多模式紅外檢測熱激勵裝置的研制.pdf

1、紅外熱波檢測是一門新興的跨學科、跨應用領域的綜合性科學技術，而熱激勵技術是主動式紅外熱波檢測的關鍵技術，熱激勵的均勻性不僅直接影響紅外探傷熱圖的品質(zhì)，而且關系到提取被測物體表面溫度差的精度，進而影響到后期的缺陷定量識別，而常用的烘箱、電吹風、脈沖閃光燈等一些激勵方式存在隨機性，使得實驗結(jié)果重復性較差，存在無法重現(xiàn)或斷定是否是被檢工件本身的問題。
　　針對上述問題，本文首先對熱激勵技術進行了詳細分析，并對一些常用光源的物理參數(shù)進行對

2、比后，選擇紅外燈泡作為激勵源，實際測量了選定光源的光強分布，然后使用線性插值和三次樣條插值方法對測量的離散數(shù)據(jù)進行擬合處理，得到了紅外燈泡的均勻特性分布。
　　隨后通過理論推導建立單燈熱輻射模型，把單燈近似優(yōu)化成了點光源，結(jié)合照度疊加原理，推導出多個光源疊加的關系式。然后根據(jù)多燈陣列的排列方式和照射距離的不同，計算出光源均勻性最高時，光源之間的最優(yōu)中心間距。根據(jù)計算模型和實驗測量結(jié)果自行設計和研制一套對激勵時間、激勵能量和模式均可

3、調(diào)節(jié)的系統(tǒng)裝置。該系統(tǒng)采用模塊化設計，可根據(jù)被檢工件的需要，選擇相應激勵時間和能量模式，實現(xiàn)對燈陣的實時梯度控制。根據(jù)理論計算，利用軟件對加熱源的輻照度特性進行了仿真，與實際測量結(jié)果基本一致，取得較好的效果。
　　為了測定該裝置的均勻性，本文提出用標準方差法來表征熱激勵裝置的均勻性。對研制的裝置進行均勻性測定后，分別對玻璃鋼復合材料和工程塑料進行了實際檢測，并與實驗室進口的熱激勵系統(tǒng)檢測的結(jié)果進行對比，結(jié)果表明研制的激勵系統(tǒng)均勻性