[發明專利]脈沖電流作用下金屬埋藏裂紋尖端瞬態電磁熱效應的延遲檢測方法

在審

• 申請號: 202110963845.0
• 申請日: 2021-08-21
• 公開（公告）號: CN113567500A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 劉康林;宋曉鵬;張經偉
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N25/72
• 分類號: G01N25/72;G01N1/28
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

本發明涉及一種脈沖電流作用下金屬埋藏裂紋尖端瞬態電磁熱效應的延遲檢測方法，包括以下步驟：步驟S1：在被檢測金屬試件不含裂縫的一面使用粘貼劑貼上不同于金屬材料的貼件；步驟S2：紅外熱像儀連接好計算機，調整紅外熱像儀位置，使得貼件表面正好處于紅外熱像儀圖像的中央，然后調整紅外熱像儀焦距，使計算機獲取最清楚的圖像；步驟S3：電脈沖開始放電，在金屬試件內部，有損區域和無損區域在脈沖電流作用下形成溫差，最終傳至貼件表面，貼件表面的溫度變化被紅外熱像儀獲取，并傳輸到計算機被計算機記錄；步驟S4：通過紅外熱像儀和計算機實時判斷缺陷的存在及其位置。本發明給被檢測金屬表面增加貼件，達到延遲熱傳播的效果。

技術領域

本發明涉及脈沖紅外熱像無損檢測技術領域，特別是一種脈沖電流作用下金屬埋藏裂紋尖端瞬態電磁熱效應的延遲檢測方法。

背景技術

近年來隨著紅外熱成像的技術的日趨成熟，利用紅外熱像的無損檢測技術也在逐步發展，紅外無損檢測技術的優點明顯，具有非接觸、檢測面積大、精度高、效率快等特點。紅外無損檢測技術根據激勵施加方式的不同，主要分為脈沖法和鎖相法，激勵源主要有閃光燈、超聲波、激光、電流、THz波、熱風等。

電脈沖加熱是通過瞬時高壓的電流通過金屬試件，利用焦耳熱效應和電流繞流現象，導致有損區域和無損區域之間產生溫差，用紅外熱像儀記錄，從而達到檢測金屬試件是否有裂紋存在的目的，這種檢測方法檢測速度快，效果好，操作便捷。但是，由于金屬試件的熱傳導率高，試件內部和表面的熱傳播速度快，在動態實時分析有無裂紋的有效時間較短，目前只停留在對紅外熱像圖像經過處理后，進行有損區域和無損區域之間對比來分析裂紋的存在。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供脈沖電流作用下金屬埋藏裂紋尖端瞬態電磁熱效應的延遲檢測方法，可以在線實時分析裂紋。

本發明采用以下方案實現：一種脈沖電流作用下金屬埋藏裂紋尖端瞬態電磁熱效應的延遲檢測方法，包括以下步驟：

步驟S1：在電脈沖裝置和被檢測金屬試件準備就緒后，在被檢測金屬試件不含裂縫的一面使用粘貼劑貼上不同于金屬材料的貼件；

步驟S2：紅外熱像儀連接好計算機，調整紅外熱像儀位置，使得貼件表面正好處于紅外熱像儀圖像的中央，然后調整紅外熱像儀焦距，用以使計算機獲取最清楚的圖像；

步驟S3：電脈沖開始放電，在金屬試件內部，由于電流繞流現象和焦耳熱效應，有損區域和無損區域在脈沖電流作用下形成溫差，最終傳至貼件表面，貼件表面的溫度變化被紅外熱像儀獲取，并傳輸到計算機被計算機記錄；

步驟S4：通過紅外熱像儀和計算機實時判斷缺陷的存在及其位置。

進一步地，步驟S1中所述被檢測金屬試件采用的是304不銹鋼；所述貼件能夠選擇橡膠板或塑料板；粘貼劑能夠選擇502、硅膠或膠水。

進一步地，所述紅外熱像儀采用的是Optris PI200紅外熱像儀。

進一步地，所述步驟S4的具體內容為：將短時高壓的脈沖電流施加在粘有貼件的被檢測金屬試件上，利用焦耳熱效應，在金屬試件上將電能轉化為熱能，并且由于電流的繞流現象，含有裂縫的區域的溫度高于試件的其他區域；試件內部產生熱量后，開始向表面擴散，最終擴散至貼件的表面，由紅外熱像儀記錄下貼件表面的溫度變化情況并傳輸到計算機搭載的Optris PIX connect軟件中用以記錄貼件表面溫度的有損區域和無損區域在脈沖電流作用下形成溫差變化過程，讀取和導出任意一點的有損區域和無損區域在脈沖電流作用下形成溫差變化有損區域和無損區域在脈沖電流作用下形成溫差變化時間曲線。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

（1）本發明通過貼件的方式，減緩被檢測表面的熱傳播，含有裂紋的地方溫度最先升高，然后逐漸向周圍的無損區域擴散，并且在整個過程中，含有裂紋的區域溫度高于周圍的無損區域，以此可以有效地實時觀察到裂紋的存在。