一種光和超聲復(fù)合激勵的紅外無損檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無損檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種光和超聲復(fù)合激勵的紅外無損檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外熱波無損檢測技術(shù)是上世紀末發(fā)展起來的一門新興無損檢測技術(shù)，它將熱波激勵作用于被測試件上，試件吸收激勵能并向試件內(nèi)傳導(dǎo)，當(dāng)試件存在缺陷時，由于缺陷部位與試件材料的熱特性不同而引起試件表面溫度場的分布異常，通過紅外熱成像系統(tǒng)對溫度場的異常進行識別分析，來達到檢測缺陷的目的。與常規(guī)無損檢測方法相比，非常適合檢測和監(jiān)測裂紋、銹蝕、脫粘等一類疲勞損傷的發(fā)展性缺陷，具有快速、觀測面積大、直觀、準確、非接觸等特點優(yōu)勢，適合于外場應(yīng)用、在線在役檢測。
[0003]紅外熱波無損檢測技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一是研究激勵方式對檢測結(jié)果的影響，即針對不同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的被檢試件以及缺陷和損傷的類型，選擇不同特性的激勵方式對試件進行加熱。常用的激勵方式主要有光激勵、超聲激勵和電磁激勵等等?，F(xiàn)在國內(nèi)的試驗裝置和國外現(xiàn)有的紅外熱波無損檢測裝置，多采用脈沖閃光熱激勵的方式對試件進行外部加熱，技術(shù)成熟，檢測準確度高。但是也存在一些缺點，在脈沖閃光熱激勵模式下，激勵能量和激勵時間較短，可檢測的深度有限，無法發(fā)現(xiàn)較深的內(nèi)部損傷；對試件的形狀要求較高，不利于對較厚的和形狀復(fù)雜的試件進行檢測等等。
[0004]超聲激勵采用超聲激勵源來促使試樣內(nèi)部產(chǎn)生機械振動，以使在缺陷部位因熱彈效應(yīng)、滯后效應(yīng)以及摩擦效應(yīng)等原因?qū)е侣暷芩p而釋放出熱量，引起局部溫升。由于超聲激勵是對缺陷處選擇性加熱，從而縮短了熱波傳播的距離，提高了缺陷檢測的靈敏度和可檢測深度，適合檢測大尺寸形狀復(fù)雜的試件，在一定程度上可以彌補光激勵模式下檢測能力的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對【背景技術(shù)】中提到的紅外熱波無損檢測技術(shù)在靈敏度和準確度方面存在的問題，本發(fā)明提出了一種光和超聲復(fù)合激勵的紅外無損檢測裝置。
[0006]一種光和超聲復(fù)合激勵的紅外無損檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括計算機，控制柜，激勵系統(tǒng)和紅外熱成像儀；
[0007]其中，所述計算機分別與紅外熱成像儀和控制柜連接；所述計算機用于對檢測過程進行控制，并對檢測結(jié)果進行分析；
[0008]所述控制柜分別與所述計算機、激勵系統(tǒng)和紅外熱成像儀連接；所述控制柜用于控制信號的轉(zhuǎn)換并提供激勵系統(tǒng)所需的電源；所述激勵系統(tǒng)用于對被檢測試樣實施光激勵和超聲激勵；所述紅外熱成像儀用于對被檢測表面溫度場變化進行記錄。
[0009]所述計算機通過IEEE1394接口與紅外熱成像儀連接，通過RS232通訊線與控制柜連接；所述控制柜通過觸發(fā)電路與紅外熱成像儀連接，通過控制電纜與激勵系統(tǒng)連接。
[0010]所述控制柜包括總電源指示燈、光激勵模塊開關(guān)、超聲激勵模塊開關(guān)、光激勵控制模塊、超聲激勵控制模塊和穩(wěn)壓電源；所述總電源指示燈、光激勵模塊開關(guān)和超聲激勵模塊開關(guān)安裝于控制柜右上角；所述光激勵控制模塊、超聲激勵控制模塊和穩(wěn)壓電源安裝在控制柜內(nèi)。
[0011]所述控制柜的底部還包括萬向輪。
[0012]所述激勵系統(tǒng)包括光激勵單元、超聲激勵單元、試樣臺單元、底座和防護罩；所述光激勵單元包括兩個齒素?zé)?、鏡頭孔和不銹鋼燈架；所述超聲激勵單元包括超聲槍和三維移動平臺；所述三維移動平臺包括兩根立柱、移動手柄、導(dǎo)軌機構(gòu)、固定螺栓和定位螺栓；所述試樣臺單元包括兩根試樣臺立柱、上橫梁、下橫梁和夾持螺栓；所述兩個齒素?zé)敉ㄟ^不銹鋼燈架垂直固定在底座上，對稱安裝于鏡頭孔兩側(cè)；所述兩根立柱底部裝有導(dǎo)軌機構(gòu)，垂直安裝于底座上，通過調(diào)節(jié)固定螺栓，使超聲槍在Y軸方向進行位置調(diào)節(jié)；通過移動兩根立柱上的定位螺栓，使超聲槍在Z軸方向進行位置調(diào)節(jié)；通過旋轉(zhuǎn)移動手柄，使超聲槍在X軸方向進行移動；所述兩根試樣臺立柱垂直固定在底座上，相互平行；所述上橫梁與下橫梁通過螺栓水平安裝在兩根試樣臺立柱之間；所述上橫梁和下橫梁分別安裝夾持螺栓對試樣進行固定。
[0013]所述防護罩由不銹鋼板組成。
[0014]所述鹵素?zé)舻妮敵龉β蕿?000W，燈管為長條形，反射面為梯形反射面；所述兩個鹵素?zé)魺艄茌S線相互平行。
[0015]所述超聲槍在Y軸方向進行位置的調(diào)節(jié)范圍為200_ ;所述超聲槍在Z軸方向進行位置的調(diào)節(jié)范圍為200_ ;所述超聲槍在X軸方向進行移動的范圍為20_。
[0016]所述兩根立柱、導(dǎo)軌機構(gòu)和移動手柄包含鎖緊裝置。
[0017]所述上橫梁和下橫梁之間的距調(diào)節(jié)范圍為100-220mm。
[0018]本發(fā)明提供的紅外無損檢測裝置可方便地切換熱激勵模式，實際檢測時，可對試樣同時或分別進行光激勵檢測和超聲激勵檢測；其中光激勵方式適用于檢測試樣中的孔洞、氣泡、夾雜等體積類缺陷；超聲激勵適合檢測試件表面及近表面的末熔合、層析、閉合裂紋等界面類缺陷，并可對大尺寸形狀復(fù)雜試件進行檢測。通過結(jié)合不同激勵方式下所得到的檢測結(jié)果，提高缺陷的檢測準確度和靈敏度，彌補了單一激勵模式下檢測能力不足的缺陷，降低誤檢和漏檢的發(fā)生，擴大了紅外檢測的應(yīng)用范圍。
[0019]說明書附圖
[0020]圖1是本發(fā)明提供的紅外熱波無損檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明提供的激勵系統(tǒng)前視圖；
[0022]圖3是本發(fā)明提供的激勵系統(tǒng)俯視圖；
[0023]圖4是本發(fā)明提供的激勵系統(tǒng)左視圖；
[0024]圖5是本發(fā)明提供的控制柜縱剖面結(jié)構(gòu)圖；
[0025]其中，1-計算機；2_控制柜；3_激勵系統(tǒng)；4_紅外熱成像儀；5-防護罩；6_超聲槍；二維移動平臺；8-移動手柄；9-立柱；10-底座；11-齒素?zé)簦?2-不鎊鋼燈架；13-鏡頭孔；14_上橫梁；15_下橫梁；16_夾持螺栓；17_試樣臺立柱；18_導(dǎo)軌機構(gòu)；19_定位螺栓；20_固定螺栓；21_總電源指示燈；22_光激勵模塊開關(guān)；23_超聲激勵模塊開關(guān)；24_光激勵控制模塊；25_超聲激勵控制模塊；26_穩(wěn)壓電源；27_萬向輪。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應(yīng)該強調(diào)的是下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0027]圖1是本發(fā)明提供的紅外熱波無損檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，本發(fā)明所提供的紅外無損檢測裝置由計算機1，控制柜2，激勵系統(tǒng)3和紅外熱成像儀4組成。計算機I通過IEEE1394接口與紅外熱成像儀4連接，進行紅外熱圖像的采集和處理；通過RS232通訊線與控制柜2連接，對試驗過程進行控制?？刂乒?通過觸發(fā)電路與紅外熱成像儀4連接，對紅外熱成像儀4進行同步外觸發(fā)操作；通過控制電纜與激勵系統(tǒng)3連接，對激勵系統(tǒng)3提供激勵電源。
[0028]圖2、圖3和圖4分別是本發(fā)明提供的激勵系統(tǒng)的前視圖、俯視圖和左視圖。其中，激勵系統(tǒng)3由光激勵單元、試樣臺單元、超聲激勵單元和防護罩5組成。激勵系統(tǒng)3為一體化設(shè)計，各單元安裝在底座10上，并由防護罩5保護。
[0029]光激勵單元為兩個大功率的鹵素