红外无损检测技术

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1、工学硕士学位论文红外无损检测系统研究及建模STUDYANDMODELINGOFINFRAREDNONDESTRUCTIVETESTINGSYSTEM祁东婷哈尔滨工业大学2010年6月国内图书分类号：TN219学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文红外无损检测系统研究及建模硕士研究生:祁东婷导师：戴景民教授申请学位：工学硕士学科：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN219U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngi

2、neeringSTUDYANDMODELINGOFINFRAREDNONDESTRUCTIVETESTINGSYSTEMCandidate：QiDongtingSupervisor：Prof.DaiJingminAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffilication：Dept.ofAutomaticTestandControlDateofOralDefense：June,2010DegreeConferringInstitution:HarbinIns

3、tituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要红外无损检测技术是新发展起来的一项无损检测技术，可实现对金属、非金属及复合材料中存在的裂纹、脱粘等缺陷进行检测，具有非接触、检测面积大、速度快、在线检测等优点。但目前国内对该技术的研究还处于起步阶段，大多数都处于实验研究当中，所建立的检测系统也主要依靠进口设备，自主研制的很少。这样就导致红外无损检测设备的研制成本很高，对该项技术的研究及应用很难推广。根据这种情况，本文自主研制了国产化的检测设备，能够达到无损检测的目的，与目前国外的一些设备相比具有结构简单、成本低廉、检测方便等特点。本文对新型红外无损检测技术的基本理论进行

4、了研究，包括一维热传导理论和红外热辐射理论；在此基础上，建立了一种新型的图像信息处理模型——相关算法模型，即通过提取材料表面热波信号的相位信息，来判断其内部缺陷的大小、形状等结构特性。根据以上理论，研制了国产化红外无损检测系统。首先，设计实现了按正弦调制的红外热激励源，对目标进行主动式周期性加热；其次，采用国产制冷型焦平面红外热像仪CCTC-0504对被测目标的表面热波信号进行记录；再次，利用高级语言VisualC++开发了专门的图像处理软件系统，主要实现了红外热图序列中缺陷信息的提取功能；最后，通过对设计完成的、含不同形状和深度缺陷的A3钢试件进行试验研究证明：该国产化红外无损检测系统可

5、实现对材料内部缺陷形状、大小进行检测,并且检测效果较好。通过对试验结果的分析、对比发现：调制热激励源的调制频率、加载时间及缺陷深度对试验结果均有不同程度的影响。该系统的研制改善了国内红外无损检测系统依靠国外进口的问题，为今后国内该技术的研究和应用提供了有效的手段。关键词：红外热波；国产化设备；相位信息；图像处理；VisualC++-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInfraredThermographyNon-destructiveTesting(ITNDT)isanewdevelopedtechnology.Itcandetectthecracks,debondings

6、inmetal,non-metallicandcompositematerialandisnon-contact,detectionarea,highspeed,on-linedetectionandsoon.ButnowtheresearchinChinaisstillinitsinfancyandresearchphase.Theestablishedtestingsystemdependsondomesticequipmentmuchlessthanimported.Sothedevelopmentcostofinfrarednon-destructivetestingequipme

7、ntishigh,andtheresearchandapplicationofthistechnologyisdifficulttopromote.Accordingtothis,theequipmentisresearchindependently,andcanachievethepurposeofnondestructivetesting.Comparedwithsomeequipmentfromabroad,iti