红外无损检测缺陷尺寸测量方法研究

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作者 江海军 马兆庆 +2 位作者 王俊虎 张凯 林鑫 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期107-116,共10页

红外无损检测技术可有效检测金属、非金属、复合材料的内部缺陷,缺陷尺寸是评估缺陷影响的关键参数,本文以半宽高测量算法来实现对缺陷尺寸的半自动测量,首先手动绘制过缺陷中心的直线构成空间像素曲线,采用Savitzky-Golay滤波算法滤波... 红外无损检测技术可有效检测金属、非金属、复合材料的内部缺陷,缺陷尺寸是评估缺陷影响的关键参数,本文以半宽高测量算法来实现对缺陷尺寸的半自动测量,首先手动绘制过缺陷中心的直线构成空间像素曲线,采用Savitzky-Golay滤波算法滤波,并自动寻找空间像素曲线半宽高位置,从而实现对缺陷尺寸的测量。通过对塑料试件、碳钢试件、碳纤维复合材料试件研究发现,不同时刻红外图像测量出的缺陷尺寸具有不同的误差,采用清晰时刻红外图像,测量误差在10%内,采用模糊时刻红外图像,测量误差在20%左右,相对于传统手动测量缺陷尺寸,本文方法将有效提高缺陷尺寸测量的精度。 展开更多

关键词 红外无损检测 半宽高测量 缺陷尺寸 缺陷测量

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红外热波无损检测技术的研究现状与进展 被引量：48

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作者 郑凯 江海军 陈力 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期401-411,共11页

红外热波成像是近年来发展较快的一种新型无损检测技术,它是一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术,其三大核心技术包括热激励、红外图像采集及红外图像处理。本文对热激励技术中的闪光灯、激光、卤素灯、红外灯、超声、电磁等几种主... 红外热波成像是近年来发展较快的一种新型无损检测技术,它是一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术,其三大核心技术包括热激励、红外图像采集及红外图像处理。本文对热激励技术中的闪光灯、激光、卤素灯、红外灯、超声、电磁等几种主要热激励方法的特点及研究现状进行了介绍与对比,分析了采集技术中的制冷与非制冷热像仪各自特点,并对红外图像处理技术中的降噪、增强、序列热图处理及缺陷提取等四大研究方向进行了总结,介绍了相应发展状况和进展。最后总结了该技术的发展趋势。 展开更多

关键词 红外无损检测 热波成像 热波激励 红外图像采集技术 红外图像处理

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编织复合材料低速冲击损伤超声热成像检测 被引量：2

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作者 李胤 宋远佳 +2 位作者 江海军 陈飞 张凯 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第8期876-883,共8页

编织复合材料低速冲击损伤主要为内部的分层损伤,采用目视检测无法有效检测损伤,损伤使得结构承载能力严重降低,威胁编织复合材料构件的安全使用。本文使用超声红外热成像技术对编织复合材料低速冲击损伤进行无损检测研究,使用10J、20J... 编织复合材料低速冲击损伤主要为内部的分层损伤,采用目视检测无法有效检测损伤,损伤使得结构承载能力严重降低,威胁编织复合材料构件的安全使用。本文使用超声红外热成像技术对编织复合材料低速冲击损伤进行无损检测研究,使用10J、20J、30J、40J、50J的冲击能量制作了5个试件。对超声激励过程的温升曲线、空间温度曲线进行了详细分析;对比不同冲击能量试件发现,低速冲击下损伤主要是内部损伤,冲击能量越大,损伤区域越大,且损伤具有延展性。采用曲线分类算法对损伤区域进行了定量识别,发现编织复合材料损伤面积和冲击能量成线性关系。 展开更多

关键词 超声红外热成像 编织复合材料 低速冲击损伤 无损检测

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涂覆层空腔叶片裂纹的超声红外检测技术 被引量：3

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作者 袁雅妮 苏清风 +3 位作者 习小文 陈力 张士晶 任学冬 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第3期94-99,共6页

航空发动机涂覆层空腔叶片在进行荧光检测时,由于受到叶片结构及涂覆层状态的影响,很难保证叶片裂纹缺陷的有效检测。根据超声红外检测技术原理,分别对2块无涂覆层和3块带涂覆层的空腔叶片进行检测,对比荧光检测结果发现,对带涂覆层的... 航空发动机涂覆层空腔叶片在进行荧光检测时,由于受到叶片结构及涂覆层状态的影响,很难保证叶片裂纹缺陷的有效检测。根据超声红外检测技术原理,分别对2块无涂覆层和3块带涂覆层的空腔叶片进行检测,对比荧光检测结果发现,对带涂覆层的空腔叶片检测结果不一致。进一步进行微观形貌观察验证可知,超声红外检测出的裂纹在荧光检测结果中出现了漏检。结果表明:超声红外检测技术受到叶片结构及涂覆层状态的影响更小,能够更有效检测涂覆层空腔叶片内、外表面裂纹。 展开更多

关键词 空腔叶片 超声红外检测 涂覆层 荧光检测 裂纹

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超声红外热成像技术在航空发动机叶片裂纹的对比研究 被引量：14

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作者 习小文 苏清风 +3 位作者 袁雅妮 江海军 陈力 魏益兵 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期186-191,共6页

由于航空发动机叶片具有复杂的曲面结构,对服役过程中形成的微小裂纹检测带来了困难,文中采用超声红外热成像技术对航空发动机叶片裂纹实施检测,开展了超声红外热成像技术研究,搭建了超声红外热成像实验平台,并对实际服役过程中产生裂... 由于航空发动机叶片具有复杂的曲面结构,对服役过程中形成的微小裂纹检测带来了困难,文中采用超声红外热成像技术对航空发动机叶片裂纹实施检测,开展了超声红外热成像技术研究,搭建了超声红外热成像实验平台,并对实际服役过程中产生裂纹的航空发动机工作叶片进行检测。超声红外热成像结果与渗透检测、金相检测进行了对比;实验结果表明,对于该航空发动机工作叶片,超声红外热成像技术可以检测出2个裂纹缺陷、1个开口缺陷,采用渗透检测仅检测出1个裂纹缺陷,采用金相显微镜检测发现2个裂纹缺陷,宽度分别约为15μm、0.5μm,与超声红外热成像检测结果一致。对比结果表明超声红外热成像技术可以有效检测出航空发动机复杂曲面的叶片裂纹缺陷。 展开更多

关键词 超声红外热成像 渗透检测 金相检测 裂纹检测

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脉冲红外无损检测技术研究现状与发展趋势 被引量：11

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作者 江海军 陈力 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期946-951,965,共7页

综述了脉冲红外无损检测技术国内外的发展历程、发展现状、基本原理、技术特点;对比了脉冲激励4种方法,介绍了国内外脉冲红外无损检测成套设备的发展状况。对近年来国内脉冲红外无损检测领域主要研究内容进行了总结,包括理论建模分析、... 综述了脉冲红外无损检测技术国内外的发展历程、发展现状、基本原理、技术特点;对比了脉冲激励4种方法,介绍了国内外脉冲红外无损检测成套设备的发展状况。对近年来国内脉冲红外无损检测领域主要研究内容进行了总结,包括理论建模分析、脉冲激励方法、数据处理、检测材料和涂层厚度测量。最后总结了该技术的发展趋势。 展开更多

关键词 脉冲红外 无损检测 脉冲激励

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拉普拉斯金字塔融合在红外无损检测技术中的应用 被引量：6

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作者 江海军 陈力 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第12期1151-1155,共5页

红外无损检测技术依靠热波信号在材料内部的传播实现对材料内部缺陷信息的检测,热波信号属于衰减波,缺陷越深,材料表面检测到的热波信号越弱,检测红外图像越模糊,进而影响了缺陷的定位和判断。本文提出采用拉普拉斯金字塔融合技术实现... 红外无损检测技术依靠热波信号在材料内部的传播实现对材料内部缺陷信息的检测,热波信号属于衰减波,缺陷越深,材料表面检测到的热波信号越弱,检测红外图像越模糊,进而影响了缺陷的定位和判断。本文提出采用拉普拉斯金字塔融合技术实现对红外图像和可见光图像的融合,拉普拉斯金字塔提取了图像多尺度的细节信息,针对高频、低频信息采用不同的融合方式,以获得更加突出的特征图像。最后采用该技术对平底孔试件、薄膜涂层试件、金属裂纹试件、复合材料试件的红外检测图像和可见光图像进行融合,实验结果表明:融合图像相对于红外图像、可见光图像的图像熵有所提升,能更好地实现对缺陷的定位和判断。 展开更多

关键词 红外无损检测 图像融合 拉普拉斯金字塔融合 缺陷检测

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锁相红外热波法在碳纤维夹层结构中的应用 被引量：5

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作者 盛涛 江海军 +3 位作者 郑金华 钱云翔 冯君伟 郑志远 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期489-492,共4页

碳纤维网格面板蜂窝夹层结构具有质量轻、比强度高、比刚度大等优点,在航天产品上得到了广泛的应用。由于碳纤维网格面板蜂窝夹层结构的特殊性,传统无损检测手段对其粘接质量检测效果不理想。本文采用锁相红外热波法对其粘接质量进行检... 碳纤维网格面板蜂窝夹层结构具有质量轻、比强度高、比刚度大等优点,在航天产品上得到了广泛的应用。由于碳纤维网格面板蜂窝夹层结构的特殊性,传统无损检测手段对其粘接质量检测效果不理想。本文采用锁相红外热波法对其粘接质量进行检测,模拟了3种类型的缺陷:网格面板碳纤维之间的脱粘、网格面板与蜂窝之间的脱粘、聚酰亚胺薄膜与网格面板之间的脱粘,并进行了检测。试验结果表明锁相红外热波法对上述3种类型的缺陷取得了良好的检测效果。 展开更多

关键词 锁相红外热波法 碳纤维网格面板 蜂窝夹层结构 粘接质量

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基于超声热波成像技术的机车钩舌的裂纹检测 被引量：7

9

作者 敬甫盛 李朋 +2 位作者 江海军 陈力 魏益兵 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期158-162,共5页

铁路机车钩舌部件长期受到挤压、弯曲、冲击,造成材料疲劳,产生细微裂纹,裂纹在铁路机车长期运行过程中会逐渐扩张,容易造成重大事故,因而对铁路机车钩舌裂纹检测十分重要。但铁路机车钩舌部件表面布满铁锈、灰尘、油污等,常规无损检测... 铁路机车钩舌部件长期受到挤压、弯曲、冲击,造成材料疲劳,产生细微裂纹,裂纹在铁路机车长期运行过程中会逐渐扩张,容易造成重大事故,因而对铁路机车钩舌裂纹检测十分重要。但铁路机车钩舌部件表面布满铁锈、灰尘、油污等,常规无损检测技术手段无法直接应用,本文采用超声热波成像技术对机车钩舌部件进行裂纹检测,该技术对表面的形状、锈迹、粉尘及污染等不敏感,在裂纹等缺陷检测中有特殊的应用优势。通过该系统对机车钩舌的裂纹检测,成功检测出钩舌裂纹缺陷,验证了该技术对机车钩舌裂纹的检测能力。 展开更多

关键词 超声热波成像 机车钩舌 裂纹检测

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激光扫描红外热波成像在膜厚测量中的应用 被引量：6

10

作者 江海军 陈力 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第12期1144-1148,共5页

随着涂层及薄膜材料的广泛应用,工业界对膜厚的测量与质量控制提出了更高的要求,膜层厚度测试变得尤为重要。针对目前检测方法的不足,介绍了一种激光扫描红外热波测量膜厚的方法。采用"温度波线行波法"分析,使长时间激光扫描... 随着涂层及薄膜材料的广泛应用,工业界对膜厚的测量与质量控制提出了更高的要求,膜层厚度测试变得尤为重要。针对目前检测方法的不足,介绍了一种激光扫描红外热波测量膜厚的方法。采用"温度波线行波法"分析,使长时间激光扫描样品表面温度场函数简化。基于此,得出激光扫描样品表面的温度时间曲线可以转化为相对应的温度空间曲线与扫描速度的乘积,从而可以把样品表面的温度时间曲线转化为样品表面的温度空间曲线。通过温度空间曲线与理论公式曲线进行拟合,即可测量出膜层的厚度,最后通过自主研发的激光扫描红外热波成像设备对50~350μm膜层厚度进行了测量,重复性好且测量精度在5%以内。 展开更多

关键词 激光扫描 红外热波成像 无损检测 温度场 膜厚测量

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超声红外热成像技术国内研究现状与进展 被引量：4

11

作者 江海军 盛涛 +1 位作者 郑金华 向苹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期1020-1028,共9页

超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点,是一种具有很大研究价值的无损检测方法。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成,并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料... 超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点,是一种具有很大研究价值的无损检测方法。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成,并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料损伤、疲劳裂纹、金属构件裂纹、混凝土零件裂纹应用领域的研究现状进行了详细论述,最后展望了超声红外热成像技术的未来发展趋势。 展开更多

关键词 超声激励 无损检测 裂纹 超声红外热成像

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激光扫描热波成像技术及在航空领域的应用 被引量：3

12

作者 江海军 陈力 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期618-623,共6页

介绍了一种新型的激光扫描热波成像无损检测技术,阐述了该技术的基本原理及特点,并与传统采用闪光灯进行热激励的热波无损检测技术进行了比较。简要介绍了适合于激光线扫描热激励的2-D温度场理论模型,并通过实验结果进行了验证。采用该... 介绍了一种新型的激光扫描热波成像无损检测技术,阐述了该技术的基本原理及特点,并与传统采用闪光灯进行热激励的热波无损检测技术进行了比较。简要介绍了适合于激光线扫描热激励的2-D温度场理论模型,并通过实验结果进行了验证。采用该技术对航空领域常见的几种试件进行了测试,验证了该项技术的有效性。根据激光扫描热激励所产生的热波具有二维热传导的特性,开展了对垂直于试件表面的裂纹进行检测的实验。同时利用激光扫描的特性,介绍了一种新颖的涂层厚度的测量方法,并对不同厚度的涂层模拟样品进行了检测,展示了该项新技术对航空领域多种常见缺陷的检测能力。 展开更多

关键词 无损检测 激光扫描 热波成像 涂层检测

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基于脉冲红外热成像技术的锂电池端盖焊接质量检测 被引量：1

13

作者 洪颖 安伟 +2 位作者 江海军 张凯 陈飞 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期1052-1058,共7页

锂电池端盖作为保障锂电池安全的关键部件,端盖是一种铝制的薄片,采用激光焊接工艺,焊接过程中容易造成焊穿孔、断焊、虚焊的现象,目前主要依靠目视检测、可见光图像检测,但上述检测方式不能检测出虚焊问题。本文使用脉冲红外热成像技... 锂电池端盖作为保障锂电池安全的关键部件,端盖是一种铝制的薄片,采用激光焊接工艺,焊接过程中容易造成焊穿孔、断焊、虚焊的现象,目前主要依靠目视检测、可见光图像检测,但上述检测方式不能检测出虚焊问题。本文使用脉冲红外热成像技术对激光焊接进行检测,制作了焊接率为100%、50%、33%、25%共4个试件,采用信号重建方法可以消除试件表面不匀的影响,一阶导图像可以看到焊接区域,焊接率越大,焊接区域亮斑越大;对图像进行二值分割,结果表明激光焊接率和检测面积成正相关线性关系,验证了脉冲红外热成像技术对锂电池端盖焊接质量检测的有效性,为锂电池端盖焊接质量检测提供了一种新方法。 展开更多

关键词 脉冲红外热成像 锂电池 端盖 激光焊接 焊接检测

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车辆空气制动管路泄漏点定位检测新技术 被引量：1

14

作者 王飞 宋扬民 江海军 《机车车辆工艺》 2023年第2期33-35,41,共4页

铁路货运车辆的空气制动系统以压缩空气作为压力传导介质,对该系统中的风缸、管路、接头有较高的密封要求,但时有泄漏发生。在维修过程中首先需要对泄漏点进行定位。目前普遍采用皂泡法,其检测精度低,存在视觉盲区,常发生漏检。文章针... 铁路货运车辆的空气制动系统以压缩空气作为压力传导介质,对该系统中的风缸、管路、接头有较高的密封要求,但时有泄漏发生。在维修过程中首先需要对泄漏点进行定位。目前普遍采用皂泡法,其检测精度低,存在视觉盲区,常发生漏检。文章针对车辆空气制动系统现有检测手段的短板,介绍一种新型氦气检漏技术,为铁路货车的空气制动管路泄漏点定位提供一种快速高效方法,提高泄漏检测水平。 展开更多

关键词 货车 空气制动 氦气检漏 泄漏点定位

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夹层共底结构红外图像拼接方法

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作者 盛涛 郑金华 +3 位作者 向苹 陈超 徐红杰 江海军 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期948-953,共6页

夹层共底贮箱体积庞大,采用脉冲红外无损检测技术单次只能检测一小片区域,需要数百次检测才能完成对夹层共底贮箱的检测,单个工程不利于缺陷位置的判断。本文采用固定重叠区域的红外图像拼接方法,重叠区域采用加权融合方式可有效消除拼... 夹层共底贮箱体积庞大,采用脉冲红外无损检测技术单次只能检测一小片区域,需要数百次检测才能完成对夹层共底贮箱的检测,单个工程不利于缺陷位置的判断。本文采用固定重叠区域的红外图像拼接方法,重叠区域采用加权融合方式可有效消除拼缝,夹层共底结构侧边6个子区域采用弧形拼接方式,可有效解决弧形区域的拼接,可有效解决多工程拼接难题。采集工程缺陷标注后,拼接图像直接显示缺陷的位置信息,对于夹层共底结构缺陷信息判断带来了极大的便利。 展开更多

关键词 脉冲红外无损检测 夹层共底贮箱 图像拼接 弧形拼接

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