本發(fā)明涉及一種無損檢測輔助激勵的裝置及方法，特別是涉及一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的裝置及方法。

背景技術(shù)：

紅外熱成像法是一種在紅外熱成像技術(shù)的推動下發(fā)展起來的無損檢測方法。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，當(dāng)一個物體本身的溫度不均勻時，熱量就會從高溫區(qū)域向低溫區(qū)域流動。熱流在傳導(dǎo)和擴散的過程中，由于被檢物體的運行狀態(tài)以及缺陷對熱傳導(dǎo)的阻礙或加快，會形成所謂的“熱區(qū)”和“冷區(qū)”，進而以材料表面溫度不均的形式表現(xiàn)出來，改變物體表面的溫度分布形式。以紅外輻射的理論為依據(jù)，采用紅外輻射測量儀器和分析方法，觀測材料、構(gòu)件及其他目標(biāo)物體的表面溫度分布，從而實現(xiàn)缺陷檢測的一種無損檢測技術(shù)就是紅外檢測。因在測量時無需接觸被測對象，不存在因熱接觸引發(fā)的熱平衡，具有不干擾原有溫度場，應(yīng)用范圍廣，測溫速度效率高、范圍寬、惰性誤差小等優(yōu)勢，紅外檢測在現(xiàn)場檢測中獲得的廣泛的重視。

紅外熱成像按檢測方式可分為兩大類：被動式和主動式。被動式檢測則是利用工件自身與周圍環(huán)境的溫度差異，在待測工件和周圍環(huán)境的熱交換過程中檢測出工件內(nèi)部的缺陷，多用于設(shè)備運行中的質(zhì)量控制。主動式檢測是在進行檢測時利用外部熱源對被測物體注入熱量，打破被測物體原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動。當(dāng)內(nèi)部有缺陷存在時，熱傳導(dǎo)過程受到擾動，進而改變材料表面的溫度分布，通過掃描記錄或觀察這種溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測。

主動式檢測的外部熱源主要有熱氣流、閃光燈、熱水、激光、超聲波、微波和電流等。閃光和激光激勵均通過照射被測試件表面，向試件中注入熱量，可實現(xiàn)遠距離非接觸檢測，但加熱效率低；超聲和電流加熱則可實現(xiàn)從表面到內(nèi)部的立體加熱，加熱效率更高，檢測速度更快，且由于缺陷處的機械摩擦和電流的擾動，可直接加熱缺陷，使得缺陷與周圍區(qū)域的對比度更強。但是超聲激勵需采用耦合劑，為接觸式檢測，限制了其應(yīng)用范圍。電流激勵可采用接觸式（電磁傳導(dǎo)熱成像）和非接觸式加熱（電渦流熱成像），但非接觸式加熱受線圈大小和形狀的影響會出現(xiàn)盲區(qū)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的裝置及方法，根據(jù)主動式檢測紅外熱成像檢測技術(shù)的原理，在進行檢測時不是加熱，而是利用外部冷源對被測物體降溫，打破被測物體原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動。當(dāng)內(nèi)部有缺陷存在時，熱傳導(dǎo)過程受到擾動，進而改變材料表面的溫度分布，通過掃描記錄或觀察這種溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的裝置，包括冷源、冷劑噴嘴、紅外熱像儀、同步設(shè)備，其特征在于：

所述冷源由固態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮組成；所述冷源通過管路與所述冷劑噴嘴連接；所述冷源由保溫效果良好的壓力容器構(gòu)成；

所述冷劑噴嘴通過管路與所述冷源連接，所述冷劑噴嘴與所述同步設(shè)備電連接，受同步設(shè)備控制噴嘴開啟的時刻和時長；

所述同步設(shè)備與所述紅外熱像儀電連接，所述同步設(shè)備與所述冷劑噴嘴電連接，所述同步設(shè)備發(fā)出控制信號，控制所述冷劑噴嘴開啟的時刻和時長，利用冷源對被測物體降溫，打破被測物體原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動。所述同步設(shè)備發(fā)出控制信號，控制所述紅外熱像儀進行連續(xù)拍攝或間斷拍攝，當(dāng)內(nèi)部有缺陷存在時，熱傳導(dǎo)過程受到擾動，進而改變材料表面的溫度分布，通過記錄或觀察這種溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測；

所述紅外熱像儀與所述同步設(shè)備電連接，受同步設(shè)備控制，對被測物體進行連續(xù)拍攝或間斷拍攝。

一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵方法，采用上述裝置，其特征在于：包括如下步驟，

a. 所述同步設(shè)備發(fā)出控制信號，控制所述冷劑噴嘴開啟的時刻和時長，利用冷源對被測物體降溫，打破被測物體原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動；

b. 步驟a完成后，所述同步設(shè)備發(fā)出控制信號，控制所述紅外熱像儀進行連續(xù)拍攝或間斷拍攝；

c. 當(dāng)內(nèi)部有不連續(xù)性存在時，熱傳導(dǎo)過程受到阻礙，進而改變材料表面的溫度分布，通過記錄或觀察溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測。

實際檢測過程中，通過移動所述冷劑噴嘴在被測物體表面的相對位置，重復(fù)步驟a、步驟b、步驟c，即可實現(xiàn)對整個被測物體的檢測過程。

本發(fā)明的有益效果是，一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵裝置及方法，根據(jù)主動式檢測紅外熱成像檢測技術(shù)的原理，在進行檢測時不是加熱，而是利用外部冷源對被測物體降溫，打破被測物體原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動。當(dāng)內(nèi)部有缺陷存在時，熱傳導(dǎo)過程受到擾動，進而改變材料表面的溫度分布，通過掃描記錄或觀察這種溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測。本發(fā)明采用冷源的激勵方法，無需耦合劑，可以實現(xiàn)非接觸測量，冷劑對人體無害，對大氣無污染，激勵效率高，冷卻均勻。

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵裝置及方法不局限于實施例。

附圖說明

下面結(jié)合附圖中實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明實施例的一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的裝置結(jié)構(gòu)框圖。

圖中，1.同步設(shè)備，2.冷源，3.冷劑噴嘴，4.紅外熱像儀，5.被測物體。

具體實施方式

實施例，如圖1所示，一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的裝置，包括同步設(shè)備1，冷源2，冷劑噴嘴3，紅外熱像儀4，其特征在于：

所述冷源2可以由固態(tài)二氧化碳或液態(tài)氮組成；所述冷源2通過管路與所述冷劑噴嘴3連接；所述冷源2由保溫效果良好的壓力容器構(gòu)成；

所述冷劑噴嘴3通過管路與所述冷源2連接，所述冷劑噴嘴3與所述同步設(shè)備1電連接，受同步設(shè)備1控制噴嘴開啟的時刻和時長；

所述同步設(shè)備1與所述紅外熱像儀4電連接，所述同步設(shè)備1與所述冷劑噴嘴3電連接，所述同步設(shè)備1發(fā)出控制信號，控制所述冷劑噴嘴3開啟的時刻和時長，利用冷源2對被測物體5降溫，打破被測物體5原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動。所述同步設(shè)備1發(fā)出控制信號，控制所述紅外熱像儀4進行連續(xù)拍攝或間斷拍攝，當(dāng)內(nèi)部有缺陷存在時，熱傳導(dǎo)過程受到擾動，進而改變材料表面的溫度分布，通過記錄或觀察這種溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測；

所述紅外熱像儀4與所述同步設(shè)備1電連接，受同步設(shè)備1控制，對被測物體5進行連續(xù)拍攝或間斷拍攝。

實施例一，一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的方法，以金屬材料紅外熱成像檢測為例，包括如下步驟，

a. 所述同步設(shè)備1發(fā)出控制信號，控制所述冷劑噴嘴3開啟的時刻和時長，利用冷源2對被測物體5降溫，打破被測物體5原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動；

b. 步驟a完成后，所述同步設(shè)備1發(fā)出控制信號，控制所述紅外熱像儀4進行連續(xù)拍攝或間斷拍攝；

c. 當(dāng)內(nèi)部有不連續(xù)性存在時，熱傳導(dǎo)過程受到阻礙，進而改變材料表面的溫度分布，通過記錄或觀察溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測；

實際檢測過程中，通過移動所述冷劑噴嘴3在被測物體5表面的相對位置，重復(fù)步驟a、步驟b、步驟c，即可實現(xiàn)對整個被測物體5的檢測過程。

實施例二，一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的方法，以非金屬材料紅外熱成像檢測為例，包括如下步驟，

a. 所述同步設(shè)備1發(fā)出控制信號，控制所述冷劑噴嘴3開啟的時刻和時長，利用冷源2對被測物體5降溫，打破被測物體5原有的熱平衡狀態(tài)，引起熱量在物體內(nèi)部流動；

b. 步驟a完成后，所述同步設(shè)備1發(fā)出控制信號，控制所述紅外熱像儀4進行連續(xù)拍攝或間斷拍攝；

c. 當(dāng)內(nèi)部有不連續(xù)性存在時，熱傳導(dǎo)過程受到阻礙，進而改變材料表面的溫度分布，通過記錄或觀察溫度異常實現(xiàn)缺陷檢測。

實際檢測過程中，通過移動所述冷劑噴嘴3在被測物體5表面的相對位置，重復(fù)步驟a、步驟b、步驟c，即可實現(xiàn)對整個被測物體5的檢測過程。

上述實施例僅用來進一步說明本發(fā)明的一種紅外熱成像檢測技術(shù)中輔助激勵的裝置及方法，但本發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。