一種紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紅外無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]脈沖紅外熱波無損檢測技術(shù)是二十世紀九十年代后發(fā)展起來的一種新的無損檢測技術(shù)。近年來，脈沖紅外熱波無損檢測技術(shù)受到國內(nèi)、外無損檢測工作者的關(guān)注，已廣泛應(yīng)用于航空航天、電力、材料、醫(yī)學(xué)、建筑等無損檢測領(lǐng)域。此方法以熱波理論為基礎(chǔ)理論依據(jù)，利用紅外線的物理性質(zhì)來進行測量。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度(高于絕對零度)，都能輻射紅外線。紅外無損檢驗是利用物質(zhì)的熱傳導(dǎo)特性，研究基體物質(zhì)與缺陷之間的熱傳導(dǎo)差異而形成的溫差，以進行缺陷的判斷的一種無損檢驗方法。所以根據(jù)不同材料的結(jié)構(gòu)特性、缺陷性質(zhì)等，設(shè)計不同種類和頻率的熱激勵源，并將其調(diào)制成方波、正弦波或其它波函數(shù)形式，對被測材料進行主動式加熱，通過主動對被檢測物體施加熱激勵、并采用紅外熱像儀連續(xù)觀察和記錄物體表面的溫度場變化，并通過現(xiàn)代計算機技術(shù)及圖像信息處理技術(shù)進行時序熱波信號的探測、采集、數(shù)據(jù)處理和分析，以實現(xiàn)對物體內(nèi)部缺陷或損傷的定量診斷。
[0003]熱波激勵源所用碘鎢燈存在輻照不均勻的問題，由于碘鎢燈采用透明玻璃防護，光波直接投射至試樣表面，而燈絲發(fā)熱體是以其燈絲為電阻，通過電流時產(chǎn)生熱量，所以燈絲周圍光能的不均勻程度很高，導(dǎo)致投射至試樣表面光照照度不均勻。上述因素增加了物體表面的溫度場變化的非正常因素，使得試驗結(jié)果誤差增大，影響紅外無損檢驗分析的正確判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種紅外無損檢驗熱波激勵光源的漫射燈罩。
[0005]本發(fā)明的目的也在于提供一種用于紅外無損檢驗熱波激勵光源的漫射燈。
[0006]本發(fā)明的目的還在于提供利用上述漫射燈制備的一種紅外無損檢驗裝置。
[0007]—種用于紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈，由外框1、玻璃窗口 2、防震墊3、燈罩底座4和燈絲5組成；玻璃窗口 2與燈罩底座4扣合形成燈罩，通過外框I固定，并且玻璃窗口 2與燈罩底座4間具有防震墊3 ;燈絲5位于燈罩底座4底部中心位置，其特征在于，所述玻璃窗口 2的材質(zhì)為磨砂毛玻璃。
[0008]一種紅外無損檢驗裝置，由計算機、紅外熱波激勵單元和紅外熱成像儀組成；紅外熱波激勵單元主要由智能控制柜和熱波激勵源組成；智能控制柜中具有熱波信號發(fā)生器、熱波信號放大器和熱波調(diào)制信號控制器；計算機分別與紅外熱像儀和智能控制柜連接，智能控制柜與紅外熱像儀連接，智能控制柜通過控制電纜與熱波激勵源相連；所述熱波激勵源由兩個上述的碘鎢燈組成。
[0009]所述兩個碘鎢燈以投射角度，對稱放置于紅外攝像儀同側(cè)或異側(cè)。
[0010]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:本發(fā)明將做為熱波激勵源的碘鎢燈的前表面安裝了磨砂玻璃從而形成了光漫散射罩，本發(fā)明利用磨砂玻璃對于光線的漫散射作用，減少碘鎢燈燈絲輻射的不均勻程度對紅外成像結(jié)果的影響。提高了紅外無損檢測的準(zhǔn)確度和靈敏度。本發(fā)明的紅外無損檢測裝置為熱波激勵模式，對做為熱波激勵源的碘鎢燈加用了磨砂玻璃，使熱波激勵源輻射均勻性增加，提高了紅外無損檢測的準(zhǔn)確度和靈敏度，降低誤檢率和漏檢率，擴大了紅外無損檢測適用范圍。
【附圖說明】
[0011]圖1為用于紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈側(cè)視圖；
[0012]圖2為用于紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈立體圖；
[0013]其中各標(biāo)號為:1-外框、2-磨砂毛玻璃窗口、3-防震墊、4-燈罩底座，5-燈絲。
[0014]圖3為紅外輻射成像無損檢驗裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將將通過附圖和具體實例對本發(fā)明的紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈作進一步說明。
[0016]如圖1-2所示，用于紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈，由外框1、玻璃窗口 2、防震墊3、燈罩底座4和燈絲5組成；玻璃窗口 2與燈罩底座4扣合形成燈罩，通過外框I固定，并且玻璃窗口 2與燈罩底座4間具有防震墊3 ;燈絲5位于燈罩底座4底部中心位置，其特征在于，所述玻璃窗口 2的材質(zhì)為磨砂毛玻璃。
[0017]一種紅外無損檢驗裝置，由計算機、紅外熱波激勵單元和紅外熱成像儀組成；紅外熱波激勵單元主要由智能控制柜和熱波激勵源組成；智能控制柜中具有熱波信號發(fā)生器、熱波信號放大器和熱波調(diào)制信號控制器；計算機分別與紅外熱像儀和智能控制柜連接，智能控制柜與紅外熱像儀連接，智能控制柜通過控制電纜與熱波激勵源相連；所述熱波激勵源主要由兩個上述的碘鎢燈組成。
[0018]所述兩個碘鎢燈以特定的投射角度，對稱放置于紅外攝像儀同側(cè)或異側(cè)。
[0019]所述紅外無損檢驗裝置設(shè)備原理及構(gòu)造:
[0020]所述計算機提供應(yīng)用軟件支持，具備可視化操作界面，可對檢測過程進行控制，并對檢測結(jié)果進行紅外無損檢驗處理和分析。
[0021]所述智能控制柜用于控制信號的轉(zhuǎn)換，其中包括熱波信號發(fā)生器、熱波信號放大器和熱波調(diào)制信號控制器。
[0022]所述紅外熱波激勵單元主要由及熱波激勵源(兩個碘鎢燈)組成，用于對被檢測試樣實施紅外熱波激勵。
[0023]所述紅外熱成像儀用于完成對被檢測表面溫度場變化情況的記錄，具體見圖3。
[0024]所述設(shè)備的應(yīng)用軟件主要包括熱波激勵控制單元、紅外熱像儀控制模塊、圖像采集及數(shù)據(jù)處理模塊等。熱波激勵控制單元用于熱激勵模式和輸出參數(shù)的選擇；紅外熱像儀控制模塊用于紅外熱成像儀的調(diào)節(jié)和控制；圖像采集及數(shù)據(jù)處理模塊用于對紅外熱圖像序列進行的濾波、降噪等處理，對檢測結(jié)果進行分析，獲得檢測結(jié)果報告等。提供可視化操作界面，整個檢測過程包括熱激勵參數(shù)設(shè)置，熱像儀控制，熱圖像采集及處理，缺陷的定性及定量分析等均通過應(yīng)用軟件操作界面來完成。
[0025]紅外熱成像儀具有接收和測量物體表面的溫度分布的能力，儲存時序的序列溫度分布熱圖像數(shù)據(jù)。紅外熱像儀有對溫度反應(yīng)的能力和溫度分布數(shù)據(jù)的數(shù)字辨析能力，能夠敏感接收和測出物體表面的溫度及溫度分布，儲存時序的序列溫度分布數(shù)據(jù)，以便對其內(nèi)部缺陷的辨析。
[0026]其中智能控制柜中的熱波信號發(fā)生器、熱波信號放大器、和熱波調(diào)制信號控制器，可調(diào)節(jié)熱波激勵的輸出功率、頻率、波形、工作時間及同步觸發(fā)等參數(shù)。
[0027]本紅外無損檢測裝置為熱波激勵模式，其中熱波激勵源由兩個大功率的碘鎢燈組成，以投射角度，對稱置放于熱波激勵箱內(nèi)，碘鎢燈置放于紅外攝像儀同側(cè)或異測，給試樣提供熱波激勵。碘鎢燈燈絲電阻通過電流時將產(chǎn)生熱量，因受燈絲形狀影響，燈絲周圍光強度分布非常不均勻，以至于投射至試樣表面光照不均勻。為了防止和減少碘鎢燈燈絲輻射不均勻性的影響，本發(fā)明將用于熱波激勵源的碘鎢燈前表面安裝了磨砂玻璃。利用磨砂玻璃對于光線的漫散射作用，減少碘鎢燈燈絲輻射的不均勻程度對紅外成像結(jié)果的影響。由于采用熱波光源的漫散射罩，使得激勵光束分布均勻度增加，減少了燈絲輻射的不均勻性的影響，提高了紅外無損檢測的準(zhǔn)確度和靈敏度，降低了誤檢率和漏檢率。
【主權(quán)項】
1.一種用于紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈，由外框(I)、玻璃窗口(2)、防震墊(3)、燈罩底座(4)和燈絲(5)組成；玻璃窗口(2)與燈罩底座(4)扣合形成燈罩，通過外框(O固定，并且玻璃窗口(2)與燈罩底座(4)間具有防震墊(3);燈絲(5)位于燈罩底座(4)底部中心位置，其特征在于，所述玻璃窗口(2)的材質(zhì)為磨砂玻璃。
2.—種紅外無損檢驗裝置，由計算機、紅外熱波激勵單元和紅外熱成像儀組成；紅外熱波激勵單元主要由智能控制柜和熱波激勵源組成；智能控制柜中具有熱波信號發(fā)生器、熱波信號放大器和熱波調(diào)制信號控制器；計算機分別與紅外熱像儀和智能控制柜連接，智能控制柜與紅外熱像儀連接，智能控制柜通過控制電纜與熱波激勵源相連；其特征在于，所述熱波激勵源由兩個權(quán)利要求1所述的碘鎢燈組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種紅外無損檢驗裝置，其特征在于，所述兩個碘鎢燈以投射角度，對稱放置于紅外攝像儀同側(cè)或異側(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于紅外無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外無損檢驗熱波激勵光源的碘鎢燈及其應(yīng)用。本發(fā)明將做為熱波激勵源的碘鎢燈的前表面安裝了磨砂玻璃從而形成了光漫散射罩，本發(fā)明利用磨砂玻璃對于光線的漫散射作用，減少碘鎢燈燈絲輻射的不均勻程度對紅外成像結(jié)果的影響，提高了紅外無損檢測的準(zhǔn)確度和靈敏度。本發(fā)明的紅外無損檢測裝置為熱波激勵模式，對做為熱波激勵源的碘鎢燈加用了磨砂玻璃，使熱波激勵源輻射均勻性增加，提高了紅外無損檢測的準(zhǔn)確度和靈敏度，降低誤檢率和漏檢率，擴大了紅外無損檢測適用范圍。
【IPC分類】G01N21-88, G01N21-01
【公開號】CN104749182
【申請?zhí)枴緾N201310741408
【發(fā)明人】朱其芳, 李璞, 馬通達, 王福生, 樊志罡, 姚偉, 張紅菊, 張東暉
【申請人】北京有色金屬研究總院
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月27日