththedepthinonemillimeterorder,etc．Twotypicalsamplesaretakenasre