[发明专利]一种高于环境温度的气体泄漏的非接触检测方法

摘要

一种高于环境温度气体泄漏的非接触检测方法，属于实验力学、气体密封测量技术领域。该方法首先采用红外热成像仪实时拍摄待检测区域的全场图像，得到一组红外图像，进而得到对应的温度场；对所得到的温度场进行温度梯度运算，得到温度梯度；结合热传导理论和红外图像处理算法对图像进行处理，从而得到气体泄漏位置和泄漏率。本发明基于红外热成像技术、图像处理及热传导理论，来测量高于环境温度气体泄漏时的位置和泄漏率，可同时实现泄漏位置精确定位、泄漏量定量化测量，且适用性广，不局限于具体某种气体，具有检测灵敏度高和抗干扰能力强等特点。

主权项

1.一种高于环境温度的气体泄漏的非接触检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)确定管道或密封件泄漏的待检测区域，采用红外热像仪不断拍摄直至完全覆盖待检测区域，得到一组待检测区域的红外图像，进而得到对应的温度场；2)对所得到的温度场进行温度梯度运算，得到温度梯度；3)不断搜索全场的温度梯度值，找到梯度值对应的最大坐标位置，该位置即为泄漏位置；4)利用泄漏率与泄漏位置边缘处的温度梯度关系式得到泄漏率：其中：Q为气体质量流量，也即气体泄漏率，单位为g/s；为泄漏位置边缘处的温度梯度；r为泄漏孔的半径；T₀为环境温度，ΔT为管道或容器内气体温度与环境温度之差；t为管壁厚度；l为导热系数；C_P为气体比热容；x为无量纲参量；其中系数a＝‑0.003085，b＝‑0.004129，c＝2.819×10^‑4，d＝‑9.959×10^‑7。