[实用新型]一种用于飞机复合材料的红外无损检测装置

说明书

[0001]本申请是原实用新型申请的分案申请，原申请号为：2008200075277，原申请日为：2008年4月4日，原申请实用新型名称为：一种用于飞机复合材料的红外无损检测装置。

技术领域

本发明属于航空维修保障技术领域，更确切的说，属于飞机无损检测技术领域。

背景技术

复合材料在我军战机中的使用量显著增加，航空兵部队对复合材料的检测、维护和修理任务也日益突出。但我军现有针对飞机复合材料的无损检测方法主要以超声波法和声阻抗法等为主，从实际情况看，此类方法对复合材料的检测并不理想，存在检测速度慢、检测结果不能存储和定量分析困难等不足。目前尽管多家单位开展了红外检测技术试验研究，但国内还没有用于在役飞机复合材料红外无损检测的应用型设备。

在国内多数的试验装置和国外现有的红外热波无损检测装置中，其外部热激励主要采用脉冲闪光照射的方式进行。脉冲闪光热激励模式下，激励能量和激励时间较短，可检测的深度有限，无法发现较深的内部损伤，不利于对较厚构件的检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于飞机复合材料的红外无损检测装置，以满足飞机复合材料损伤的外场检测需求。

本发明的红外无损检测装置由计算机、热图像采集系统、热激励装置和智能控制盒组成；计算机通过1394图像传输线与热图像采集系统连接，通过RS232通讯线与智能控制盒连接；智能控制盒通过触发电缆和卤素灯控制电缆与热激励装置连接。

计算机是硬件控制平台，提供可视化操作界面；热图像采集系统用于完成对被检测表面温度场变化情况的记录；热激励装置用于对被检测部位实施热激励；智能控制盒用于控制信号的转换并提供各组成部分所需的直流工作电压；应用软件用于对检测过程的控制和检测结果的分析。

所述的热图像采集系统主要包括红外热像仪和前端显示器，红外热像仪通过1394图像传输线与计算机连接，红外热像仪与前端显示器之间通过视频传输线连接。红外热像仪负责热图像的实时采集并以特定的格式传输给计算机；前端显示器用于检测人员在检测位置实时观察被检测表面的温度场变化情况。

所述的热激励装置主要由热激励源和供电电源组成，供电电源通过输出电缆与热激励源连接。热激励源包括脉冲闪光热辐射源和连续光热辐射源两部分，可分别提供热激励时的脉冲强光热辐射和连续光热辐射输出。供电电源提供热激励源工作时所需的大电流。

所述的智能控制盒由单片机系统和稳压电源组成，结构形式为铝制机箱，智能控制盒通过RS232通讯线与计算机连接，通过触发电缆和卤素灯控制电缆与热激励装置连接。单片机系统用于热激励过程与热图像采集的同步控制；稳压电源分别为计算机、红外热像仪、前端显示器提供直流工作电压。

所述的应用软件主要包括串口通讯模块、红外热像仪控制模块、图像采集模块、热激励控制模块、数据处理模块和定量分析模块等，串口通讯模块用于上位计算机与智能控制盒进行通讯；红外热像仪控制模块用于热像仪的调节和控制；热激励控制模块用于热激励模式和操作方式的选择；数据处理模块用于对红外热图像进行的滤波、微分等处理；定量分析模块用于检测结果的定量分析，包括损伤面积测量、埋藏深度计算、温度-时间曲线和检测报告等功能。

本发明的红外无损检测装置通过热激励装置对被检测件表面实施外部热激励，同时控制热图像采集系统记录被检测件表面温度场由于内部热波传播过程(热传递过程)不同所导致的表面温差变化情况，最后通过对所采集的红外时序热图像来判别被检测件的内部损伤并进行定量分析。

本发明的红外无损检测装置结构形式为一体化的检测车，计算机、热激励装置和智能控制盒均安装固定于检测车车内，工作状态下热图像采集系统可从检测车内拿出，而在保存或运输状态下热图像采集系统可收回并通过柔性编织带固定于检测车内。一体化的结构形式便于飞机外场检测使用。

本发明的红外无损检测装置提供可视化操作界面，整个检测过程包括检测参数设置、热像仪控制、实施热激励、热图像采集及处理、损伤定量分析等均通过应用软件操作界面来完成。