[实用新型]界面缺陷检测系统

说明书

本实用新型提供了一种界面缺陷检测系统，涉及缺陷检测技术领域，该系统应用于具有热障涂层的被测物体，该热障涂层内掺杂有荧光材料；该系统包括激光光源、二向色镜、滤波片和成像装置；滤波片和成像装置设置在二向色镜的一侧，被测物体设置在二向色镜的另一侧，二向色镜被设置成使得入射到被测物体表面的激发光束与被测物体激发的荧光光束同轴。与固定搭建的检测系统相比，本实用新型提供的界面缺陷检测系统可以实现检测系统整体便携式，实现一次快速成像，从而减少了检测时间，提高了检测效率；并且由于采用同轴光路，检测结果更加贴近实际，从而提高了精确度。

技术领域

本实用新型涉及缺陷检测技术领域，尤其是涉及一种界面缺陷检测系统。

背景技术

航空发动机的涡轮叶片是航空领域的核心部件，涡轮叶片的性能特别是承受高低温的能力，已经成为一个国家航空工业水平的标志。为了保证极端高温服役环境下透平叶片的安全，热障涂层(Thermal Barrier Coatings，TBC)因其具有低热导率和高稳定性而成为解决叶片高温挑战的核心前沿技术之一。

然而，TBC是典型的多层异质结构，包括表面陶瓷涂层、高温合金基底、金属粘接层(NiCoCrAlY)以及在陶瓷层和粘接层之间形成的热生长氧化层。由于层间热膨胀系数的差异，在涂层制备及服役过程中将不可避免地引入工艺应力与服役应力，而内部应力释放即会产生裂纹，尤其在界面处容易诱发裂纹，但是微小裂纹并不会引起热障涂层的功能失效，所以热障涂层内部关键界面处裂纹与缺陷的表征，对于热障涂层安全评估与寿命预测具有重要的科学意义。

目前基于稀土荧光在缺陷处的反射增强效应，通过稀土荧光子层的掺杂实现了荧光场测量进而识别出热障涂层内部关键界面处的缺陷。现有的界面缺陷检测系统通常由多个分立的器件组成，因此只能在固定的光学平台上搭建，体积较大，不便于携带。另外采用现有的界面缺陷检测系统进行界面缺陷检测时，操作步骤复杂，耗费时间长，整体检测效率低，检测结果不够精确，不适于推广到热障涂层界面裂纹检测的实际应用中。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种界面缺陷检测系统，以提高检测效率和精确度，实现便携式。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种界面缺陷检测系统，应用于具有热障涂层的被测物体，所述热障涂层内掺杂有荧光材料；所述系统包括激光光源、二向色镜、滤波片和成像装置；所述滤波片和所述成像装置设置在所述二向色镜的一侧，所述被测物体设置在所述二向色镜的另一侧，所述二向色镜被设置成使得入射到所述被测物体表面的激发光束与所述被测物体激发的荧光光束同轴；

所述激光光源出射的激发光束经所述二向色镜反射后入射到所述被测物体表面；所述被测物体基于所述激发光束背向激发的荧光光束依次透过所述二向色镜和所述滤波片后进入所述成像装置，并在所述成像装置中形成用于指示所述被测物体的热障涂层界面缺陷的荧光场图像。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述系统还包括场光调节装置，所述场光调节装置设置在所述激光光源与所述二向色镜之间。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述场光调节装置包括扩束镜。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述场光调节装置还包括光圈，所述光圈设置在所述扩束镜与所述二向色镜之间。

结合第一方面的第一种或第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述场光调节装置包括光束整形器，所述光束整形器用于将所述激发光束调整为能量分布均匀的平顶光。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述激光光源包括半导体泵浦固体激光器。