静电喷涂荧光渗透检测系统应用.docVIP

红外检测中胶和水的红外热图差异 （厦门太古NDT雷跃） 摘 要：随着复合材料越来越多应用于航空领域,红外热成像在飞机检测方面的应用将更加广泛。本文基于红外热成像检测胶和水的红外热图差异,总结红外检测中不同激励方式的优缺点,希望在实际检测工作提供参考作用。 关键词：复合材料 红外热成像 红外热图 差异 引言： 飞机上的蜂窝板结构体在工作载荷作用下或受到撞击其密封性能会下降，再加上雨水、冷凝水或空运海鲜漏水等因素的影响，往往会在复合材料中发生内部积水，造成脱胶、极大程度损坏复合材料的比强度、比刚度。红外热成像检测技术由于非接触，实时记录，检测速度快，定性分析等特点，在温度测量、状态监控和损伤检测等领域中正在得到不断的发展完善和应用。红外热成像相对于其它无损检测方法更适用于复合材料蜂窝积水检测。 红外热成像检测方法基本原理 红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78~~1000μm的部分称为近红外,波长为2.0~~1000μm的部分称为热红外线,红外摄像机一般能捕获的红外波段为0.9~14μm,检测飞机复合材料结构常用红外波段为7.5μm~13μm。自然界中，一切高于绝对零度物体都可以辐射红外线,因此利用热成像仪测定目标的本身和背景之间的红外线差(温差)并可以得到不同的红外图像,热红外线形成的图像称为热图。热图像和可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像，也即是红外线成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。 红外热成像检测是基于红外辐射原理，通过红外热像仪记录和观察被检测物表面的温度变化来检测物体缺陷和损伤的无损检测方法。物体中的很多缺陷其热特性与材料本身存在明显差异，当采用特定模式的热激励时，缺陷会影响热传导，导致表面温度分布异常，采用红外热像仪等传感装置测量被检材料构件表面温度变化，将每个探测器元件的红外数据转换成标准的视频格式，可以在标准的视频监视器上显示出来，或记录在存储介质上获取材料表面及其表面以下实时的非均匀信息，从而可判断物体是否存在缺陷达检测目的。 红外热成像检测的应用----烘箱热激励方式 原理---复合材料在烘箱热激励下，使复合材料加热后的温度与周围环境温度达到一定的温差，由于水的热容量（4.18 kj/kg*K）与复合材料中的蜂窝的热容量有着明显的差异，在撤去激励源大约10分钟后，热容量高的水更难与周围环境达到热平衡。从而在热图中观察到水的温度与周围的温度有着明显的区别。 热图分析—烘箱热激励方式 烘箱热激励方式从热图中可以区分水和胶的温差，如图所示： 图1 加热完5分钟后检查示意图 图2 加热完10分钟后检查示意图 图3 加热完15分钟后检查示意图 图4 加热完20分钟后检查示意图 图5 加热完25分钟后检查示意图 图6 加热完30分钟后检查示意图 表1 胶与水的温度比较 温度 时间 全胶 半胶 全水 半水 面板 结论 5分钟 49.1°C 46.5°C 50.0°C 48.7°C 40.4°C 全水的温度高于全(半)胶的温度, 温差分别为0.9°C和3.5°C 10分钟 43.9°C 41.7°C 44.5°C 43.9°C 35.6°C 全水的温度高于全(半)胶的温度, 温差分别为0.6°C和2.8°C 15分钟 39.8°C 38.1°C 40.5°C 39.9°C 33.6°C 全水的温度高于全(半)胶的温度, 温差分别为0.7°C和2.4°C 20分钟 35.8°C 35.7°C 37.7°C 37.1°C 32.1°C 全水的温度高于全(半)胶的温度,温差分别为1.9°C和2.0°C最大 25分钟 33.6°C 33.7°C 35.3°C 35.0°C 31.3°C 全水的温度高于全(半)胶的温度,温差分别为1.7°C和1.6°C 30分钟 32.2°C 32.4°C 33.6°C 33.3°C 30.8°C 全水的温度高于全(半)胶的温度,温差分别为1.4°C和1.2°C 总结 从表1可以看出，达到热平衡后温度较高的为水，温度较低的为胶。因此可见水的热容量高于胶。而5-15分钟半胶和全水的温差较大，20-30分钟全胶和全水的温差较大，全胶与半水基本上区分不出来。 红外热成像检测的应用----冰箱制冷激励方式 原理：复合材料在冰箱制冷激励方式下，2小时后取出放置于10°C -30°C的环境中，在撤去激励源大约10分钟后，由于复合材料