前置反射式发射率在线测量装置的研制

针对目前军事、航空航天、工农业等领域对在线发射率测量的迫切要求,设计了新型的前置反射式发射率在线测量装置.采用立体角比例划分法构建了前置反射器模型,设计了光纤式多光谱仪作为光谱接收装置.根据测量装置的结构特点,建立了在线发射率测量的理论模型.测量了700~1100℃温度范围内的不锈钢氧化层发射率,结果符合金属氧化物发射率的一般规律.实验结果证明了此在线发射率测量装置可满足一定条件下的发射率测量需要.     

上位机和多台下位机的485通信

本文分析了PC机多通信的通信原理,给出了实际常用的VB6．0和C语言通信的编程方法,并针对实际系统给出了通信协议和上下位机程序。     

利用积分球反射法的动态热物性测量装置研制

介绍了利用积分球反射计的脉冲加热技术测量材料热物性的一种方法和测量装置的各组成部分及工作原理。被测的带状试样被一脉冲大电流加热,利用高速高温计测量试样的辐射温度,同时利用积分球反射法获得试样的半球向光谱反射率,进而得到试样的法向光谱发射率、比热、电阻率和全波长半球发射率。该装置具有试样制备简单、测试精度高等优点。     

红外热成像无损检测技术及其应用现状

科学技术的不断发展和制造工艺要求的不断提高,要求无损检测技术更加可靠、经济、准确、快速并且使用方便,此时传统的无损检测技术表现出其局限性,无法满足更高水平的要求。红外热成像技术作为非接触探测方式逐渐应用到无损检测领域,并以其快速、准确、安全的特点逐渐被人们认识并应用到多个领域。本文对目前红外热像仪的应用做了简单总结,重点是其在红外无损检测领域中的应用,并对红外热成像无损检测技术做了简要介绍,包括脉冲红外检测、锁相红外检测、脉冲相位检测等技术的原理、方法、研究现状,以促进红外检测技术与多种检测方法的融和,扩展其在更多领域的应用。     

基于多重分形的红外图像增强技术

红外图像边缘模糊,对比度较低,不适合人眼观察,应该对其进行增强.但是,以往的增强方法对噪声增强过度,使细节失真,且未考虑人眼的视觉特性,视觉效果不够好.提出用多重分形理论对红外图像进行分析,提取了红外图像的多重分形奇异指数和多重分形谱特征.分析得到了图像每个像素的分形特征数据,利用人眼的视觉敏感特征把图像的像素分为平滑区、纹理区和边缘区.人眼视觉空间频率特征对图像细节的边缘区域比较敏感,利用这一特性对图像加权增强.最后,进行了计算机仿真实验,实验结果表明:该方法能够突显人眼敏感的图像区域,解决红外图像边缘模糊的问题,使增强图像更适合人眼观察.     

红外锁相法热波检测技术及缺陷深度测量

研究了红外锁相法热波检测技术的原理、缺陷深度测量及在蜂窝夹层结构及焊接构件检测中的应用。建立了二维热传导有限差分模型,采用该模型计算了强度按正弦规律变化的热流引起试件表面温度变化的历程,基于锁相法提取了有缺陷与无缺陷处的准稳态温度变化,并计算了二者的相位差。然后,建立了热波在试件中传导的热-电等效模型,利用该模型对红外锁相法热波检测技术进行了仿真研究,得到了缺陷深度和反射热波与入射热波相位差之间的关系。最后,采用红外锁相法热波检测技术对模拟缺陷的蜂窝夹层结构试件和实际焊接构件进行了无损检测试验。结果显示,有限差分模型和热-电等效模型计算有缺陷与无缺陷处的相位差与试验结果基本一致,偏差5%,表明采用红外锁相法热波检测技术能够快速、准确地获得缺陷大小、位置等,该技术也适用于有复杂曲面结构的构件。     

Mie散射理论测量粒子系复折射率的透射方法

粒子的光学常数并不等同于构成粒子材料的光学常数,而通过粒子光谱复折射率数据,研究粒子及聚集粒子系的辐射特性,不仅对辐射物性的研究具有较高的理论意义,而且具有广泛的实际应用价值。粒子的复折射率不能直接通过实验测量(没有直接测量的仪器),须由实验测定其他量,然后结合相应的理论模型反求,属反问题研究。用简化的Mie散射理论及Kramers-Kronig关系式,利用傅里叶红外光谱仪对Al2O3粒子及煤灰粒子进行透射率实验测量,结合相应的理论模型,反演Al2O3粒子及煤灰粒子的复折射率。并对透射率实验误差对反演结果的影响进行了分析。     

基于激光透射模型的烟雾对可见光遮蔽能力分析

以烟雾遮蔽能力检测系统为平台,测试了常规烟幕黄磷在0.38～0.76μm可见光波段的全遮蔽能力(TOP),并通过粒度分析仪测量了黄磷烟雾随时间变化的粒度改变.在假设磷烟雾粒子为单分散系球形粒子的前提下,基于激光透射模型建立了全遮蔽能力的理论计算模型,并进一步推导了不同粒度情况下具有吸收指数的黄磷烟雾的TOP值,所得到的计算结果与实验值相近.结果表明.中等湿度、室温条件下,黄磷成烟后10～30 s内,粒径分布在0.5～3μm范围,并且随时问增加而减小,TOP值随粒径变小有下降趋势.     

基于图像序列的红外锁相热像检测技术研究

介绍了红外锁相热像技术的发展和应用。红外锁相热像技术是一种主动热成像技术,采用了正弦调制光源作为激励源对试件进行激励,利用Cedip JADE MWIR 550焦平面红外热像仪采集红外图像序列,对其特殊的图像序列文件格式进行了分析,研究了数字信号的滤波算法和热波信号FFT处理算法,并采用Viscal C++开发平台编制了红外图像序列信号处理程序。试验结果表明,开发的基于红外图像序列处理的红外锁相热像软件系统可达到国外同类技术的先进水平。     

相位法红外无损检测的传热学分析与有限元仿真

由于采用红外热源作为激励的无损检测受到材料对热源吸收特性的影响,将材料对红外波长的吸收系数引入到调制加热的红外无损检测研究中,建立并求解含有内热源的热传导方程,得到相位法表达缺陷信息方式,指出材料的吸收系数对温度变化有作用,对相位无影响.用有限元方法进行了三维热传导仿真,讨论了加热周期、调制频率对实验的影响,并给出结果及分析.