一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置及方法，根据主动式检测红外热成像检测技术的原理，在进行检测时不是加热，而是利用外部冷源对被测物体降温，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动。当内部有缺陷存在时，热传导过程受到扰动，进而改变材料表面的温度分布，通过扫描记录或观察这种温度异常实现缺陷检测。

Device and method for auxiliary excitation in infrared thermal imaging detection technology

The invention discloses a device and a method for auxiliary excitation of infrared thermal imaging detection technology, according to the principle of active detection of infrared thermal imaging detection technology, the detection is not heated, but the use of external cooling source of the object to be measured to break the measured cooling, heat balance of the original object, cause the heat inside the body flow. When the internal defects exist, the heat conduction process is disturbed, and then the temperature distribution on the surface of the material is changed.

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉及一种无损检测辅助激励的装置及方法，特别是涉及一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置及方法。
技术介绍
红外热成像法是一种在红外热成像技术的推动下发展起来的无损检测方法。根据热力学第二定律，当一个物体本身的温度不均匀时，热量就会从高温区域向低温区域流动。热流在传导和扩散的过程中，由于被检物体的运行状态以及缺陷对热传导的阻碍或加快，会形成所谓的“热区”和“冷区”，进而以材料表面温度不均的形式表现出来，改变物体表面的温度分布形式。以红外辐射的理论为依据，采用红外辐射测量仪器和分析方法，观测材料、构件及其他目标物体的表面温度分布，从而实现缺陷检测的一种无损检测技术就是红外检测。因在测量时无需接触被测对象，不存在因热接触引发的热平衡，具有不干扰原有温度场，应用范围广，测温速度效率高、范围宽、惰性误差小等优势，红外检测在现场检测中获得的广泛的重视。红外热成像按检测方式可分为两大类：被动式和主动式。被动式检测则是利用工件自身与周围环境的温度差异，在待测工件和周围环境的热交换过程中检测出工件内部的缺陷，多用于设备运行中的质量控制。主动式检测是在进行检测时利用外部热源对被测物体注入热量，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动。当内部有缺陷存在时，热传导过程受到扰动，进而改变材料表面的温度分布，通过扫描记录或观察这种温度异常实现缺陷检测。主动式检测的外部热源主要有热气流、闪光灯、热水、激光、超声波、微波和电流等。闪光和激光激励均通过照射被测试件表面，向试件中注入热量，可实现远距离非接触检测，但加热效率低；超声和电流加热则可实现从表面到内部的立体加热，加热效率更高，检测速度更快，且由于缺陷处的机械摩擦和电流的扰动，可直接加热缺陷，使得缺陷与周围区域的对比度更强。但是超声激励需采用耦合剂，为接触式检测，限制了其应用范围。电流激励可采用接触式（电磁传导热成像）和非接触式加热（电涡流热成像），但非接触式加热受线圈大小和形状的影响会出现盲区。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置及方法，根据主动式检测红外热成像检测技术的原理，在进行检测时不是加热，而是利用外部冷源对被测物体降温，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动。当内部有缺陷存在时，热传导过程受到扰动，进而改变材料表面的温度分布，通过扫描记录或观察这种温度异常实现缺陷检测。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置，包括冷源、冷剂喷嘴、红外热像仪、同步设备，其特征在于：所述冷源由固态二氧化碳或液态氮组成；所述冷源通过管路与所述冷剂喷嘴连接；所述冷源由保温效果良好的压力容器构成；所述冷剂喷嘴通过管路与所述冷源连接，所述冷剂喷嘴与所述同步设备电连接，受同步设备控制喷嘴开启的时刻和时长；所述同步设备与所述红外热像仪电连接，所述同步设备与所述冷剂喷嘴电连接，所述同步设备发出控制信号，控制所述冷剂喷嘴开启的时刻和时长，利用冷源对被测物体降温，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动。所述同步设备发出控制信号，控制所述红外热像仪进行连续拍摄或间断拍摄，当内部有缺陷存在时，热传导过程受到扰动，进而改变材料表面的温度分布，通过记录或观察这种温度异常实现缺陷检测；所述红外热像仪与所述同步设备电连接，受同步设备控制，对被测物体进行连续拍摄或间断拍摄。一种红外热成像检测技术中辅助激励方法，采用上述装置，其特征在于：包括如下步骤，a. 所述同步设备发出控制信号，控制所述冷剂喷嘴开启的时刻和时长，利用冷源对被测物体降温，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动；b. 步骤a完成后，所述同步设备发出控制信号，控制所述红外热像仪进行连续拍摄或间断拍摄；c. 当内部有不连续性存在时，热传导过程受到阻碍，进而改变材料表面的温度分布，通过记录或观察温度异常实现缺陷检测。实际检测过程中，通过移动所述冷剂喷嘴在被测物体表面的相对位置，重复步骤a、步骤b、步骤c，即可实现对整个被测物体的检测过程。本专利技术的有益效果是，一种红外热成像检测技术中辅助激励装置及方法，根据主动式检测红外热成像检测技术的原理，在进行检测时不是加热，而是利用外部冷源对被测物体降温，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动。当内部有缺陷存在时，热传导过程受到扰动，进而改变材料表面的温度分布，通过扫描记录或观察这种温度异常实现缺陷检测。本专利技术采用冷源的激励方法，无需耦合剂，可以实现非接触测量，冷剂对人体无害，对大气无污染，激励效率高，冷却均匀。以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的一种红外热成像检测技术中辅助激励装置及方法不局限于实施例。附图说明下面结合附图中实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术实施例的一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置结构框图。图中，1.同步设备，2.冷源，3.冷剂喷嘴，4.红外热像仪，5.被测物体。具体实施方式实施例，如图1所示，一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置，包括同步设备1，冷源2，冷剂喷嘴3，红外热像仪4，其特征在于：所述冷源2可以由固态二氧化碳或液态氮组成；所述冷源2通过管路与所述冷剂喷嘴3连接；所述冷源2由保温效果良好的压力容器构成；所述冷剂喷嘴3通过管路与所述冷源2连接，所述冷剂喷嘴3与所述同步设备1电连接，受同步设备1控制喷嘴开启的时刻和时长；所述同步设备1与所述红外热像仪4电连接，所述同步设备1与所述冷剂喷嘴3电连接，所述同步设备1发出控制信号，控制所述冷剂喷嘴3开启的时刻和时长，利用冷源2对被测物体5降温，打破被测物体5原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动。所述同步设备1发出控制信号，控制所述红外热像仪4进行连续拍摄或间断拍摄，当内部有缺陷存在时，热传导过程受到扰动，进而改变材料表面的温度分布，通过记录或观察这种温度异常实现缺陷检测；所述红外热像仪4与所述同步设备1电连接，受同步设备1控制，对被测物体5进行连续拍摄或间断拍摄。实施例一，一种红外热成像检测技术中辅助激励的方法，以金属材料红外热成像检测为例，包括如下步骤，a. 所述同步设备1发出控制信号，控制所述冷剂喷嘴3开启的时刻和时长，利用冷源2对被测物体5降温，打破被测物体5原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动；b. 步骤a完成后，所述同步设备1发出控制信号，控制所述红外热像仪4进行连续拍摄或间断拍摄；c. 当内部有不连续性存在时，热传导过程受到阻碍，进而改变材料表面的温度分布，通过记录或观察温度异常实现缺陷检测；实际检测过程中，通过移动所述冷剂喷嘴3在被测物体5表面的相对位置，重复步骤a、步骤b、步骤c，即可实现对整个被测物体5的检测过程。实施例二，一种红外热成像检测技术中辅助激励的方法，以非金属材料红外热成像检测为例，包括如下步骤，a. 所述同步设备1发出控制信号，控制所述冷剂喷嘴3开启的时刻和时长，利用冷源2对被测物体5降温，打破被测物体5原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动；b. 步骤a完成后，所述同步设备1发出控制信号，控制所述红外热像仪4进行连续拍摄或间断拍摄；c. 当内部有不连续性存在时，热传导过程受到阻碍，进而改变材料表面的温度分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置，包括冷源、冷剂喷嘴、红外热像仪、同步设备，其特征在于：所述冷源由固态二氧化碳或液态氮组成；所述冷源通过管路与所述冷剂喷嘴连接；所述冷源由保温效果良好的压力容器构成；所述冷剂喷嘴通过管路与所述冷源连接，所述冷剂喷嘴与所述同步设备电连接，受同步设备控制喷嘴开启的时刻和时长；所述同步设备与所述红外热像仪电连接，所述同步设备与所述冷剂喷嘴电连接，所述同步设备发出控制信号，控制所述冷剂喷嘴开启的时刻和时长，利用冷源对被测物体降温，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动；所述同步设备发出控制信号，控制所述红外热像仪进行连续拍摄或间断拍摄，当内部有缺陷存在时，热传导过程受到扰动，进而改变材料表面的温度分布，通过记录和观察这种温度异常实现缺陷检测；所述红外热像仪与所述同步设备电连接，受同步设备控制，对被测物体进行连续拍摄或间断拍摄。

【技术特征摘要】
1.一种红外热成像检测技术中辅助激励的装置，包括冷源、冷剂喷嘴、红外热像仪、同步设备，其特征在于：所述冷源由固态二氧化碳或液态氮组成；所述冷源通过管路与所述冷剂喷嘴连接；所述冷源由保温效果良好的压力容器构成；所述冷剂喷嘴通过管路与所述冷源连接，所述冷剂喷嘴与所述同步设备电连接，受同步设备控制喷嘴开启的时刻和时长；所述同步设备与所述红外热像仪电连接，所述同步设备与所述冷剂喷嘴电连接，所述同步设备发出控制信号，控制所述冷剂喷嘴开启的时刻和时长，利用冷源对被测物体降温，打破被测物体原有的热平衡状态，引起热量在物体内部流动；所述同步设备发出控制信号，控制所述红外热像仪进行连续拍摄或间断拍摄，当内部有缺陷存在时，热...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊明，
申请(专利权)人：爱德森厦门电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35