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原文传递一种热障涂层无损检测方法及设备

专利名称：	一种热障涂层无损检测方法及设备
摘要：	本发明公开了一种热障涂层无损检测方法，包括：使用线型激光束对样品表面进行快速扫描，形成高密度功率的脉冲热激励并形成热波，以一定频率采集红外热波信号；对采集的红外热波信号处理得到不同时刻的被测区域温度场分布，将获取的不同时刻温度场分布进行叠加，获取样品空间上不同位置的温度场峰值，将不同位置的温度场峰值数据整合得到样品的真实红外成像图；将得到的真实红外成像图去除制定的数据基线，获得去基线后的红外成像数据，对得到的去基线后的红外成像数据进行分析，得到温度场异常区域；对温度场异常区域进行涡流测厚，得到氧化层的厚度。可以实现大面积全景式快速扫描和局部精准测量，能够做到现场实时的高精度无损检测和参数提取。
专利类型：	发明专利
申请人：	苏州先机动力科技有限公司
发明人：	王帆;赵军;陈滢
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN201911405866.X
公开号：	CN111089877A
代理机构：	苏州创元专利商标事务所有限公司
代理人：	范晴;丁浩秋
分类号：	G01N25/72;G01J5/00;G01B7/06;G;G01;G01N;G01J;G01B;G01N25;G01J5;G01B7;G01N25/72;G01J5/00;G01B7/06
申请人地址：	215123 江苏省苏州市工业园区翠薇街9号月亮湾国际商务中心1幢1801室
主权项：	1.一种热障涂层无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤： S01：使用线型激光束对样品表面进行快速扫描，形成高密度功率的脉冲热激励并形成热波，以一定频率采集红外热波信号； S02：对采集的红外热波信号处理得到不同时刻的被测区域温度场分布，将获取的不同时刻温度场分布进行叠加，获取样品空间上不同位置的温度场峰值，将不同位置的温度场峰值数据整合得到样品的真实红外成像图； S03：将得到的真实红外成像图去除制定的数据基线，获得去基线后的红外成像数据，对得到的去基线后的红外成像数据进行分析，得到温度场异常区域； S04：对温度场异常区域进行涡流测厚，得到氧化层的厚度。 2.根据权利要求1所述的热障涂层无损检测方法，其特征在于，所述步骤S01之前还包括制定数据基线，所述制定数据基线包括：获取热障涂层原始涂覆样品，将原始样品的红外成像信号作为第一数据基线；分别以高温合金基体层、粘结层及高温合金基体层、粘结层、氧化层为基准样品进行涡流测厚，获得的厚度数据作为第二数据基线。 3.根据权利要求1所述的热障涂层无损检测方法，其特征在于，所述步骤S01中采集的红外热波信号包括温度场信息与位置坐标信息。 4.根据权利要求2所述的热障涂层无损检测方法，其特征在于，所述步骤S04中得到氧化层的厚度数据，包括：以第二数据基线的高温合金基体层和粘结层的涡流测厚数据进行基线调零后进行涡流测厚，获得表面陶瓷层和氧化层的共同厚度；以高温合金基体层、粘结层和氧化层的涡流测厚数据进行基线调零后进行涡流测厚，获得表面陶瓷层厚度；将两次测厚数据相减获得某一位置的氧化层的厚度。 5.一种热障涂层无损检测设备，其特征在于，包括：一线性激光束发射器系统，所述线性激光束发射器系统包括设置于一操作平台的激光器及设置于光路方向的凹透镜和振镜，所述操作平台通过电机控制运动，所述线性激光束发射器系统用于产生线型激光束于样品表面，形成高密度功率的脉冲热激励并形成热波；一红外信号采集传感器，设置于操作平台，所述红外信号采集传感器加装有时间控制模块和计数器，以一定频率采集红外热波信号，根据红外信号采集传感器的运动速度，将每一次采集的红外信号与样品相应测试区域一一对应，将采集红外热波信号传输至红外成像信号处理模块；一红外成像信号处理模块，对采集的红外热波信号处理得到不同时刻的被测区域温度场分布，将获取的不同时刻温度场分布进行叠加，获取样品空间上不同位置的温度场峰值，将不同位置的温度场峰值数据整合得到样品的真实红外成像图；将得到的真实红外成像图去除制定的数据基线，获得去基线后的红外成像数据；输出与控制模块，用于显示去基线后的红外成像数据，对得到的去基线后的红外成像数据进行分析，得到温度场异常区域；涡流测厚模块，对温度场异常区域进行涡流测厚；所述输出与控制模块还用于得到氧化层的厚度并显示。 6.根据权利要求5所述的热障涂层无损检测设备，其特征在于，数据储存模块，用于存储制定的数据基线，所述制定数据基线包括：获取热障涂层原始涂覆样品，将原始样品的红外成像信号作为第一数据基线；分别以高温合金基体层、粘结层及高温合金基体层、粘结层、氧化层为基准样品进行涡流测厚，获得的厚度数据作为第二数据基线。 7.根据权利要求5所述的热障涂层无损检测设备，其特征在于，所述红外信号采集传感器设置有无线传输模块，用于传输采集的红外热波信号。 8.根据权利要求5所述的热障涂层无损检测设备，其特征在于，所述采集的红外热波信号包括温度场信息与位置坐标信息。 9.根据权利要求6所述的热障涂层无损检测设备，其特征在于，还包括设置于数据储存模块与涡流测厚模块间的模式调节模块，所述模式调节模块还连接输出与控制模块，所述模式调节模块用于获取数据储存模块中的第二数据基线。 10.根据权利要求9所述的热障涂层无损检测设备，其特征在于，得到氧化层的厚度数据的方法包括：以第二数据基线的高温合金基体层和粘结层的涡流测厚数据进行基线调零后进行涡流测厚，获得表面陶瓷层和氧化层的共同厚度；以高温合金基体层、粘结层和氧化层的涡流测厚数据进行基线调零后进行涡流测厚，获得表面陶瓷层厚度；将两次测厚数据相减获得某一位置的氧化层的厚度。
所属类别：	发明专利