[发明专利]航天隔热复合材料粘接缺陷检测方法

摘要

本发明公开了一种航天隔热复合材料粘接缺陷检测方法，利用同面电容成像系统对航天隔热复合材料粘接缺陷检测，同面电容成像系统主要包括电容传感器、数据采集系统和图像重建计算机三大部分。本发明是基于Kalman滤波的同面电容图像重建算法较好的克服了电容成像系统的病态问题，重建图像分辨率较高，针对缺胶、气泡等不同类型的隔热材料粘接缺陷可进行有效识别，检测效果明显；通过不断的研究完善图像重建算法，增加测量值样本数目，可进一步提高隔热材料粘接层的缺陷检测质量，提升缺陷检测精度。

主权项

1.航天隔热复合材料粘接缺陷检测方法，利用同面电容成像系统对航天隔热复合材料粘接缺陷检测，同面电容成像系统主要包括电容传感器、数据采集系统和图像重建计算机三大部分；其特征在于，通过电容传感器将物场内介质的分布转化为传感器的输出电容，利用数据采集系统采集电容值并传递给图像重建计算机，计算机通过相应图像重建算法进行图像重建和显示；具体的操作步骤为：本发明采用12电极的同面阵列电容传感器，由此可以得到66个独立电容值；每两个极板之间的电容Ci，j＝∫∫ε(x，y)·Si，j(x，y，ε(x，y))dxdy(1)式中：i、j分别表示为激励电极和测量电极板的序号，ε(x，y)为被测物场截面的介质分布函数，Sij(x，y，ε(x，y))表示为电极对电容值Cij的灵敏度分布函数，即电容Cij对点(x，y)处介电常数变化的敏感程度，D表示待测平面面积；假设灵敏度分布函数受介质分布影响很小，可近似忽略，则式(1)可表示为：Ci，j＝∫∫(x，y)Si，j(x，y)dxdy(2)式中：Sij(x，y)为极板间电容Cij的灵敏度函数。对其进行离散化和归一化，得到同面电容成像系统的数学模型C＝SG(3)式中：为归一化的电容矢量，为归一化的敏感场矩阵，为归一化介电常数矢量，即重建图像的像素灰度值。