本發(fā)明涉及紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可編程石英燈陣列光源的裝置。

背景技術(shù)：

紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是二十世紀(jì)九十年代后發(fā)展起來(lái)的一種新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。近年來(lái)，紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)受到無(wú)損檢測(cè)工作者的關(guān)注，其應(yīng)用涉及到航空航天、電力安全、醫(yī)療診斷、建筑橋路和文物修復(fù)等領(lǐng)域。此方法以熱傳導(dǎo)和熱輻射為基礎(chǔ)理論，利用紅外輻射的物理特性來(lái)進(jìn)行測(cè)量。任何溫度高于絕對(duì)零度的物體都能輻射紅外線，紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是利用物體的熱傳導(dǎo)特性，研究基體物質(zhì)與缺陷對(duì)熱波傳導(dǎo)的差異所形成的溫差，以此判斷缺陷存在的一種無(wú)損檢測(cè)方法。因此設(shè)計(jì)不同的激勵(lì)源對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行主動(dòng)激勵(lì)，采用紅外熱像儀連續(xù)記錄物體表面的溫度場(chǎng)變化，并通過(guò)圖像處理技術(shù)得到物體表面熱波信號(hào)的特性，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)物體內(nèi)部缺陷的定量判斷。

紅外無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在復(fù)合材料板內(nèi)部缺陷檢測(cè)中具有特殊優(yōu)勢(shì)，尤其針對(duì)蜂窩芯復(fù)合板、碳纖維蒙皮板和玻璃纖維蒙皮材料板內(nèi)部的脫粘、分層、空氣隙等內(nèi)部缺陷檢測(cè)。

但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，紅外無(wú)損檢測(cè)中由于激勵(lì)光源存在輻照不均勻的問(wèn)題，導(dǎo)致輻照到被測(cè)物體表面光照不均勻，增加了檢測(cè)的不確定性，影響熱波紅外無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于紅外無(wú)損檢測(cè)的可編程石英燈陣列光源的裝置，它可以克服現(xiàn)有技術(shù)中的紅外無(wú)損檢測(cè)光源的局限性，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體內(nèi)部缺陷的精確的定量判斷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種用于紅外無(wú)損檢測(cè)可編程石英燈陣列光源裝置，其特征在于，該裝置包括：石英燈陣列光源組件、高吸收率均勻性測(cè)試板、紅外熱像儀、數(shù)據(jù)處理單元和多路可編程供電單元；

所述石英燈陣列光源組件設(shè)有多路用于產(chǎn)生激勵(lì)光源的石英燈燈管，所述高吸收率均勻性測(cè)試板的一面為受光面，所述受光面在預(yù)設(shè)距離處面向所述激勵(lì)光源設(shè)置，所述紅外熱像儀在所述高吸收率均勻性測(cè)試板的一側(cè)，用于采集所述受光面的紅外熱圖像，所述數(shù)據(jù)處理單元、所述紅外熱像儀和所述多路可編程供電單元依次電連接；

每一路石英燈燈管分別與所述多路可編程供電單元獨(dú)立電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述紅外熱圖像分析出所述激勵(lì)光源的熱流分布特性，并以使所述激勵(lì)光源的熱流分布更均勻?yàn)闇?zhǔn)則，計(jì)算出每一路石英燈燈管的功率調(diào)整參數(shù)，輸入到所述多路可編程供電單元中，所述多路可編程供電單元根據(jù)所述功率調(diào)整參數(shù)調(diào)控每一路燈管的功率。

上述裝置，優(yōu)先的，所述石英燈陣列光源組件包括平行導(dǎo)軌；所述平行導(dǎo)軌為一對(duì)相互平行的帶有刻度的導(dǎo)軌，多個(gè)所述石英燈燈管平行排列成陣列式置于所述平行導(dǎo)軌上，每一石英燈燈管均與所述平行導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。

上述裝置，優(yōu)先的，所述石英燈陣列光源組件還包括高反射率屏蔽板；所述高反射率屏蔽板一面為耐高溫的高反射率面，所述高反射率面與所述石英燈燈管平行并朝向所述石英燈管設(shè)置；所述高反射率屏蔽板與所述平行導(dǎo)軌滑動(dòng)連接。

上述裝置，優(yōu)先的，所述石英燈陣列光源組件還包括鎖止機(jī)構(gòu)；一所述石英燈燈管與一所述高發(fā)射屏蔽板對(duì)應(yīng)平行配置，一所述石英燈燈管和一所述高反射率屏蔽板的兩端分別通過(guò)所述鎖止機(jī)構(gòu)固定在所述平行導(dǎo)軌上。

上述裝置，優(yōu)先的，所述高吸收率均勻性測(cè)試板由一塊等厚的金屬板制成，且一面噴涂高吸收率黑漆，噴涂有黑漆的一面為受光面。

上述裝置，優(yōu)先的，所述多路可編程供電單元用于在0-100％的功率范圍內(nèi)并行調(diào)控每一路燈管的功率。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的一種用于紅外無(wú)損檢測(cè)可編程石英燈陣列光源裝置，通過(guò)設(shè)置石英燈陣列輻射光源，紅外熱像儀采集紅外熱圖像并分析出激勵(lì)光源的熱流分布特性，數(shù)據(jù)處理單元使激勵(lì)光源的熱流分布更均勻并計(jì)算出每一路石英燈燈管的功率調(diào)整參數(shù)，輸入到多路可編程供電單元，且每一路石英燈燈管分別與多路可編程供電單元獨(dú)立電連接，實(shí)現(xiàn)多路可編程供電單元根據(jù)功率調(diào)整參數(shù)調(diào)控每一路燈管的功率，精細(xì)的調(diào)整每個(gè)石英燈的功率，與現(xiàn)有技術(shù)相比，克服現(xiàn)有技術(shù)中的紅外無(wú)損檢測(cè)光源的局限性，解決了因熱波紅外無(wú)損檢測(cè)中光源輻照不均勻，導(dǎo)致被測(cè)物體表面光照不均勻的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確有效的檢測(cè)物體基體的缺陷。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的可編程石英燈陣列光源的工作流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的石英燈陣列光源組件裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的可編程石英燈陣列光源的結(jié)構(gòu)示意圖。

石英燈陣列光源組件101 高吸收率均勻性測(cè)試板102

紅外熱像儀103 數(shù)據(jù)處理單元104

可編程供電單元105 石英燈管201

平行導(dǎo)軌202 高反射率屏蔽板203

鎖止機(jī)構(gòu)204 石英燈組301

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于紅外無(wú)損檢測(cè)可編程石英燈陣列光源裝置，如圖1所示，包括石英燈陣列光源組件101、高吸收率均勻性測(cè)試板102、紅外熱像儀103、數(shù)據(jù)處理單元104、多路可編程供電單元105。

所述石英燈陣列光源組件101設(shè)有多路用于產(chǎn)生激勵(lì)光源的石英燈燈管，所述高吸收率均勻性測(cè)試板102的一面為受光面，所述受光面在預(yù)設(shè)距離處面向所述激勵(lì)光源設(shè)置，所述紅外熱像儀103在所述高吸收率均勻性測(cè)試板102的一側(cè)，用于采集所述受光面的紅外熱圖像，所述數(shù)據(jù)處理單元104、所述紅外熱像儀103和所述多路可編程供電單元105依次電連接；

每一路石英燈燈管分別與所述多路可編程供電單元105獨(dú)立電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元104，用于根據(jù)所述紅外熱圖像分析出所述激勵(lì)光源的熱流分布特性，并以使所述激勵(lì)光源的熱流分布更均勻?yàn)闇?zhǔn)則，計(jì)算出每一路石英燈燈管的功率調(diào)整參數(shù)，輸入到所述多路可編程供電單元105中，所述多路可編程供電單元根據(jù)所述功率調(diào)整參數(shù)調(diào)控每一路燈管的功率。

其中，所述石英燈陣列光源組件101，如圖2所示，具體包括石英燈管201、平行導(dǎo)軌202、高反射率屏蔽板203和鎖止機(jī)構(gòu)204。

多個(gè)所述石英燈管201平行排列成陣列式置于所述平行導(dǎo)軌202上，每一石英燈管均與所述平行導(dǎo)軌202滑動(dòng)連接，所述高反射率屏蔽203的高反射率面與所述石英燈管201平行并朝向所述石英燈管201設(shè)置，即一所述石英燈管201與一所述高發(fā)射屏蔽板203對(duì)應(yīng)平行配置，所述高反射率屏蔽板203與所述平行導(dǎo)軌202滑動(dòng)連接，一所述石英燈管201和一所述高反射率屏蔽板203的兩端分別通過(guò)所述鎖止機(jī)構(gòu)204固定在所述平行導(dǎo)軌上。

其中，所述石英燈管201是由石英燈作為基礎(chǔ)加熱元件，主要由鎢燈絲、石英燈管和燈頭組成。鎢燈絲采用鎢金屬繞制成螺旋，作為石英燈的主要輻射熱源。石英燈管采用石英玻璃，燈管內(nèi)充氬氣，以抑制鎢的氧化和熱揮發(fā)。燈管在燈絲輻射過(guò)程中會(huì)吸收一部分能量，成為二次輻射源。燈絲所采用的鎢屬于高熔點(diǎn)金屬，熔點(diǎn)達(dá)到3400℃，則所述石英燈管具有線膨脹系數(shù)小、高溫下的蒸汽壓和蒸發(fā)速度低等優(yōu)點(diǎn)。且燈管所用的石英玻璃具有極低的熱膨脹系數(shù)，極高的耐溫性，其融化溫度為1725℃，可在1200℃下工作，并具有極佳的透紫外、可見(jiàn)光及紅外光譜性能，具有熱慣性小、便于控制和組裝等優(yōu)點(diǎn)。

所述平行導(dǎo)軌202是由一對(duì)相互平行的帶有刻度的導(dǎo)軌組成，所述石英燈管201可以固定在平行導(dǎo)軌任意刻度處；通過(guò)所述平行導(dǎo)軌手動(dòng)調(diào)整所述石英燈管201間距，獲取對(duì)紅外無(wú)損檢測(cè)試件的快速、大功率熱激勵(lì)光源并以脈沖或連續(xù)的方式輸出。

所述高反射率屏蔽板203一面為耐高溫的高反射率面，用于將所述石英燈組發(fā)射的光全部反射回去，確定石英燈組的光能量向固定的一個(gè)方向輻射。

所述鎖止機(jī)構(gòu)204用于將一所述石英燈管和一所述高反射率屏蔽板分別固定在所述平行導(dǎo)軌兩側(cè)。

所述高吸收率均勻性測(cè)試板102，由一塊等厚的金屬板制成，一面噴涂高吸收率黑漆。在使用時(shí)立于所述石英燈陣列光源組件101發(fā)光面前，并使噴漆面朝向所述石英燈陣列光源組件101。

所述紅外熱像儀103，用于實(shí)時(shí)采集由所述石英燈組照射在所述高吸收率均勻性測(cè)試板102上產(chǎn)生的紅外熱圖，并能將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理單元104。

所述數(shù)據(jù)處理單元104，通過(guò)USB接口分別與前端的所述紅外熱像儀103和后端的所述可編程供電單元105連接，通過(guò)分析前端所述熱像儀傳輸?shù)募t外熱圖數(shù)據(jù)，分析出石英燈組的熱流分布特性，并給出石英燈功率調(diào)整參數(shù)輸入到所述可編程供電單元105中，同時(shí)根據(jù)分析出石英燈組的熱流分布特性，計(jì)算出燈管間距，通過(guò)平行導(dǎo)軌手動(dòng)調(diào)整所述石英燈管201間距，獲取對(duì)紅外無(wú)損檢測(cè)試件的快速、大功率熱激勵(lì)光源。

所述可編程供電單元105，用于支持石英燈組的多路控制，可在使用時(shí)根據(jù)需求自由調(diào)節(jié)，或者控制任意石英燈管的開(kāi)關(guān)，同時(shí)每一路石英燈管分別與所述多路可編程供電單元105獨(dú)立電連接，所述多路可編程供電單元105根據(jù)所述功率調(diào)整參數(shù)調(diào)控每一路燈管的功率，具有精細(xì)調(diào)節(jié)每一路燈管的功率的功能，并在0-100％的功率范圍內(nèi)并行調(diào)整多個(gè)石英燈管的功率輸出。

本發(fā)明還提供了一個(gè)完整的用于紅外無(wú)損檢測(cè)的可編程石英燈陣列光源的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該儀器包括石英燈燈組301、平行導(dǎo)軌202、高反射率屏蔽板203、鎖止機(jī)構(gòu)204、高吸收率均勻性測(cè)試板102、紅外熱像儀103、數(shù)據(jù)處理單元104和多路可編程供電單元105。石英燈燈組301與高反射率屏蔽板203共同連接在刻度平行導(dǎo)軌202上，并用鎖止機(jī)構(gòu)204固定。高吸收率均勻性測(cè)試板102立于石英燈組301發(fā)光面前。紅外熱像儀103朝向高吸收率均勻性測(cè)試板102受光面，數(shù)據(jù)處理單元104通過(guò)USB接口與紅外熱像儀103和多路可編程供電單元104連接。

此儀器通過(guò)采用石英燈組301輻射光源，并將石英燈組301和高反射率屏蔽板203平行放置并通過(guò)鎖止機(jī)構(gòu)204將兩者固定在帶有刻度的平行導(dǎo)軌202上，且高反射率屏蔽板203的高反射率面朝向石英燈組301，改善了在紅外無(wú)損檢測(cè)中，由于光源發(fā)光主要部件為燈絲，燈絲周圍光能的不均勻程度很高，導(dǎo)致輻照到被測(cè)物體表面光照不均勻，影響檢測(cè)結(jié)果的問(wèn)題。

同時(shí)，通過(guò)帶有刻度的平行導(dǎo)軌202手動(dòng)調(diào)整石英燈管301的間距，可以獲取對(duì)紅外無(wú)損檢測(cè)試件的快速、大功率熱激勵(lì)光源并以脈沖或連續(xù)的方式輸出，克服了在無(wú)損檢測(cè)中的激勵(lì)光通常調(diào)制為正弦或方波形式，不具備光強(qiáng)精細(xì)調(diào)節(jié)功能的問(wèn)題。

另外，每一路石英燈管301分別與多路可編程供電單元105獨(dú)立電連接，數(shù)據(jù)處理單元104根據(jù)紅外熱圖儀103分析出激勵(lì)光源的熱流分布特性，并以使所述激勵(lì)光源的熱流分布更均勻?yàn)闇?zhǔn)則，計(jì)算出每一路石英燈管301的功率調(diào)整參數(shù)，輸入到多路可編程供電單元105中，實(shí)現(xiàn)了多路可編程供電單元105可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整功率參數(shù)調(diào)控每一路燈管的功率，精細(xì)的調(diào)整每個(gè)石英燈的功率。

綜上，本發(fā)明提供了一種用于紅外無(wú)損檢測(cè)可編程石英燈陣列光源裝置，通過(guò)設(shè)置石英燈陣列光源組件，改善在熱波紅外無(wú)損檢測(cè)中因光源輻照不均勻，導(dǎo)致被測(cè)物體表面光照不均勻的問(wèn)題。

其次，數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算每一路石英燈燈管的功率調(diào)整參數(shù)，并輸入到多路可編程供電單元，且每一路石英燈燈管分別與多路可編程供電單元獨(dú)立電連接，實(shí)現(xiàn)了多路可編程供電單元根據(jù)功率調(diào)整參數(shù)調(diào)控每一路燈管的功率。

另外，數(shù)據(jù)單元根據(jù)分析出激勵(lì)源的熱流分布特性，計(jì)算出燈管間距，通過(guò)平行導(dǎo)軌手動(dòng)調(diào)整所述石英燈管間距，獲取對(duì)紅外無(wú)損檢測(cè)試件的快速、大功率熱激勵(lì)光源，改善了因激勵(lì)源加熱效率不足，會(huì)使物體基體與缺陷溫度差不明顯而無(wú)法清晰分辨兩者的問(wèn)題，同時(shí)獲取的快速、大功率熱激勵(lì)光源是以以脈沖或連續(xù)的方式輸出，克服了現(xiàn)有技術(shù)中僅有的激勵(lì)光通常調(diào)制為正弦或方波形式輸出，不具備光強(qiáng)精細(xì)調(diào)節(jié)功能。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。