[发明专利]一种碳纤维束热扩散率的红外锁相热波检测方法与系统

摘要

一种碳纤维束热扩散率的红外锁相热波检测方法与系统，所述方法为：将碳纤维束放置到真空干燥箱内的中心位置处，抽真空，调整激光光束准直镜与声光调制器、聚焦镜与碳纤维束的空间位置，使激光光束入射角度满足布拉格衍射条件，使激光光束聚焦到碳纤维束上；对激光光束进行正弦调制，通过激光功率驱动器控制光纤激光器的输出功率；采集被测试样的表面热波信号，提取热波信号的幅值与相位信息，利用幅值及相位分布与材料热扩散率的关系计算出材料热扩散率。所述系统包括光纤激光器、激光功率驱动器、准直镜、声光调制器、聚焦镜、信号发生器、真空干燥箱、真空泵、焦平面红外热像仪及计算机。本发明实现了对碳纤维束热扩撒率的快速、准确检测。

主权项

一种碳纤维束热扩散率的红外锁相热波检测方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：S1、将碳纤维束固定在支架上，将其放置到真空干燥箱内的中心位置处，密封真空箱，连接真空泵，进行抽真空操作，直至真空箱的真空表的指示值为133Pa，调整激光光束准直镜与声光调制器的空间位置，使激光光束入射角度满足布拉格衍射条件，调节聚焦镜与真空箱中碳纤维束的空间位置，使激光光束通过真空箱的光学透明窗口聚焦到碳纤维束上；S2、将信号发生器的输出端口与声光调制器的电源驱动器连接，通过信号发生器产生正弦信号，对激光光束进行正弦调制，通过激光功率驱动器控制光纤激光器的输出功率；S3、调整焦平面红外热像仪与真空干燥箱透明窗口的空间位置，使碳纤维束在焦平面红外热像仪中的成像清晰完整，并采集被测试样的表面热波信号，记录至少2~3个周期，采用调制激励信号与表面热波信号进行数字锁相相关算法提取热波信号的幅值与相位信息，利用幅值及相位分布与材料热扩散率的关系计算出材料热扩散率，实现对碳纤维束热扩散率的准确、快速测量。