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原文传递考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测装置及方法

专利名称：	考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测装置及方法
摘要：	本发明公开了一种考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测装置及方法，所述装置包括红外热激励源、红外热激励控制系统、红外采集设备、冷却装置、红外图像接收处理设备，其中：所述红外热激励源的加热源为卤素灯，其数量为两个；所述红外热激励控制系统由数据采集卡、控制器、D触发器、功率放大器和卤素灯驱动器组成；所述红外采集设备由红外热像仪和热像仪升降台组成；所述冷却装置由电风扇、电机驱动器组成；所述红外图像接收处理设备为计算机。本发明考虑了脉冲信号上升沿与下降沿对被测试件表面的影响，改善了脉冲红外热成像法在加热被测试件时出现的表面受热不均的现象，降低了图像噪声的干扰，提高了红外图像的信噪比。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨商业大学
发明人：	卜迟武;刘国增;张喜斌;晏祖根
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-03T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910268144.8
公开号：	CN109900741A
代理机构：	哈尔滨龙科专利代理有限公司
代理人：	高媛
分类号：	G01N25/72(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	150028 黑龙江省哈尔滨市松北区学海街1号
主权项：	1.一种考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测装置，其特征在于所述装置包括红外热激励源、红外热激励控制系统、红外采集设备、冷却装置、红外图像接收处理设备，其中：所述红外热激励源的加热源为卤素灯，其数量为两个，卤素灯设置有卤素灯罩；所述红外热激励控制系统由数据采集卡、控制器、D触发器、功率放大器和卤素灯驱动器组成；所述红外采集设备由红外热像仪和热像仪升降台组成；所述冷却装置由电风扇、电机驱动器组成；所述红外图像接收处理设备为计算机；所述卤素灯、红外热像仪、热像仪升降台和电风扇固定在玻璃遮罩内；所述卤素灯水平倾斜30°至50°放置于红外热像仪的左右两侧；所述红外热像仪固定在热像仪升降台上；所述红外热像仪的输入端与计算机的输出端相连；所述计算机的输出端与数据采集卡的输入端相连；所述数据采集卡的输出端与控制器的输入端相连；所述控制器的输出端与D触发器的输入端相连；所述D触发器的输出端与功率放大器的输入端相连；所述功率放大器的输出端与卤素灯驱动器的输入端相连；所述卤素灯驱动器的输出端分别与两个卤素灯的输入端相连；所述电风扇的输入端与电机驱动器的输出端相连；所述电机驱动器的输入端与计算机的输出端相连。 2.根据权利要求1所述的考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测装置，其特征在于所述卤素灯的最大功率小于等于2000W。 3.根据权利要求1所述的考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测装置，其特征在于所述D触发器的cp输入端输入时钟脉冲波形，D触发器的D输入端输入脉冲热激励波形，D触发器的Q输出端输出捕捉热激励信号的上升沿与下降沿以后的脉冲波形。 4.根据权利要求1所述的考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测装置，其特征在于所述玻璃遮罩的光学性能为：对可见光透明，对红外线不透明。 5.一种利用权利要求1-4任一权利要求所述装置实现考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤： S1：将装置中各个元件按顺序摆放好，搭建起试验台，用试件夹具将被测试件固定在玻璃遮罩内，调节被测试件和热像仪升降台，使被测试件的中心位置与红外热像仪镜头处于同一高度位置； S2：开启红外热像仪并进行焦距调整，使计算机的显示屏上显示出清晰的被测试件的红外热图； S3：对卤素灯进行预热，在计算机中对采样频率、所需脉宽以及加热功率进行设置，输入脉冲热激励信号； S4：红外热像仪采集加热前2秒的被测试件表面温度，同时使用计算机触发脉冲热激励信号，开始进行实验； S5：当时钟脉冲的上升沿来临时，D触发器捕捉到D输入端的高电平，Q输出端置1，脉冲热激励信号上升沿信号有效，同时触发卤素灯开始对被测试件表面进行加热；当时钟脉冲的下一个上升沿来临时，D输入端也来临下降沿，Q输出端置0，脉冲热激励信号下降沿信号有效，同时触发卤素灯停止对被测试件的表面进行加热；当时钟脉冲的下一个上升沿来临时，D输入端为低电平，Q输出端保持原来状态，不动作； S6：脉冲热激励结束后，红外热像仪将采集到的被测试件的图像数据传递至计算机中进行数据处理； S7：当实验结束之后，打开电风扇对被测试件进行冷却降温。 6.根据权利要求5所述的考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测的方法，其特征在于所述被测试件与红外热相仪镜头的前后距离保持在30cm至50cm之间。 7.根据权利要求6所述的考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测的方法，其特征在于所述被测试件与红外热相仪镜头的前后距离保持在50cm。 8.根据权利要求5所述的考虑脉冲热激励信号上升沿与下降沿的红外热波无损检测的方法，其特征在于所述试件夹具包括移动导轨、底座、顶座、第一滑块、第二滑块、第一螺母、弹簧、第二螺母，其中：移动导轨上安装有底座，底座上设置有第二螺母，顶座上设置有第一滑块、第二滑块和第一螺母，底座和顶座之间连接有弹簧。
所属类别：	发明专利