工業(yè)領(lǐng)域中產(chǎn)品和設(shè)備常出現(xiàn)裂紋等形式的缺陷,隨著生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,缺陷檢測成為工業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備服役期間不可或缺的環(huán)節(jié)。多年來無損檢測技術(shù)發(fā)展迅速,多種檢測方法不斷涌現(xiàn)并在缺陷檢測方面取得了長足進(jìn)步,逐漸成為缺陷檢測的主要手段之一。其中紅外無損檢測方法因其具有非接觸、快速和結(jié)果直觀等特性,從而在多個工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但多數(shù)紅外無損檢測技術(shù)的激勵方式多為面激勵方式,熱激勵后熱波在物體表面并不具備橫向傳播特性。其對裂紋缺陷不夠敏感,從而在裂紋缺陷檢測方面并不具備優(yōu)勢。結(jié)合熱傳導(dǎo)理論與輻射測量理論,本文針對利用線激光掃描激勵的紅外熱波成像無損檢測技術(shù)進(jìn)行研究,探討了其在裂紋缺陷檢測方面的優(yōu)缺點(diǎn),研制并搭建了激光掃描紅外熱成像無損檢測系統(tǒng)。當(dāng)利用線激光掃描激勵物體時,使得物體表面熱波具有橫向傳播特性,從而對物體表面或淺表面裂紋缺陷具有很強(qiáng)的敏感性。本文設(shè)計搭建的激光掃描紅外熱波成像無損檢測系統(tǒng)具備光路調(diào)節(jié)功能,可以聚焦輸出亞毫米寬度級別的線狀激光束,增強(qiáng)了單位長度內(nèi)激光光束的光強(qiáng)度。本文提出了一種光柵反射鏡與偏振合束組合的合束方法實(shí)現(xiàn)了四路激光耦合,大大增強(qiáng)了單位面積內(nèi)光束的... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

脈沖熱成像無損檢測系統(tǒng)示意圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2鎖相熱成像無損檢測系統(tǒng)示意圖（3）脈沖相位熱成像法脈沖相位熱成像法的實(shí)驗(yàn)方式結(jié)合了脈沖熱成像法與鎖相成像法，同時具有兩種方式的優(yōu)勢。熱像儀采集脈沖激勵后物體表面降溫過程的時間序列圖像，通過傅里葉變化等分析手段將時域圖像轉(zhuǎn)化為頻域，從頻域分析各頻率信號的相位變化曲線，以此檢測缺陷信息。脈沖相位法將鎖相熱成像法的單一頻率分析拓展為多頻率頻譜分析，彌補(bǔ)了鎖相熱成像法在缺陷深度未知的情況下需多次改變頻率重復(fù)檢測的不足，同時也無需考慮脈沖熱成像對于加熱均勻性的要求[30.31]。（4）超聲熱成像法如圖1-3所示，超聲熱成像法是利用超聲波激勵物體，使試件內(nèi)部缺陷區(qū)域吸收耦合的超聲能量產(chǎn)生熱能，使用熱像儀采集物體表面溫度場分布與變化圖像。與傳統(tǒng)超聲檢測技術(shù)不同，超聲熱成像法利用了熱效應(yīng)，主要用于檢測裂紋和脫粘形式的缺陷，其對于表面和近表面的閉合裂紋缺陷較為敏感[32]。但其與傳統(tǒng)超聲檢測技術(shù)具有相同的技術(shù)難點(diǎn)，即超聲槍與檢測物體間的耦合仍是一大難題。圖1-3超聲熱成像無損檢測系統(tǒng)示意圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2鎖相熱成像無損檢測系統(tǒng)示意圖（3）脈沖相位熱成像法脈沖相位熱成像法的實(shí)驗(yàn)方式結(jié)合了脈沖熱成像法與鎖相成像法，同時具有兩種方式的優(yōu)勢。熱像儀采集脈沖激勵后物體表面降溫過程的時間序列圖像，通過傅里葉變化等分析手段將時域圖像轉(zhuǎn)化為頻域，從頻域分析各頻率信號的相位變化曲線，以此檢測缺陷信息。脈沖相位法將鎖相熱成像法的單一頻率分析拓展為多頻率頻譜分析，彌補(bǔ)了鎖相熱成像法在缺陷深度未知的情況下需多次改變頻率重復(fù)檢測的不足，同時也無需考慮脈沖熱成像對于加熱均勻性的要求[30.31]。（4）超聲熱成像法如圖1-3所示，超聲熱成像法是利用超聲波激勵物體，使試件內(nèi)部缺陷區(qū)域吸收耦合的超聲能量產(chǎn)生熱能，使用熱像儀采集物體表面溫度場分布與變化圖像。與傳統(tǒng)超聲檢測技術(shù)不同，超聲熱成像法利用了熱效應(yīng)，主要用于檢測裂紋和脫粘形式的缺陷，其對于表面和近表面的閉合裂紋缺陷較為敏感[32]。但其與傳統(tǒng)超聲檢測技術(shù)具有相同的技術(shù)難點(diǎn)，即超聲槍與檢測物體間的耦合仍是一大難題。圖1-3超聲熱成像無損檢測系統(tǒng)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]紅外熱像無損檢測技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢[J]. 劉穎韜,郭廣平,曾智,李曉麗,唐佳.  無損檢測. 2017(08)
[2]脈沖渦流無損檢測技術(shù)綜述[J]. 武新軍,張卿,沈功田.  儀器儀表學(xué)報. 2016(08)
[3]發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片裂紋分析[J]. 李洋,佟文偉,欒旭,張開闊.  失效分析與預(yù)防. 2016(01)
[4]激光掃描紅外熱波成像的溫度場分析[J]. 江海軍,陳力,張淑儀.  無損檢測. 2014(11)
[5]蓬勃發(fā)展的我國無損檢測技術(shù)[J]. 耿榮生,景鵬.  機(jī)械工程學(xué)報. 2013(22)
[6]疲勞裂紋的危害及原因分析[J]. 王建.  金屬加工(熱加工). 2009(14)
[7]陣列渦流無損檢測技術(shù)的研究及進(jìn)展[J]. 趙磊.  無損探傷. 2009(02)
[8]紅外熱成像無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 戴景民,汪子君.  自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2007(01)
[9]新型接近式柔性電渦流陣列傳感器系統(tǒng)[J]. 陳祥林,丁天懷,黃毅平.  機(jī)械工程學(xué)報. 2006(08)
[10]新興的無損檢測技術(shù)——紅外熱波成像檢測[J]. 鮑凱,王俊濤,吳東流.  無損檢測. 2006(08)

博士論文
[1]紅外相位法無損檢測技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 汪子君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]碳化硅磨削去除機(jī)理及亞表面裂紋研究[D]. 梁曉輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]超聲波無損檢測技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 索會迎.南京郵電大學(xué) 2012



本文編號：3098009