[发明专利]脉冲红外热波技术中基于积分平均的定量测量方法

摘要

本发明涉及一种脉冲红外热波技术中基于积分平均的定量测量方法，该方法采用脉冲热源对相同材料制作的参考试件进行加热，反射式时使用热像仪记录加热表面或透射式时记录加热背面温度场的变化。对原始温度数据进行归一化，处理得到f时间序列，对f序列进行积分平均S_A值计算，提取S_A等于S_A0时对应时间作为特征时间，线性拟合得到特征时间与缺陷深度平方关系式的斜率a和截距b；对于待测试件，采用相同实验方案、实验参数和数据处理参数等，得到特征时间t1，由已获得的斜率a和截距b的线性式计算得到缺陷深度或试件厚度。本发明不仅依赖于一个点，经过积分平均后可有效消除噪声的影响，受噪声影响较小和单个点的随机性影响小。

主权项

1.一种脉冲红外热波技术中基于积分平均的定量测量方法，其特征在于，在采用反射式脉冲红外热波技术对待检测试件的缺陷深度或试件厚度进行测量时，包含以下步骤：1)制作缺陷深度为已知的标准试件；使用脉冲加热设备对其进行加热，同时使用红外热像装置记录被测试件热激励正面的热图序列，并将热图序列存储在通用存储器中；2)对所获得的热波降温数据，提取各缺陷对应表面温度曲线，并根据第一帧进行归一化处理；3)得到新的时间序列f(t)；4)对序列f(t)求积分，然后处理获得积分平均序列S_A；5)分析所获得的平均序列S_A，选择合适的S_A0值；6)提取序列S_A中大于等于S_A0的第一个时刻作为特征时间t₀；7)线性拟合得到缺陷深度平方与特征时间t₀线性关系式，提取斜率a和截距b；8)对待检测试件，重复步骤1)至步骤5)，选取相同S_A0值，得到其对应特征时间t₁；9)根据步骤7)所得到的斜率a和截距b，由线性关系式和t₁计算得到目标值；所述时间序列f(t)的表达式为：其中：T(t)表示t时刻试件热激励正面的温度；k₁为时间指数，k₁≥0；平均序列S_A公式为：其中：S表示曲线f在时间段(0，t)内所覆盖的面积；k₂＝1/2。