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一种热栅格扫描热成像无损检测方法
| 专利名称： | 一种热栅格扫描热成像无损检测方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种热栅格扫描热成像无损检测方法，通过热像仪记录栅格热源在薄膜表面形成的稳态热波的温度信号，对薄膜内部的水平和竖直方向的裂纹进行检测；本发明的检测方法，降低了对热像仪采样频率和信号灵敏度的要求，受薄膜表面的各种缺陷干扰少，比如表面颜色、表面元素分布等，对热像仪信号的灵敏度要求低，尤其适用于对可以承受高温的薄膜。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 陕西;61 |
| 申请人： | 西安交通大学 |
| 发明人： | 张伟旭;曲直;张家宬 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2019-04-22T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-07-23T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201910325240.1 |
| 公开号： | CN110044963A |
| 代理机构： | 西安通大专利代理有限责任公司 |
| 代理人： | 王艾华 |
| 分类号： | G01N25/72(2006.01);G;G01;G01N;G01N25 |
| 申请人地址： | 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 |
| 主权项： | 1.一种热栅格扫描热成像无损检测方法，其特征在于，通过热像仪记录栅格热源在薄膜表面形成的稳态热波的温度信号，对薄膜内部的水平和竖直方向的裂纹进行检测； 该方法具体包括以下步骤： 步骤一：采用栅格热源在薄膜表面形成均匀栅格分布的热源,在试件表面形成均匀强度正弦栅格分布的热源：A*Sin(W*x+U*t+ψ),其中，A为热源的幅值，W是空间频率，U是时间频率，x是试件表面移动方向的坐标，t为时间，ψ为相位，此为热波输入信号； 步骤二：固定热像仪，使栅格热波平行薄膜表面匀速移动，用热像仪记录试件表面温度信号，通过热像仪信号重新识别出试件表面各点的温度信号，并通过数据拟合出各点的热波信号A0*Sin(w0*x+u0*t)+ψ0，主要获取热波幅值A0，和相位ψ0，此热波为输出信号； 步骤三：通过使用MATLAB数据处理程序分析温度信号，拟合出试件表面各点温度信号的幅值和相位； 步骤四：画出检测结果的相位图和幅值图，通过对比表面热波信号的幅值和相位，寻找幅值或相位产生突变处，即可检测出裂纹所在位置。 2.如权利要求1所述的热栅格扫描热成像无损检测方法，其特征在于，针对输出信号A0*Sin(w0*x+u0*t)+ψ0中的四个参数A0、w0、u0和ψ0，所述的MATLAB数据处理程序是基于四参数拟合法，其中，初相位的确定方法为：先随意取一个较小的值，然后将拟合的结果再带入作为初值，结果收敛，说明初相位对拟合结果的影响较小，由于热传导达到稳态后，直流分量影响极小，因此可以取一个比较小的值(0～1)作为初值，得到相位初值后，根据正弦函数的特点，即可得到其他所需参数值。 3.如权利要求1所述的热栅格扫描热成像无损检测方法，其特征在于，所述的步骤四中，在对由红外热像仪所拍摄的温度分布图处理后，得到能反映裂纹信息的相位图和幅值图。 4.如权利要求1所述的热栅格扫描热成像无损检测方法，其特征在于，所述栅格热源包括采用激光光源形成均匀的多条纹光栅、采用平行电热丝平铺后形成平行热栅格、通过投影仪投影成稳定光栅或在均匀热盘表面布置平行分布的冷却管道。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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