民航飞机主动红外热波成像检测技术应用进展

根据主动加热方式不同,论述了脉冲加热、锁相调制加热、超声加热、微波加热等主动红外热成像无损检测技术理论基础和技术特点;综述了主动红外热成像无损检测技术用于飞机机体结构缺陷、蒙皮腐蚀、复合材料缺陷、发动机管路堵塞与叶片裂纹等无损检测方面的研究成果;结合主动红外热成像实验技术特点,指出了其在飞机检测方面存在的问题和发展方向。     

热固性/热塑性复合材料分层损伤红外热波检测能力评估

主动红外热成像技术在不同基体复合材料分层损伤中的检测能力尚未被评估.文中通过设计制作两种典型热固性/热塑性复合材料层压板,分别采用脉冲红外热成像、超声红外热成像、超声C扫描三种方法对不同冲击能量下的分层损伤进行了检测研究.以超声C扫描结果为参照,对比了两种红外热成像技术的检测结果,同时针对热图序列损伤区域的阈值分割提取开发了基于图像强度值相似性理论的区域生长算法.损伤的定量识别结果表明:脉冲热成像对热固性复合材料的分层损伤检测效果较好,但其不适用于热塑性复合材料损伤检测,超声热成像对于两类复合材料分层损伤均有较好的检测能力且整体检测精度优于脉冲热成像.期间对不同损伤检测效果的深层次机理进行了分析,并提出了分别针对两种基体类型复合材料的红外热成像技术评估流程和标准.     

脉冲加热红外热成像无损检测的模拟研究

用计算机模拟的方法,对脉冲加热红外热成像无损检测系统中热流在被测物体中热波传导过程进行了模拟,研究了影响检测灵敏度及检测效果的主要因素。     

利用红外热成像技术检测金属内部近表缺陷

介绍了利用脉冲式加热红外热成像无损检测技术定量检测金属内部近表缺隐大小及深度的方法，并给出了实验结果及分析。     

超声红外热成像技术国内研究现状与进展

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。     

线激光扫描的碳纤维复合材料表面损伤研究

近几年红外热成像技术常被用于材料的无损检测中.针对航空碳纤维增强复合材料(CFRP)表面损伤检测问题,本文提出了基于连续脉冲激光线移动扫描承力结构CFRP的损伤检测思想,搭载了线激光扫描的红外热实验装置.结果显示了线激光热成像对各种尺寸、深度和不同方向的拉伸断裂损伤的敏感性,并采用红外热谱图与温度曲线相结合来判断损伤的...     

新型光束匀化激光红外热成像检测系统及应用

激光红外热成像检测方法具有检测距离远、检测速度快、检测结果可视化等优点,在纤维增强复合材料缺陷检测领域具有广阔的应用前景。为消除由于激光加热不均造成的检测能力较低等问题,本文提出和研究了一种基于衍射分束原理的激光光束整形和匀化方法,在此基础上开发了便携式光纤耦合光束匀化激光红外热成像检测系统,并将其应用于航空碳纤维增强复合材料结构快速检测上的应用研究,计算及实验结果表明该方法及系统大幅提升了激光光束的均匀度,有效消除了由于加热不均造成的背景噪声,提高了缺陷的检出率,可以实现对纤维增强复合材料内部分层脱粘缺陷和冲击损伤等的有效检测。与现有商用红外热成像检测系统相比,所开发系统具有更高的检测性能。     

用红外热成像技术检测外墙空鼓时的影响因素分析

红外热成像技术在建筑工程领域具有十分广阔的应用前景。采用H2640型红外热像仪和NS9200 Report Generator分析软件对利用红外热成像技术检测外墙空鼓时的影响因素进行了归纳和分析。通过探讨天气、拍摄角度和图片分析软件对检测结果的影响,提出了拍摄红外图像的最佳时间,确定了最佳拍摄角度;对图片分析软件的误判因素和level＆span的范围标定等进行了分析,并提出了相应的处理措施。     

陶瓷制品红外热成像无损检测的模拟研究

应用红外热成像测温技术和计算机模拟的方法，研究了陶瓷制品的无损检测技术，定义了最大表面温差ΔＴ，最佳理论检测时间ｔ０，最佳理论检测灵敏度Ａ等新的物理量，探讨了影响陶瓷红外热成像无损检测精度和灵敏度的主要因素。     

超声红外热成像技术在航空发动机叶片裂纹的对比研究

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15 μm、0.5 μm,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。     

Using active thermography for defects inspection of flip chip

With the development of electronics towards smaller, more compact, and increasingly complex, flip chip technology has been used extensively in microelectronic packaging, and disadvantages occur in traditional detection methods. It is indispensable to explore new methods for flip chip solder joint inspection. In this paper we investigate an approach for solder joint inspection based on the active thermography. The basic principle of the active thermography method is described, and the experimental investigation is carried out using the method. The test flip chip is heated by a non-contact heating source. The thermal distribution on two kinds of chips is captured by an infrared thermal imager. With median filter and segmentation processes, positions of the bumps are segmented. For chips with smaller bumps, principal component thermography is introduced to enhance the segmentation process. The analysis results demonstrate that missing bumps in flip chips can be discerned obviously, which proves the feasibility of the proposed method for defects inspection of flip chips.     

基于红外热成像的电路板载器件故障检测

现有红外热成像电路故障检测方法一般需要与同型号电路的标准红外热图像进行参考比对,使用范围受到限制。为此提出一种无需标准红外热图像的电路板载器件故障情况自动检测算法。算法采用生长—消除法分割提取红外热图像中发热区域,采用最小二乘法四次多项式拟合计算发热器件表面温度,配合环境温度和器件封装计算发热器件内部PN结温,从而判定器件故障。在Ubuntu 16.04和OpenCV 3.0环境下进行了实验测试,验证了所提算法的有效性。     

大视场红外告警系统中目标高精度方位提取

为了解决大视场红外告警系统中目标定位精度较差的问题,采用一种基于主动标志物的多项式拟合法,对大视场红外告警系统中目标方位提取进行了理论研究和实验验证。利用高温陶瓷加热片模拟红外目标,通过高精度2维转台获得相机姿态角与目标中心坐标的对应数据点集,采用二元高阶多项式对目标方位信息进行拟合,实现了大视场红外告警系统中目标高精度方位提取。结果表明,该拟合方法的角度误差在±0.1°以内,目标定位精度较高。这一结果有助于大视场红外成像中目标方位的提取。     

有源雷达与红外探测器组网定位精度分析

从几何稀释精度的角度,分析了有源雷达定位、红外探测器定位以及有源雷达与红外探测器组网定位这三种方法的定位精度。其中,组网的数据融合采用简化加权最小二乘估计算法。通过仿真比较了上述三种方法的定位精度随距离与高度的变化情况,得出有源雷达与红外探测器组网兼具有源雷达和红外探测的优势,优点是探测精度高、定位精度受高度影响较小,具有一定的现实意义。     

微波加热植物油的红外光谱分析

利用傅里叶变换红外光谱法并结合二维相关光谱技术对微波加热及传统加热下的三种植物油进行分析。对加热过程中红外光谱的峰位、峰形、峰强进行比较,一维红外光谱图没有明显的区别,而二维相关谱图中,同步、异步图差异比较明显。根据自动峰强度可比较同一植物油在不同加热方式下其分子结构变化的异同。另外与一维红外光谱相比,二维相关光谱的分辨率较高,在揭示分子内或分子间的相互作用研究中发挥了作用,增强了对谱图的识别能力。初步实验表明微波加热与传统加热过程中,植物油的分子结构变化是不一样的。     

非致冷红外焦平面的噪声分析与非均匀性校正研究

非致冷红外焦平面阵列探测器具备体积小、无需致冷的优点,具有广泛的应用前景.然而非均匀性问题一直是制约其应用的根本原因,也是目前红外热成像研究的热点.论文通过分析实际的红外图像噪声特性,从图像恢复的角度,提出非均匀性校正的具体方案,并比较这两种图像恢复方案的实际效果,最后指出红外图像非均匀性校正算法的研究和发展的可能方向.     

超声红外热像检测条件的优化方法研究

在超声红外热像检测中,激励强度、激励时间和工具杆与被测对象之间的预紧力等检测条件是影响缺陷热信号的重要因素。实验和仿真分析表明:激励时间和激励强度的增加将使裂纹生热增强,而预紧力的增加却使得裂纹生热呈现先增强后减弱的趋势,且检测条件对裂纹生热存在交互影响;另外,不恰当的检测条件将导致超声激励系统报警。基于检测条件对裂纹热信号和报警数据的影响分析,文中提出了采用多元非线性回归模型和Logistic回归模型以估算特定检测条件下裂纹检出概率和检测报警概率,最终确定了检测条件的选择范围。上述检测条件的优化方法能够为超声红外热像检测技术中检测方案的制定提供理论指导。     

基于时序信息的红外图像缺陷信息提取

主动红外热像检测技术中,红外图像的缺陷信息提取是其核心内容。传统的红外图像处理方法在一定程度上可以消除噪声、提高图像的对比度,但是仍存在一些问题,如:需要手动选择特征信息丰富的红外图像,红外图像增强和图像分割过程中会引入主观成分,仅仅分析单张红外图像可能存在信息丢失等问题。针对上述问题,本文根据主动红外热成像的数据特征提出了一种基于时序信息的红外图像缺陷信息提取方法。首先,通过室内实验制作含缺陷分层的混凝土试块;然后,利用主动红外热像检测技术进行三维红外图像数据的采集,提取每个像素点的时序信息;最后,采用基于时序信息的K-means方法进行缺陷特征提取。结果表明,基于时序信息的缺陷提取方法是可行的,其可以提取到隐藏的分层缺陷信息,提取效果优于基于空域信息的K-means方法。     

红外加热辅助激光透射焊接异种聚合物

异种相容聚合物因温度属性差异导致焊接效果不佳，为提高其激光透射焊接强度，采用了在激光透射焊接时辅助使用红外加热灯加热具有较高熔融温度的上层材料而改善焊接强度的新方法。从光学属性、温度属性、相容性和上层材料吸热测试4个方面对可焊性进行了理论和实验分析；采用响应面法进行工艺参量优化，取得了最佳工艺参量组合；使用3维显微镜研究了焊件断面形貌及失效形式，并分析了焊缝处气泡对焊接性能的影响。结果表明，使用红外加热灯辅助焊接的最大剪切力能达到激光直接透射焊接时的1.5倍左右。红外加热灯的辅助加热作用是有效解决异种聚合物因温度属性差异大而导致焊接效果不理想问题的一种新途径。