CN203216857U - 一种金属缺陷红外检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金属缺陷红外检测装置，包括激励装置、红外热成像仪和计算机；激励装置上连接有检测线圈，红外热成像仪与计算机相连，且红外热成像仪的镜头位于检测线圈上方。本实用新型提供了一种金属缺陷红外检测装置，该检测装置能实现快速、直观、非接触式检测，无污染，一次观测面积大，适用于外场、在线在役检测，还能对固体表面和亚表面裂纹和锈蚀等疲劳损伤的发展性缺陷进行检测和监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种金属缺陷红外检测装置。
背景技术
目前，飞机和高速铁路是世界范围内中远距离交通运输的主要方式，这两种交通方式的安全一直为世界各国所关注。在民航维修中，能有效发现早期缺陷及缺陷的发展，可以保证其适航能力；在钢轨检测中，能够发现钢轨的早期缺陷，做好预警，能够避免钢管断裂而导致的交通事故。
飞机上材料损失的区域一般都具有隐蔽、边界较复杂、平直度较低等特点，如遍布机身的长桁龙骨与蒙皮之间的结合面广泛使用铆接、胶接或点焊等永久连接，如果不将接合面分解开，依靠目视检查和目前传统的NDT手段（涡流、超声等）无法探测到搭接缝中的缺陷，只有当缺陷发展到严重程度时才可能被发现。而飞机发动机空心叶片完好性检测，相比于叶片外表面，叶片内部缺陷的危害更为严重，而常规无损检测方法（超声、涡流）检测效果不理想，或需要对部件进行拆解（渗透、内窥镜）。因此，迫切需要一种无需分解、定量检测隐蔽缺陷的快速高效的无损检测方法。
目前国内外常用的无损检测方法主要有超声、射线、磁粉、渗透、涡流等，但这些检测方法都存在一定的不足之处，例如，超声检测，一般需要使用耦合剂，且只适用于对材料内部缺陷的检测，对材料表面缺陷的检测比较困难；电磁检测，由于磁传感器分辨率不够，对微小裂纹的分辨能力不强，因此也起不到早期预警的作用；一般红外热成像检测由于激励深度难以控制，也不能达到预期效果。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中常规无损检测需要对部件进行拆解，需使用耦合剂，对微小裂纹的分辨能力不强，检测效果不理想，且一般红外热成像检测也存在激励深度难以控制等上述缺陷，提供一种快速、直观、非接触、无污染、一次观测面积大、适用于外场、在线在役检测、且能对固体表面和亚表面裂纹和锈蚀等疲劳损伤的发展性缺陷进行检测和监测的金属缺陷红外检测装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属缺陷红外检测装置，包括激励装置、红外热成像仪和计算机；激励装置上连接有检测线圈，红外热成像仪与计算机相连，且红外热成像仪的镜头位于检测线圈上方。
本实用新型所述金属缺陷红外检测装置的工作过程为：
步骤一：依据被测试件的形状，选用可通水冷却的金属细管制作接触被测试件表面的检测线圈，并在检测线圈接口处添加用于固定的螺母；
步骤二：依据被测试件的材料，设定激励装置的激励频率和激励时间，并将检测线圈固定在激励装置上，拧紧确保检测过程中不会漏水；
步骤三：固定红外热成像仪，调整红外热成像仪镜头的位置，让其对准被测试件的检测部位，调整焦距，设定初始温度，然后将红外热成像仪与计算机相连，打开视频采集软件；
步骤四：启动激励装置进行检测，并对计算机所采集到的视频进行分析，通过分析被测试件在加热和散热过程中缺陷周围的温度变化情况来实现检测的目的。
当由激励装置发出的脉冲激励通过检测线圈时，被测试件内部产生涡流，为制作涡流的改变，被测试件的表面温度会发生变化，温度变化最小分辨率为0.04k，故可以通过分析被测试件在加热和散热过程中缺陷周围的温度变化可以实现快速、直观、非接触检测的目的。
本实用新型所述金属缺陷红外检测装置包括激励装置、红外热成像仪和计算机，它结合了红外成像、调制激励、信号探测与处理等多方面的技术，具有快速、直观、非接触、一次观测面积大等优点，适用于外场、在线在役检测。与超声、渗透等检测相比，红外检测是非接触检测，无污染；与射线相比，红外检测可以大面积检测，是一种安全无污染的“绿色”检测技术，可以完成传统常规的无损检测技术无法胜任的检测任务，适用于飞机复合材料、平板结构、蒙皮铆接质量检测等方面，还能对固体表面和亚表面裂纹和锈蚀等疲劳损伤的发展性缺陷进行检测。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，红外热成像仪通过数据线与计算机相连。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，红外热成像仪为oprtisPI450型红外热成像仪。一方面oprtisPI450型红外热成像仪382×288的高像素探测可以实现对微小缺陷的识别，其高达80Hz的帧频可以有效地避免快速图形的丢失，同时其0.04K的热灵敏度可以很好地观察到被测试件加热和散热整个过程中的温度变化；另一方面，oprtisPI450型红外热成像仪设计小巧，尤其适合复杂环境的检测使用。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，检测线圈与激励装置的把手相连。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，激励装置为HB-X5KS型超高频激励装置。HB-X5KS型超高频激励装置的振荡频率约为1MHz，输出最大功率为5KW，该激励装置还可以根据被测试件的不同实现不同的输出功率，且输出功率可在10%—100%范围内可调。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，检测线圈为铜质线圈。
另外，在本实用新型所述技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规技术来达到实现本技术方案的目的。
因此，本实用新型的有益效果是提供了一种金属缺陷红外检测装置，该检测装置能实现快速、直观、非接触式检测，无污染，一次观测面积大，适用于外场、在线在役检测，还能对固体表面和亚表面裂纹和锈蚀等疲劳损伤的发展性缺陷进行检测和监测。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型金属缺陷红外检测装置的结构示意图；
现将附图中的标号说明如下：1为激励装置，2为红外热成像仪，3为计算机，4为检测线圈，5为把手，6为数据线。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型优选实施例如下：
如图1所示，一种金属缺陷红外检测装置，包括激励装置1、红外热成像仪2、计算机3和检测线圈4，其中，检测线圈4通过把手5与激励装置1相连，红外热成像仪2通过数据线6与计算机3连接，并且红外热成像仪2的镜头位于检测线圈4的上方。
在本实施例中，激励装置1采用HB-X5KS型超高频激励装置，红外热成像仪2采用oprtisPI450型红外热成像仪，检测线圈4为铜质线圈。
使用时，首先依据被测试件的形状，选用可通水冷却的铜质细管制作检测线圈4，并在检测线圈4的接口处设一螺母，用于固定检测线圈4；其次，根据被测试件的材料，设定HB-X5KS型超高频激励装置的激励频率及激励时间，激励频率一般设定为3kHz-20kHz，激励时间设为1s-10s，并将检测线圈4固定在激励装置1的把手5上，拧紧确保检测过程中不会漏水；再次，固定optrisPI450型红外热成像仪，并将其镜头对准被测试件的检测部位，调整焦距，设定初始温度为室温，并通过数据线6将红外热成像仪2连接至计算机3，打开视频采集软件；最后，启动激励装置1，进行检测，并对计算机3采集到的视频进行分析。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种金属缺陷红外检测装置，其特征在于，包括激励装置（1）、红外热成像仪（2）和计算机（3）；所述激励装置（1）上连接有检测线圈（4），所述红外热成像仪（2）与计算机（3）相连，且红外热成像仪（2）的镜头位于检测线圈（4）上方。
2.根据权利要求1所述的金属缺陷红外检测装置，其特征在于，所述红外热成像仪（2）通过数据线（6）与计算机（3）相连。
3.根据权利要求1或2所述的金属缺陷红外检测装置，其特征在于，所述红外热成像仪（2）为oprtisPI450型红外热成像仪。
4.根据权利要求1所述的金属缺陷红外检测装置，其特征在于，所述检测线圈（4）与激励装置（1）的把手（5）相连。
5.根据权利要求1或4的金属缺陷红外检测装置，其特征在于，所述激励装置（1）为HB-X5KS型超高频激励装置。
6.根据权利要求1或4的金属缺陷红外检测装置，其特征在于，所述检测线圈（4）为铜质线圈。
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