[发明专利]一种浮空器囊体材料热合检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测设备，尤其涉及的是一种浮空器囊体材料热合检测装置。

背景技术

无损检测是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。

无损检测是工业发展必不可少的有效工具，传统的无损检测方法主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)四种。其他无损检测方法有涡流检测(ECT)、声发射检测(AE)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)、超声波衍射时差法(TOFD)等。

浮空器囊体的材料一般厚度小于一毫米，由复合纤维组成，多层复合材料进行热合粘贴可能会产生热合缺陷，由于囊体由非金属材料组成，一般的磁粉、涡流检测不适用；并且由于囊体的复合纤维材料很薄，一般的射线、超声、太赫兹无损检测等会直接穿透囊体复合纤维材料，难以有效检测到材料热合粘贴过程中产生的气泡、杂质等缺陷。

针对浮空器囊体材料热合的无损探伤检测装置，目前尚未有相应的检测设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种浮空器囊体材料热合检测装置及方法，采用锁相激励法探测得到试件的缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括红外激励光源、功率放大器、信号发生器、红外热像仪、激光定位器、工控机；

所述信号发生器和功率放大器相连，所述功率放大器和红外激励光源连接，所述红外激励光源加热待测试件；所述红外热像仪设置于待测试件之上，用于测量特定视场中的温度场变化，所述红外热像仪连接工控机；所述激光定位器设置于红外热像仪的边缘，用于定位红外热像仪的视场大小；所述工控机连接激光定位器，用于接收定位信息；所述工控机分别连接信号发生器和功率放大器。

作为本发明的优选方式之一，所述工控机和红外热像仪通过有线或无线网络连接。

一种浮空器囊体材料热合检测方法，包括以下步骤：

(1)红外热源对待测试件持续加热，热流在待测试件内热传导，直至试件的表面出现周期性的正弦温度变化；

所述正弦温度变化，表示为：

T(x,y)＝Ae^{i[ωt-φ(x,y)]}

式中，A为正弦型温度变化的幅值，Φ(x,y)为相位。

(2)将实时记录的试件表面的红外热图像，通过得出试件表面温度变化的相位图；

由红外热像仪连续采集的热图像重建得到温度场A(x,y)，即：

A(x,y)=(S1(x,y)-S3(x,y))2+(S2(x,y)-S4(x,y))2]]>