[发明专利]线性调频超声波激励的红外热波无损检测方法与系统

权利要求书

1.一种线性调频超声波激励的红外热波无损检测方法，其特征在于所述方法步骤如下：

S1、调整超声波激励头与被测样件的空间位置，打开气缸压紧装置的开关，使超声波激励头与被测样件表面紧密接触，利用BNC数据线将信号发生器的信号输出通道端口与超声波发生器功率放大器的模拟调制信号输入端口相连，由计算机控制信号发生器产生线性调频脉冲信号，驱动超声波发生器功率放大器，使超声波的功率按照线性调频脉冲信号规律变化；

S2、利用以太网数据线将计算机与焦平面红外热像仪连接，打开超声波发生器，通过计算机对焦平面红外热像仪进行触发，采集被测样件表面热波信号，将采集到的图像数据存储到计算机相应目录下；

S3、对采集的表面热波信号进行处理，提取表面热波信号的时频域特征信息，通过时频域特征信息集成得到表征材料内部缺陷的特征图像，实现对样件内部缺陷及损伤的快速、准确检测。

2.根据权利要求1所述的线性调频超声波激励的红外热波无损检测方法，其特征在于所述焦平面红外热像仪采样频率设置为线性调频信号最高频率的5~10倍。

3.根据权利要求1所述的线性调频超声波激励的红外热波无损检测方法，其特征在于所述焦平面红外热像仪采集被测样件表面热波信号时，记录至少2~3个周期的热波信号。

4.根据权利要求1、2或3所述的线性调频超声波激励的红外热波无损检测方法，其特征在于所述焦平面红外热像仪的像素为320×256，热灵敏度为20mK，全幅最大采样频率为170Hz。

5.根据权利要求1所述的线性调频超声波激励的红外热波无损检测方法，其特征在于所述超声波频率为17-68kHz，最高功率为1500W，最高调制频率为10Hz。

6.一种线性调频超声波激励的红外热波无损检测系统，其特征在于所述系统包括超声波激励装置、超声波发生器与功率放大器、信号发生器、焦平面红外热像仪及计算机，其中：

所述超声波激励装置用以实现超声波激励头位置的调整；

所述超声波发生器与功率放大器用以驱动超声波激励头产生超声波振动；

所述信号发生器用以产生线性调频信号；

所述焦平面红外热像仪用以采集被测试样的表面热图序列；

所述计算机用以控制焦平面红外热像仪采集被测试样表面热波信号，对采集得到的红外图像序列进行处理，提取热波信号的时频域特征信息，并形成特征图像确定缺陷信息。

7.根据权利要求6所述的线性调频超声波激励的红外热波无损检测系统，其特征在于所述超声波激励装置包括超声波调整台、气管、气压表、气缸压紧装置、超声波激励头固定架及超声波激励头，气缸压紧装置与超声波激励头相连接，并一同固定在超声波激励头固定架上，超声波激励头固定架放置在超声波调整台的水平支撑杆上，气压表由气管连接到气缸压紧装置。

8.根据权利要求7所述的线性调频超声波激励的红外热波无损检测系统，其特征在于所述超声波调整台包括工作台、样件夹紧装置、垂直立柱、垂直丝杠、垂直方向锁紧装置、水平立柱、水平丝杠及水平方向锁紧装置。