基于锁相红外热成像理论的复合材料网格加筋结构的无损检测_赵延广
红外热成像无损检测技术研究发展现状
红外热成像无损检测技术研究发展现状作者：魏嘉呈刘俊岩何林王扬何宇来源：《哈尔滨理工大学学报》2020年第02期摘要：紅外热成像无损检测技术是近年来发展较快的一种新型数字化无损检测技术，因为其具有便捷、高效、直观、探测面积大以及远距离非接触探测等优点广泛应用于航天航空、军事、电池、电力、电子、建筑、医疗、文物保护等诸多领域。
本文主要对红外热成像无损检测技术中卤素灯、超声波、激光、脉冲光等几种主要热激励方法的特点及研究现状进行了介绍与对比，同时也介绍了红外热成像无损检测图像序列处理技术申热信号重建理论、锁相法、相位法、主成分分析法、动态热层析法、相似光流法等处理方法的研究现状，最后展望了红外热成像无损检测技术的未来发展趋势。
关键词：无损检测;红外;热激励;热波成像DOI：10.15938/j.jhust.2020.02.009中图分类号：TGll5.28;TN219文献标志码：A文章编号：1007-2683（2020）02-0064-090 引言无损检测技术作为一种灵活、快捷的通用技术，已广泛应用于航天航空、军事、电池、电力、电子、建筑、医疗、文物保护等诸多领域。
红外热成像无损检测技术作为一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术，是对传统无损检测技术的有效替代和补充。
红外热成像无损检测技术（infrared thermogra-phy，IT），是一种基于红外辐射原理，通过扫描、记录或观察被探测表面温度变化，从而实现对被检测工件的表面及内部缺陷或结构进行分析的一种无损检测（nondestructive testing，NDT）方法。
红外热成像无损检测技术相比于射线、超声、涡流、渗透以及电磁等传统无损检测技术，具有测量速度快速、测量结果直观、探测面积大以及易于实现自动化等优点，是一种新型的数字化无损检测技术。
红外热成像无损检测技术根据是否依赖于外部热源激励可分为被动式红外热成像无损检测技术和主动式红外热成像无损检测技术。
红外热成像技术在建筑结构检测中的应用
红外热成像技术在建筑结构检测中的应用引言建筑结构的安全性和稳定性对于人们的生活至关重要。
然而，由于长期受到自然环境和外界因素的影响，建筑结构可能会存在一些隐患和潜在的风险。
因此，快速、准确地检测和诊断建筑结构的问题变得尤为重要。
红外热成像技术作为一种无损检测方法，已经在建筑结构的检测中得到广泛应用，并取得了显著的效果。
一、红外热成像技术的原理和特点红外热成像技术是利用物体发射的红外热辐射对其进行无损检测的方法。
在建筑结构检测中，红外热成像技术可以通过捕捉建筑物表面的红外热辐射图像，以反映建筑物内部的温度分布和热传导情况。
该技术有以下几个特点：1. 非接触性：红外热成像技术不需要与被测物体接触，可以在远距离内获得可靠的检测结果。
2. 实时性：红外热成像技术采集数据的过程非常迅速，几乎可以实时获取建筑结构的热分布情况。
3. 高灵敏度：红外热成像技术对温度变化非常敏感，可以检测到微小的热异常。
4. 高分辨率：现代红外热成像仪器可以提供高分辨率的热成像图像，使得捕捉建筑结构的热分布情况更加精确。
二、1. 检测隐蔽性缺陷：建筑结构中常常存在一些隐蔽性缺陷，如水渗透、空气泄漏等。
红外热成像技术通过检测表面温度的变化，可以帮助人们发现这些隐蔽性缺陷，并及时采取相应的修复措施。
2. 评估热桥效应：热桥效应是指建筑结构中较热的区域与较冷的区域连通的情况。
这种情况会导致能量损失和热条件不佳，从而影响建筑物的节能性能。
红外热成像技术可以迅速识别和评估热桥效应，以指导设计和改进建筑结构。
3. 检测结构变形：在建筑使用过程中，由于各种原因，建筑结构可能出现一定的变形，如裂缝、变形等。
红外热成像技术可以通过检测表面温度的分布，来评估建筑结构的变形程度，从而指导维修和改造工作。
4. 火灾预警：红外热成像技术具有极高的灵敏度和实时性，在火灾预防和监测中发挥着重要的作用。
通过检测建筑物表面的温度异常，可以及早发现火灾隐患，并及时采取相应措施，保障人们的生命安全和财产安全。
红外热成像无损检测技术现状及发展
ＩｎｆｒａｒｅｄＩｔｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ
Ｃｈｅｎ Ｄａｐｅｎｇ ， Ｍ ａＯ Ｈｏｎｇｘｉａ ， Ｘｉａｏ Ｚｈｉｈｅ （１． Ｋｅｙ Ｌａｂ．ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８５４．Ｃｈｉｎａ：
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｒａｒｅｄ ｔｈｅｒｍｏｇｒａｐｈｙ；ｎｏｎ— ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｔｅｓｔｉｎｇ；ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ
Ｏ 引 言
无 损 检 测 （ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｔｅｓｔｉｎｇ，ＮＤＴ），是 指 在 不 会 对 材料 或 元 件 的 有 效 性 或 可 靠 性 造 成 损 害 的前 提 下 ，对 其 内部 的 异 性 结 构 （缺 陷 或 损 伤 ） 进 行 探 测 、定 位 、识 别 及 测 量 的一 种 实 用 性 技 术 口］。 目前 常 规 的 无 损 检 测 技 术 有 ，超 声 、 Ｘ 射 线 、 涡 流 、磁 粉 、渗 透 等 ，各 种 方 法 都 有 其 优 势 ，也 有 其 局 限性 和 不 足 。随 着 航 空 航 天 等 高 精 尖 产 业 对 无 损 检 测 的需 求 ，各 种 新 的检 测 方 法 不 断 涌 现 。
随着 红外 技术 的 发 展 ，近 年 来 出 现 了 一 种 新 的 无 损 检 测 技 术 一红 外 热成 像 无 损 检 测 技 术 （又 称 红 外 热 波 无 损 检 测 技 术 ）。 它 是 一 门 跨 学 科 的 技 术 ， 它 的 研 究 和 应 用 ，对 提 高 航 空 航 天 器 ，多 种 军 、 民用 工 业 设 备 的安 全 可 靠 性 具 有 重 要 意 义 。美 国 多 家 大公 司及 政府 机 构 已 经 在 广 泛 应 用 和 推 广 该 技 术 ＿２。”］。
红外热成像无损检测系统锁相热激励源的研制
红外热成像无损检测系统锁相热激励源的研制李浩然;朱玉玉;武丽【摘要】In recent years,with the rapid development of aerospace,vehicle engineering and shipbuilding industry in China,the manufacturing process and performance requirements of the products have been continuously improved. Non-destructive testing ( NDT) technology is gaining more and more attention. As a potential NDT and evaluation technology,the infrared thermography ( IRT) is being widely concerned. The traditional lock-in IRT excitation source( ES) cannot meet the light intensity requirements of the post -stage system because of the low output power and the not adjustable phase -lock frequency, thus the infrared thermography is not clear enough,and the results of image analysis are not ideal. Many products can not meet the requirement of the light intensity for the poststage system. Through analyzing the demands for lock -in thermography ( LIT ) , and based on electricity and electronics,by adopting power components,a new type of ES of infrared thermal imaging( ITI) detection is designed with a maximum output AC voltage of 250 V and current of 10 A. The structure, parameter calculation, working process, and principle of the LIT ES in the ITI NDT system are described in detail. Experiment has been carried out to test and validate. The high power ES is applied to the field of IRT NDT,it reduces the difficulty of data collection of the sequential heat wave signal in the post-stage system,which helps to analyze the defects more accurately. The next step is to achieve the multi-level parallel system with higher output power.%近年来,我国航空航天、车辆工程及船舶制造业发展迅速,对产品加工工艺及性能指标的要求不断提高.无损检测(NDT)技术也因此越来越受到重视.其中,红外热成像(IRT)无损检测技术作为潜力巨大的无损检测与评估技术,正受到广泛关注.传统的锁相热激励源(ES)由于输出功率低、锁相频率不可调,导致红外热像仪采集不清晰、图像分析效果不理想,很多产品已不能满足后级系统对光照强度的要求.通过对光锁相热成像(LIT)需求的分析,从电力电子的角度入手,采用功率器件搭建创新型拓扑,设计了一种最大输出交流电压250 V、电流10 A的新型大功率红外热成像(ITI)检测热激励源.详细叙述了该锁相热成像激励源的构成、参数计算及工作过程、原理,并通过试验对其进行了测试和验证.将该大功率激励源应用于红外热成像无损检测领域,降低了后级系统对时序热波信号进行数据采集的难度,有利于对缺陷进行更精确的分析.后期将实现系统多级并联,使其输出更高功率,满足红外热成像无损检测系统对更大功率激励源的需求.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2017(038)010【总页数】5页(P91-95)【关键词】红外热成像;无损检测;锁相热成像;激励源;FPGA;桥式电路;大功率;频率可调【作者】李浩然;朱玉玉;武丽【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010;电子科技大学自动化工程学院,四川成都 611731;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010【正文语种】中文【中图分类】TH89;TP23红外热成像无损检测是一项潜力巨大的新兴无损检测技术。
基于FPGA的红外图像处理算法的测试系统
基于FPGA的红外图像处理算法的测试系统张智勇;杨晨;刘海桥;刘林;张筱松;丁召【摘要】For recognizing and extracting useful information in infrared image,infrared system usually processes the collected data by different algorithms. With the continuous development of infrared technology,many kinds of image processing algorithms have been developed. Except conventional image processing algorithms,pseudo-color coding is usually adopted for improving the eye recognizing ability to infrared image. For selecting the optimal infrared image processing algorithm in practical application,testing system of infrared image processing algorithm based on FPGA is designed and it is a useful tool to evaluate various algorithms. Common infrared related and self-defined algorithms for testing pseudo-color coding are integrated in the system,and display terminal is used to verify infrared data in real-time. Through testing experiment of rainbow coding,hot-metal coding as well as image sharpening algorithm,the prac-ticality of the testing system is demonstrated.%为识别和提取红外图像中的有用信息，红外系统常采用各种算法处理采集到的数据。
红外热成像无损检测技术现状及发展
红外热成像无损检测技术现状及发展随着红外技术的发展，近年来出现了一种新的无损检测技术——红外热成像无损检测技术（又称红外热波无损检测技术）。
它是一门跨学科的技术，它的研究和应用，对提高航空航天器以及土木工程等多方面的应用具有重要意义。
标签：红外热成像；无损检测技术一、红外热成像检测特点（1）安全性极强。
由于红外检测本身是探测自然界无处不在的红外辐射，所以它的检测过程对人员和设备材料都丝毫不会构成任何危害，而它的检测方式又是不接触被检目标，因而被检目标即使是有害于人类健康的物体，也将由于红外技术的遥控探测而避免了危险。
（2）被动式。
不需要配置辐射源，完全利用目标自身的热辐射来成像。
（3）全天候。
既可以在白天工作，更重要的是能在夜间工作。
（4）全场性。
不同于一般的红外测温方法只能显示物体表面某一区域或某一点的温度值，热像仪则可以同时测量物体表面各点温度的高低，并以图像形式显示出来。
通过分析不同温度区域特征，达到对目标的健康状态的检测和诊断。
（5）较高的温度分辨率。
现代的热像仪最高的温度分辨率可以达到10-3K 级。
因此只要有小的温度差异，就可以被检测出来。
二、红外热成像无损检测技术现状（一）光脉冲热成像技术分为反射式和透射式两种。
它是利用高能脉冲闪光灯对被检物表面进行热激励，瞬间在试件表面形成一层平面热源，并以热波的形式在其中传播。
如果试件内部有缺陷（脱粘、分层等），会使该处热波的传播形式发生改变，从而引起试件表面温场的变化。
同时用热像仪捕捉这个变化的过程，找到缺陷的位置和形状。
此外，热图序列还包含了温场变化的时间信息，通过相应的数据处理算法，可以实现缺陷属性识别、缺陷深度定量测量等。
該方法是最为经典、成熟的方法，其优点是非接触、检测速度快。
但该方法也受试件表面红外发射率、试件几何形状以及加热均匀性的影响。
（二）超声激励红外热成像超声激励红外热成像又叫做振动红外热成像，该方法是利用超声能量作为热激励源，将20～40kHz的超声波耦合进试件。
基于ATmagal单片机超声红外复合测距系统
距系统设计【Ｊ】．自动化与仪表．２００９．５：４＿８． 【３】刘升平，王剑，葛红．超声波测距系统的开发与研究【Ｊ】．计 算机工程与应用．２００９．４５（２５）：７８－８１． 【４】张春光．基于单片机的超波测距系统的设计【Ｊ】．机床与液 压．２００８．３６（７）：２０８—２１１． 【５】仇成群，胡天云．基于超声波的汽车防撞报警系统的设计 【Ｊ】．制造业自动化．２００９．３ｌ（４）：７５—７７． 【６】杨振宇，李琳，陈文芗．一种微控制器的倒车雷达系统的
超声红外复合测距系统设计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｕＩｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ
张邦成。张玉玲，王昕，韩跃营，姜艳青
ＺＨＡＮＧ Ｂａｎｇ—ｃｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ一¨ｎｇ，ＶＶＡＮＧ Ｘｉｎ，ＨＡＮ Ｙｕｅ－ｙｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｙａｎ－ｑｉｎｇ （长春工业大学机电工程学院，长春１３００１２）
超声红外复合测距系统设计
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 张邦成， 张玉玲， 王昕， 韩跃营， 姜艳青， ZHANG Bang-cheng， ZHANG Yu-Iing， WANG Xin， HAN Yue-ying， JIANG Yan-qing 长春工业大学,机电工程学院,长春,130012 制造业自动化 MANUFACTURING AUTOMATION 2011,33(14)
超声波传感器与ＰＡ口相连，ＰＢ口与红外传 感器相连。ＭＡｘ２３２的Ｒ１ＩＮ和Ｔ１ ｏＵＴ分别与
ＰＩ）ｏ（鼢①）以及ＰＤｌ（ｆⅨＤ）相连。每次测距
时，Ｍｅｇａｌ６Ｌ单片机通过ＰＡ口与ＰＢ口接收超声 及红外传感器传输来的数据，再由ＰＤ口传输到 ＭＡｘ２３２，并经其转化后，将数据传送给无线模 块，利用无线通讯技术将数据传送到ＰＣ机上，实 现上下位机之间的无线通讯，并在上位机上进行处 理示，完成整个测距过程。当被测物体与传感器距 离低于０．２ｍ时，由于声波在空气中传输时间太短， 接收芯片无法正常响应，则采取红外线测量。
红外热成像无损检测技术原理分析
红外热成像无损检测技术原理分析作者：李媛媛李保志段立军来源：《中国科技博览》2016年第03期[摘要]红外热成像无损检测技术可实现对金属、非金属及复合材料中存在的裂纹等缺陷进行检测，具有非接触、检测面积大、速度快、在线检测等优点。
通过介绍几种对红外检测诊断产生不利影响的因素，并对检测过程中如何减小这些不利影响进行简单说明，从理论上证明该项技术的可行性。
[关键词]红外无损检测；表面温度；红外辐射；热传导中图分类号：TP274.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0363-01红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术。
作为一种非接触的无损检测手段，广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域.常规的无损检测技术例如超声波探伤、射线探伤、磁粉和渗透探伤等的研究已经很成熟，但仍存在高空、地下架设等无法满足检测要求的情况，具有一定局限性。
红外热成像无损检测技术的创新性在于使用红外测温的方式，不接触被测物体，不破坏温场，以热图像的形式直观准确的反映物体的二维温度场分布，使材料表面下的物理特性通过其表面温度变化反映出来。
近几年红外无损检测技术飞速发展，已经成为传统检测方式如激光、超声等技术的补充及替代。
该技术也可以与其他检测方式相结合以提高检测的精确度及可靠性。
与传统的检测方式相比，该技术的特点如下：（1）适用范围广，可检测金属及非金属材料；（2）测量结果的可视性，可以通过图像显示测量结果：（3）非接触式测量，不会对物体造成污染：（4）检测面积广，可对大型设备进行整体观测；（5）检测设备携带方便，适用于现场在线检测；（6）检测速度快。
一、红外热成像无损检测原理（一）基本原理红外热成像无损检测技术是根据红外辐射的基本原理，通过红外辐射的分析方法对物体内部能量流动情况进行测量，使用红外热成像仪显示检测结果，对缺陷进行直观上的判定。
此方法以热传导理论和红外热成像理论为基础。
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=arctan(S3 -S1 )/(S4 -S2 )
(4)
A = (S3 -S1 )2 +(S4 -S2 )2
(5)
Hale Waihona Puke 红外锁相热成像原理如图 1 所示 , 由于被测物
中有缺陷区域和无缺陷区域部 分的热物理性 质不
同 , 根据热传导理论 , 将产生不均匀热流 , 从而造
图 1 红外锁相热成像原理示意图 Fi g .1 P rin ciple of lock -in t hermograp hy
图 5 试验装置连接示意图 Fi g .5 S et- up of t he ex periment syst em
在检测过程中 , 热源的形式和强度由函数发生 器控制 。 增加函数发生器的输出电压偏移量 , 可以 增加热源的强度 。 在采用正弦加载时 , 对比分析不 同电压偏移量下的相位差值 , 由表 1 可以看出 :输 出电压偏移量从 0 V 增加到 5 V , 筋板开裂处和无 开裂处的相位差值从 9 .38°增至 20 .55°, 由图像可 看出二者对比明显了 , 说明增加电压偏移量对检测 结果有利 。
Abstract: Based on inf rared lo ck - in thermog ra phy techno lo gy , the no ndestructive testing o f co mpo site g rid stiffened structures with ty pical defects wa s car ried o ut.T he result wa s also analyzed using infra red lock - in the rmog raphy sy stem develo ped by Cedip in F rance .T he effects o f loading frequency and output vo ltage off set to the testing re sult w ere discussed .T he result sho ws that the re a re mo re info rmatio n of phase fig ures than tha t o f amplitude figures .Differe nt fr eque ncies will lead to different re sults and the loading fr eque ncy is the key to the succe ss .I ncrea sing the output vo ltag e o ffse t will make a useful contribution fo r bet te r testing .This method is feasible to inspect the unknow n defect of composite materials. Keywords: co mpo site ;g rid str ucture ;ND T ;inf rared the rmog raphy ;lo ck-in thermo g raphy
复合材料网格加筋结构因兼具新材料技术和新 结构设计的优点 , 可设计性强和诸多优良性能而被 广泛关注 , 成为新一代先进复合材料构型 , 并逐渐 显现出良好的应用前景[ 1 -3] 。但复合材料网格加筋 结构在制作 、 加工 、 使用过程中 , 其内部会产生各 种各样的缺陷而影响其使用性能 。 采用红外热成像 技术 , 对复合材料进行无损检测已经取得了一定进 展 。Choi 等[ 4] 运用红外热像法检测了材料近 表面 缺陷的尺寸和位置 。 Meo la 等[ 5] 用不同材料模拟了 飞机制造业常出现的典型缺陷, 并进行了检测 。 Bat es 等[ 6] 对比分析了不同热像无损检测方法在快 速检测碳纤维飞行器部件时的优缺点 。 刘颖韬 、 郭 广平等[ 7] 介绍了利用脉冲相位法对脉冲热像图进行
Lock-in thermography method for the NDT of composite grid stiffened structures
Z H AO Yang uang , GUO Xi ng li n , REN Mingf a＊
(State K ey L abo ra to ry of Str uctural A nalysis fo r Industrial Equipment , Dalian U niver sity o f T echnolog y , Dalian 116024 , China)
试件 3 :碳纤维复合材料帽形加筋板 , 端部固 定 , 见图 4 。 其尺寸为 :长 410 mm , 宽 320 m m , 厚 1 .2 mm , 加强筋宽 30 mm , 厚 25 m m 。
试验系统由法国 Cedip 公司开发的红外热相机
图 2 背面带有 L 型加强筋的碳纤维复合材料层合板试样 Fi g .2 L s hape ri b reinf orced composit e laminat e
part/(°) 57 .48
part/(°) 48 .10
61 .72
51 .63
69 .64
55 .28
73 .74
56 .63
79 .23
60 .89
84 .17
63 .62
Phas e di ff erence/(°)
9 .38 10 .09 14 .36 17 .11 18 .34 20 .55
基于锁相红外热成像理论的复合材料网格 加筋结构的无损检测
赵延广 , 郭杏林 , 任明法＊
(大连理工大学 工业装备分析国家重点实验室 , 大连 116024)
摘 要 : 基于锁相红外热成像理论 , 对复 合材料 网格加 筋结构 的几类典 型缺陷 进行 无损检 测 , 采用法 国 Cedip 公司开发的锁相红外热成像系统对检测结果进行分析 。 讨论了加载频率 、 输出电压偏移量对检测的影响 。 结果表 明 , 相位图比幅值图含有更多的缺陷信息 。 不同的加载频 率会产生不同的检测结果 , 选择恰当的加 载频率是检 测 的关键 ;增加输出电压偏移量有利于检测 。 该方法可用于 对复合材料未知缺陷的检测 。 关键词 : 复合材料 ;网格结构 ;无损检测 ;红外热像法 ;锁相热像 法 中图分类号 : TB332 文献标志码 : A
2 复合材料网格加筋试件及试验系统
试件 1 :背面带有 L 型加强筋的碳纤维复合材 料层合板如图 2 所示 。 其尺寸为 :长 200 m m , 宽 150 mm , 平板厚度为 3 mm , 筋的厚度为 2 mm , 其 中 2 个筋板下半部有不同程度的开裂 。
试件 2 :预埋缺陷的碳纤维复合材料网格板如 图 3 所示 。 其尺寸为 :长 340 m m , 宽 270 m m , 厚 1 mm , 用 8 层碳纤维铺设而成 , 每层碳纤维的厚度 为0 .125 mm , 面板铺层角度[ (0 , 90)/ (±45)] S , 在平板的中心处预埋了 1 层椭圆片形特氟纶 , 其厚 度为 0 .1 mm 。
收到初稿日期 :2010 -01 -07 ;收到修改稿日期 :2010 -03 -16 基金项目 :国家自然科学基金 (10702012);辽宁省博士科研启动基金(20071093);工业装备结构分析国家重点实验室专项经费(S08207)
通讯作者 :任明法 , 副教授 , 主要从事复合材料工艺力学研究 E-mail :renm f @dlu t .edu .cn
赵延广 , 等 :基于锁相红外热成像理论的复合材料网格加筋结构的无损检测
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(CEDIP Jade)、锁相盒 、 函数发生器 、 热源等组成 , 如图 5 所示 。 热源的加载频率 、 输出电压偏移量 、 时长 、 强度由函数发生器控制 , 采用正弦加载 。 检 测时 , 首先采用较高频率 , 然后逐渐降低加载频率 直至缺陷被检测 出 。 检测 结果以平 均值图 、 幅 值 图、 相位图 3 种格式同时存储, 用系统软件 (AL T AI R)进行深入分析 。
表 1 不同电压偏移量下试件 1 的相位差值对比 Table 1 Phase difference for different offset voltage
of specimen 1
O ff set volt age/ V 0 1 2 3 4 5
Phase of def ective Ph ase of healt hy
数据处理的原理 , 实验证明脉冲相位法用于复合材 料的层析检测是可行的 。
红外热波无损检测技术相对于 5 种常规的无损 检测方法(射线检测 、 超声检测 、 磁粉检测 、 渗透检 测和涡流检测)具有如 下优点 :检测面积 大 、 速度 快 、非接触等[ 8 -10] 。 其中锁像红外热成像技术在周 期性热源的加载条件下具有相位延迟 , 深度测量且 相位图所含信息比振幅图多的特点 , 越来越得到工 程界的重视[ 11 -12] 。 但针对复合材料网格加筋结构 的锁相红外热成像无损检测的研究还鲜见报道 , 本 文中采用法国 Cedip 公司开发的锁相红外热成像系 统 , 基于锁相红外热成像理论 , 对复合材料网格加 筋结构进行了无损检测的研究 , 着重分析了加载过
3 结果与讨论
3 .1 复合材料 L 形筋条和复合材料层合面板之间 界面的检测
试件 1 检测的相位图和幅值图对比结果如图 6 所示 。二者都可以检测到筋板的位置 , 有筋板区域 和无筋板区域取值明显不同 。 由相位图可以看出 , 筋板开裂处和无开裂处的颜色深浅明显不同 。 相位 图可以检测到右侧 2 根筋板开裂的部位 , 而幅值图 不能 。
DO I :10.13801/j .cnki .fhclxb.2011.01.031
复合材料学报 Acta Materiae Compositae Sinica