[发明专利]一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法

摘要

发明涉及一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法，属于无损探伤检测技术领域。对待测试件激励时采用的加热设备可以是高能闪光灯或者其他脉冲式加热设备；宜采用脉冲作用时间较短的高能闪光灯或其它脉冲式加热设备，热成像装置的采集频率宜设置较高，采集时间需根据具体待测试件材料的性质设置。首先需选取具有所有常见缺陷类型的一个标准试件进行实验。提取热扩散特征，并建立缺陷判断判据，实现不同缺陷类型的判断；当涂层结构改变，比如涂层材料、涂层厚度等，应参照重新构建脱粘缺陷判据。

主权项

1.一种利用脉冲红外热波检测吸波涂层缺陷的判定方法，其特征在于步骤为：步骤1：使用脉冲闪光灯作为热源对标准试件进行热激励，同时使用红外热像装置获得其表面的原始热图序列T(x,y,t)，其中T为温度，x、y为标准试件的横纵坐标位置，t为时间，并将原始热图序列T(x,y,t)存储在通用存储器中；标准试件的缺陷有表面损伤、内部气孔和脱粘；步骤2：对所获得原始热图序列T(x,y,t)进行对数温度-对数时间多项式曲线拟合，并获得其一阶微分热图序列v(x,y,t)，其中v为T的一阶微分值；步骤3：分析一阶微分热图序列v(x,y,t)，确定疑似缺陷区域，如果该疑似缺陷区域在原始热图序列T(x,y,t)的首帧就表现出热异常，则表明其为表面损伤，也可结合其表面状况验证；否则，比较该疑似缺陷区域中心点和正常区域某参考点的一阶微分曲线，如果疑似缺陷区域中心点极大峰值时刻小于正常区域极大峰值时刻的70%，可以确认该疑似缺陷区域为内部气孔；如果疑似缺陷区域中心点极大峰值时刻与正常区域极大峰值时刻的比值为0.7-1，则认为该疑似缺陷区域为脱粘区域，则进行下一步；步骤4：选取n个（n>=10）脱粘区域，提取各脱粘缺陷区域的一阶微分曲线的极大峰值时刻，分别记为t_a1,t_a2…t_an，选取m个（m>=10）正常区域，提取各正常区域的一阶微分曲线的极大峰值时刻，分别记为t_b1,t_b2…t_bm；步骤5：记各脱粘区域对应一阶微分曲线极大峰值时刻的平均值为t₁，记极大峰值后的极小峰值时刻的平均值为t₂，t₁和t₂两个时刻对应的一阶微分值分别为v₁和v₂，并得到v₁-v₂的差值，n个脱粘区域对应的一阶微分差值分别记为v_a1,v_a2…v_an，m个正常区域对应的一阶微分差值分别记为v_b1,v_b2…v_bm；步骤6：以v作为横坐标，t作为纵坐标，计算(v_a1,t_a1),(v_a2,t_a2)…(v_an,t_an)n个点的几何中心点，并记为(v_ca,t_ca)，计算(v_b1,t_b1),(v_b2,t_b2)…(v_bm,t_bm)m个点的几何中心点，并记为(v_cb,t_cb)；步骤7：计算序列(v_a1,t_a1),(v_a2,t_a2)…(v_an,t_an)各点到中心点(v_ca,t_ca)距离的均方差并记为d_a，计算序列(v_b1,t_b1),(v_b2,t_b2)…(v_bm,t_bm)各点到中心点(v_cb,t_cb)距离的均方差并记为d_b，记两个中心点(v_ca,t_ca)和(v_cb,t_cb)之间的距离为d₀；步骤8：选取(v,t)坐标平面中一直线作为脱粘缺陷和正常区域的分隔线，该直线即该分隔线与两个中心点(v_ca,t_ca)和(v_cb,t_cb)之间的连线垂直，且该分隔线与两个中心点(v_ca,t_ca)和(v_cb,t_cb)之间的连线的交点到中心点(v_ca,t_ca)的距离为：记该分隔线为y=kv+b，其中斜率为截距b可由两个中心点(v_ca,t_ca)和(v_cb,t_cb)之间的连线公式及分隔线与中心点(v_ca,t_ca)的距离求得；步骤9：对于一个待测试件，在相同实验参数和条件下重复步骤1-2，由步骤3判断热异常区域是否为表面损伤或气孔，否则的话，重复步骤4-5提取其极大峰值时刻t以及t₁和t₂时刻时一阶微分差值v；如果t>kv+b，则该区域为正常区域，否则为脱粘区域。