[發明專利]一種調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201910268147.1
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109856190A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 唐慶菊;高帥帥;劉永杰
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: G01N25/72
• 分類號: G01N25/72
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述裝置包括泡沫板箱體、密封蓋、鹵素燈、計算機、數據采集卡、鹵素燈驅動器、紅外熱像儀、光電傳感器A、夾具、電動機、光電傳感器、進氣風扇、排氣風扇B，其中：

所述泡沫板箱體的上面設置有密封蓋；

所述泡沫板箱體的側面設置有進氣風扇和排氣風扇；

所述泡沫板箱體的內部設置有鹵素燈、計算機、數據采集卡、鹵素燈驅動器、紅外熱像儀、光電傳感器A、夾具、電動機、光電傳感器B；

所述鹵素燈、計算機、數據采集卡、鹵素燈驅動器、紅外熱像儀放置在泡沫板箱體的底部；

所述紅外熱像儀放置在泡沫板箱體底部的中間位置；

所述鹵素燈為兩個，分別放置在紅外熱像儀的兩側；

所述紅外熱像儀的表面設置有光電傳感器A；

所述計算機與紅外熱像儀相連；

所述計算機的輸出端與數據采集卡的輸入端相連；

所述數據采集卡的輸出端與鹵素燈驅動器的數據輸入端相連；

所述鹵素燈驅動器的數據輸出端與鹵素燈相連；

所述光電傳感器B用于被測試件位置的識別；

所述夾具固定在升降臺上；

所述升降臺安裝在絲杠上；

所述絲杠安裝在泡沫板箱體的底部；

所述電動機由第一電動機和第二電動機組成；

所述第一電動機用于控制絲杠Y軸運動；

所述第二電動機用于控制絲杠Z軸運動。

2.根據權利要求1所述的調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述紅外熱像儀距離密封蓋的垂直距離為15~30cm。

3.根據權利要求2所述的調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述紅外熱像儀距離密封蓋的垂直距離為20cm。

4.根據權利要求1所述的調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述鹵素燈與紅外熱像儀和被測試件連線的夾角為10~20°。

5.根據權利要求4所述的調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述鹵素燈與紅外熱像儀和被測試件連線的夾角為15°。

6.根據權利要求1所述的調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述泡沫板箱體的內部固定一個220V插排，在箱體外部外接出插頭。

7.根據權利要求1所述的調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述泡沫板箱體的內表面貼有錫箔紙。

8.根據權利要求1所述的調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測裝置，其特征在于所述光電傳感器B由第一光電傳感器、第二光電傳感器、第三光電傳感器、第四光電傳感器組成，其中：所述第一光電傳感器位于被測試件的左上方，用于左上方被測試件位置的識別；所述第二光電傳感器位于被測試件的左下方，用于左下方被測試件位置的識別；所述第三光電傳感器位于被測試件的右下方，用于右下方被測試件位置的識別；所述第四光電傳感器位于被測試件的右上方，用于右上方被測試件位置的識別。

9.一種利用權利要求1-8任一權利要求所述裝置實現調制光激勵紅外熱成像自動化集成試驗檢測的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

S1、將鹵素燈、計算機、數據采集卡、鹵素燈驅動器、紅外熱像儀、絲杠擺放在泡沫板箱體的底部，連接線路并接通電源；

S2、將夾具固定在升降臺上，將被測試件裝夾在夾具上，利用光電傳感器B對被測試件進行識別，控制Y軸方向和Z軸方向的第一電動機和第二電動機進給，使被測試件中心與紅外熱像儀鏡頭中心保持在同一水平線上，關閉密封蓋；

S3、打開計算機，紅外熱像儀在計算機的控制下調整X方向的焦距，直至計算機顯示出清晰的紅外圖像；

S4、打開計算機編程，調制波形信號通過計算機輸出端輸出到數據采集卡，數據采集卡將接收到的波形信號通過數據采集卡通道輸出到鹵素燈驅動器，鹵素燈驅動器觸發鹵素燈，鹵素燈激勵被測試件，紅外熱像儀在計算機的觸發下將采集的數字圖像信息傳輸到計算機；

S5、計算機讀取數字圖像信息，采用信號處理算法提取熱波信號的時頻域特征信息，通過對特征信息圖像的處理與分析，提取被測試件內部缺陷的特征信息，通過對特征信息圖像的處理與分析，提取被測試件內部缺陷及損傷特征；

S6、試驗結束，打開進氣風扇和排氣風扇，待被測試件冷卻結束，進行下一次試驗。