[发明专利]红外热波无损检测中提高吸收率和发射率的装置

说明书

本发明专利申请是申请日为2005年12月2日、申请号为200510125666.0、发明创造名称为“红外热波无损检测中提高吸收率和发射率的方法及装置”发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及红外热波无损检测技术，尤其是在红外热波无损检测过程中提高被测物体表面吸收率和发射率的方法及其装置。

背景技术

红外热波无损检测技术以热波理论为基础，对被检测物体表面加热，利用红外热像仪等设备来记录物体表面温场的变化，通过对表面温场的判读来对物体内部有无缺陷及缺陷的种类和性质进行区分。红外热波检测技术与传统的热成像技术的一个显著不同就是它采用的是主动控制式加热技术激励表面下的缺陷。在采用可见光作为热激励源的情况下，对于一些表面可见光强反射物体(如大部分金属)，常需要对其表面进行喷涂处理，来提高被测物体表面的可见光吸收率及红外发射率。但对于一些易受腐蚀或精密航天、航空器件，此种抗反射处理会对被测物体表面造成一定程度的污染、甚至损坏，限制了红外热波无损检测技术在这方面的应用。

发明内容

为克服喷涂这种被测物体表面处理方法对被测物体造成污损的不足，本发明提供一种红外热波无损检测中提高被测物体表面可见光吸收率和红外发射率的方法及装置，其能保证对被检测物体完全无污损，从而适用于对易腐蚀或者精密航天、航空器件的红外热波无损检测。

本发明是通过如下的技术方案实现的：

在红外热波无损检测过程中，选用具有较好可见光吸收率和红外发射率的功能薄膜，包裹或覆盖被测物体，并通过将被测物体表面和薄膜之间空气抽掉的方法使功能膜和被测物体紧密接触。

针对被测物体大小的不同，本发明提供了两种实现上述方法的装置。

装置1：独立于检测系统的真空覆膜装置，即带抽气孔的抗反射真空袋。使用时首先将被检测物体放入抗反射真空袋并密封，通过抽气孔抽出真空袋内的空气，使真空袋与被检测物表面紧密接触，然后再把经过上述处理的被测物体用红外热波检测系统检测。

真空袋可采用弹性及延展强度较高的聚合物薄膜，并且要求这种聚合物有较好的可见光吸收率和红外发射率，如薄膜不具备较高的可见光吸收率和红外发射率可在其上喷涂抗反射涂料。

装置2：在现有红外热波无损检测系统的基础上，对闪光灯遮罩进行了改进。在闪光灯遮罩和被测物体表面之间增加一个橡胶裙围，橡胶裙围上端口和闪光灯遮罩下端口的形状和大小相吻合，可以套接在一起，橡胶裙围的下端口是敞开的，并与被测物体的表面形状和弧度相吻合，橡胶裙套上留有抽气孔。在测量过程中，橡胶裙套的下端口放置在被测物体的表面上，将薄膜覆盖住橡胶裙围的上端口，然后把闪光灯遮罩的下端口和橡胶裙围的上端口套接在一起，同时将薄膜卡住，然后通过抽气孔抽出薄膜和被测物体表面之间由被检物表面、薄膜和橡胶裙围形成的密闭空间中的空气，使得薄膜紧密地贴在被测物体表面上。要求所用橡胶裙围要有一定的弹性，其作用有两个：一是固定薄膜；二是在薄膜和被测物体表面之间形成一个密闭空间。在橡胶裙围上开抽气孔，可以抽出薄膜和被测物之间的空气，使薄膜和被测物体表面紧密接触。

第二种装置适用于检测大面积的物体或进行外场检测，它是对原有检测系统闪光灯遮罩改进得到的装置，可根据被检测物体的形状，来设计橡胶裙围的形状和下边缘弧度，使之更好的与被测物体贴合。

两种装置都需要抽出密封区域内气体，在检测过程中可利用动态平衡来保持薄膜和被测物体表面的紧密接触。

本发明能够实现检测过程中对被检测物体完全无污损的同时，还能提高被测物体对可见光的吸收率和红外发射率，从而大大提高红外热波无损检测对表面反射率较高且不可进行喷漆处理的物体的检测效果。

附图说明

图1为独立于检测系统的真空覆膜装置示意图；

图2为改进后红外热波无损检测系统内真空覆膜装置的装配示意图；

图3为改进后红外热波无损检测系统内真空覆膜装置的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详述。

实施例1：对于独立于检测系统的真空覆膜装置，参见图1，首先要选取适宜材料的真空袋1，要求真空袋1的材料为弹性以及延展强度较高的聚合物薄膜，具有较好的可见光吸收率和红外发射率。将被检测物2装入真空袋1内并用卡扣4将真空袋1密封，通过抽气孔3抽出真空袋1内的空气，使真空袋1的薄膜与被检测物2之间无空气隙且紧密接触，抽气孔3通过气管5连接到抽真空装置。若要进一步提高膜表面的可见光吸收率和红外发射率，可在膜的表面进行均匀喷涂处理。

实施例2：红外热波无损检测系统内的真空覆膜装置参见图2和图3。在闪光灯遮罩6和被测物体表面12之间增加一个橡胶裙围9，制作橡胶裙围9的橡胶材料应有一定的弹性，橡胶裙围9上端口的形状及尺寸与闪光灯遮罩6下端口的的形状和尺寸相匹配，橡胶裙围9下端口的形状和弧度需要根据试件的形状和表面弧度设计。在橡胶裙围9上开有抽气孔10。将薄膜8覆盖住橡胶裙围9的上端口，然后把闪光灯遮罩6的下端口插入橡胶裙围9的上端口，同时将薄膜8卡住，在测量过程中，橡胶裙套9的下端口放置在被测物体表面12上，这样在被检测物表面12和薄膜8之间由被检物表面12、薄膜8和橡胶裙围9就形成一个密闭空间，然后通过抽气孔10抽出密闭空间中的空气，使得薄膜8紧密地贴在被测物体表面12上。检测口7是放置热像仪镜头的开口，闪光灯11作为红外热波无损检测的热激励源。