熱成像檢測(cè)中材料表面熱發(fā)射率影響機(jī)理及其抑制方法.pdf

1、現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，促使著人們對(duì)機(jī)械設(shè)備以及重大結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全提出的要求越來越高。紅外熱成像作為一種新型的無損檢測(cè)技術(shù)，在設(shè)備安全運(yùn)行保障，產(chǎn)品質(zhì)量控制方面的作用受到越來越高的重視。熱成像檢測(cè)中，材料表面熱發(fā)射率發(fā)揮的作用不容小覷。熱發(fā)射率的不均勻分布會(huì)導(dǎo)致熱圖像產(chǎn)生虛假的“高低溫”現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響和干擾了熱成像檢測(cè)的結(jié)果。目前已有不少國內(nèi)外學(xué)者開始關(guān)注抑制熱發(fā)射率的影響，但表面熱發(fā)射率不均勻影響熱成像的本質(zhì)原因卻常常被忽略。因此，本文

2、研究材料表面熱發(fā)射率對(duì)熱成像的影響機(jī)理，并在影響機(jī)理的基礎(chǔ)上討論有效抑制熱發(fā)射率不均勻的方法。
　　本文基于熱成像無損檢測(cè)，利用理論推導(dǎo)、數(shù)值仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行熱發(fā)射率影響機(jī)理的研究，并從三個(gè)角度討論抑制表面熱發(fā)射率不均勻的方法。重點(diǎn)闡述基于圖像區(qū)域信息提取的異常區(qū)域定位法，并利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了可行性驗(yàn)證：該方法在實(shí)現(xiàn)較好的抑制熱發(fā)射率不均勻的同時(shí)，達(dá)到了缺陷特征增強(qiáng)的效果。本文主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　(1)研究熱成像

3、無損檢測(cè)系統(tǒng)的基本理論和熱發(fā)射率基本情況，并探究熱發(fā)射率對(duì)熱成像的影響。由紅外熱成像理論基礎(chǔ)，分析理解紅外熱成像無損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)缺陷原理。從理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩個(gè)方面，分析熱發(fā)射率對(duì)熱成像的影響形式。
　　(2)建立有限差分熱傳遞模型，討論熱發(fā)射率影響機(jī)理?；谟邢薏罘址椒ê蜔醾鬟f基本理論建立熱傳遞仿真模型。在熱傳遞模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證熱發(fā)射率對(duì)溫度的影響可以忽略?；谠摻Y(jié)論，深入剖析熱發(fā)射率影響熱成像的本質(zhì)，即材料

4、表面熱發(fā)射率是以幅值的形式影響熱成像檢測(cè)結(jié)果，并未改變其信號(hào)隨時(shí)間的變化規(guī)律。
　　(3)探索在熱成像檢測(cè)中抑制材料表面熱發(fā)射率不均勻的方法?；跓岚l(fā)射率與溫度的關(guān)系，分別從溫度與熱發(fā)射率分離、曲線形態(tài)相似性以及圖像區(qū)域信息提取三個(gè)方面討論抑制表面熱發(fā)射率不均勻的方法。由于前兩個(gè)方面存在或效率低下或丟失原始信號(hào)幅值信息等問題，因此本文重點(diǎn)從一種新的分析思維——圖像區(qū)域信息提取，來研究抑制熱發(fā)射率的異常區(qū)域定位法。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，該方