刹车片内部气泡的锁相热成像检测-精密仪器及机械专业论文.docxVIP

Brake Block Internal Air Bubble Detection by Lock-in Thermography By Xingtao Zhou A Dissertation Submitted to China Jiliang University In partial fulfillment of the requirement For the degree of Master of Engineering China Jiliang University June, 2015 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 中国计量学院 或其他教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 中国计量学院 有关保留、使用学位论文的 规定。特授权 中国计量学院 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借 阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（必威体育官网网址的学位论 文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 致 谢 深深地感谢我的导师叶树亮教授。在我攻读硕士学位期间，无论是学习还 是生活，导师都给了我极大的关心和帮助。叶老师知识渊博，对待学生认真负 责、不仅关心学生如何科研，更关心学生如何生活，尤其可贵的是定期开展座 谈了解学生的动态，加强学生文化素质的培养，在此表达我对导师深深的敬意 和谢意，并致以最美好的祝愿。 在课题的开展过程中非常感谢侯德鑫老师对我的指导和帮助。研究生期 间，在侯老师的悉心指导下，我的逻辑思维得到极大提高，也养成了文档记录 的好习惯，能更加冷静地应对新问题。另外在小论文撰写过程中，得到了朱维 斌老师的指导和帮助，在此向他们表示衷心的感谢，祝愿他们身体健康、事业 有成！ 研究生期间，感谢杨遂军、王晓娜、张炜、丁炯等各位老师在学业上对我 的指导帮助以及在生活中对我的关心和爱护，在此表示衷心的感谢，祝愿他们 身体健康、事业有成！ 研究生期间，感谢孙晓莹、金棋龙、金哲卿等同学在学业上和生活中给予 我的帮助并伴我度过了难忘的研究生生活。在论文撰写阶段，感谢袁若浩、闫 鑫等同学对我论文中不足之处给予的指正。在此向他们表示衷心的感谢，祝愿 他们身体健康、前程似锦！ 研究生期间，感谢研究所全体职员在学业上给予的帮助，在此向他们表示 衷心的感谢，祝愿他们身体健康、事业有成！祝愿研究所越来越好！ 最后，我要感谢我的家人，感谢他们多年来的支持与牵挂，他们为我提供 了良好的保障使我能安心完成学业，他们多年来默默的支持和殷切的关怀是我 不断努力向前的动力，由衷感谢他们。 周星涛 2015 年 6 月 I I 刹车片内部气泡的锁相热成像检测 摘要：刹车片的现有检测方法主要依赖于人工判断，检测效率低，而关于刹车 片自动化无损检测的研究还较少。红外热成像技术有着非接触、检测面积大的 优势，其应用领域越来越广泛。本文提出了一种基于感应加热的锁相热成像检 测方法，将其应用于汽车刹车片的内部气泡检测。本文从理论建模、仿真分析 与实验验证等方面展开论述。 根据刹车片结构特点，设计了基于感应加热的锁相热成像检测系统。介绍 了检测系统的搭建过程，分析了激励线圈的设计原则，在不同激励线圈的条件 下，测量了感应加热器的响应特性，在此基础上实现了加热时间的准确控制。 开发了数据采集软件，通过降低采样频率和选择观察区域合理减少采集数据量， 实现了后期数据的快速处理。对锁相热成像的实验工况进行分析，主要涉及调 制频率、空气对流以及加热均匀性的影响，并对模拟缺陷试样进行检测，验证 锁相热成像的有效性。 建立三维模型，模拟刹车片热传递的过程。通过仿真分析得到刹车片结构 和内部气泡对表面相位影响的基本规律。通过相位做差可以有效减小结构引起 的相位变化，提高信噪比，使内部气泡引起的相位变化更加明显。对刹车片试 样进行检测，并对结果进行验证，实验表明锁相热成像检测方法能有效检测汽 车刹车片的内部气泡。 关键词： 刹车片 ；气泡检测 ；锁相 热成像 分类号： TN 219； UDC 621 II II Brake Block Internal Air Bubble Detection by Lock-in Thermography Abstract ： Brake block existing det