复杂型面叶片裂纹的超声红外热成像检测

复杂型面叶片由于其结构复杂,缺陷检测困难,针对这类叶片的无损检测研究一直是国内外关注的热点。文中基于超声激励下含缺陷介质的摩擦生热模型,分析缺陷处的热流传导,推导了含裂纹叶片简化模型的表面温度场。针对复杂型面叶片裂纹处的生热模型,应用有限元方法进行了数值仿真。仿真结果表明,激励时间越长,裂纹缺陷区域温升越大;温升速率随时间增加呈先上升后下降的趋势。利用超声红外热成像检测平台,对含裂纹的汽轮机叶片进行检测。实验结果表明,当预紧力处于100~150 N时,裂纹区域生热最明显,叶片裂纹检测效果最好。基于数值仿真和实验表明,超声红外热成像技术可以有效地检测出复杂型面叶片中的裂纹缺陷,具有一定的工程指导意义和广泛应用前景。     

超声红外热成像技术在航空发动机叶片裂纹的对比研究

由于航空发动机叶片具有复杂的曲面结构,对服役过程中形成的微小裂纹检测带来了困难,文中采用超声红外热成像技术对航空发动机叶片裂纹实施检测,开展了超声红外热成像技术研究,搭建了超声红外热成像实验平台,并对实际服役过程中产生裂纹的航空发动机工作叶片进行检测.超声红外热成像结果与渗透检测、金相检测进行了对比;实验结果表明,对于...     

红外热成像在步态识别中的应用

为更有效地探测人体目标,提出了利用红外光进行人体成像及步态识别的新方法.首先将人体散发的红外光转换为电信号,经计算机处理后转换为红外步态图像,然后分割出人体目标并将其规格化叠加处理获取步态特征图,再提取包含整体模型信息的边界矩参数以及包含简化模型信息的骨架特征参数,以此作为步态特征识别参量输入至支持向量机(SVM)进行分类识别.使用自建的红外步态数据库(IRGD)进行实验,正确识别率(PCR)为71～92%,且识别效果受人体携带外物的影响不显著.     

超声红外热成像技术国内研究现状与进展

超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点,是一种具有很大研究价值的无损检测方法。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成,并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料损伤、疲劳裂纹、金属构件裂纹、混凝土零件裂纹应用领域的研究现状进行了详细论述,最后展望了超声红外热成像技术的未来发展趋势。     

基于红外热成像技术的材料表面缺陷识别研究

针对当前材料表面缺陷识别方法存在的误差大,实时性差等不足,为了提高材料表面缺陷识别精度,提出了基于红外热成像技术的材料表面缺陷识别方法.首先分析材料表面缺陷识别的原理,找到不同方法的局限性,然后计算材料表面的温度,判断材料表面是否完整,并采集材料表面缺陷识别的红外热图像,最后采用全局阈值分割对材料表面缺陷进行分割和边缘...     

基于卤素灯激励的红外热成像裂纹无损检测研究

钢轨安全状态的监测对保证列车的安全运行至关重要,针对钢轨裂纹的检测,本文阐述了几种不同的裂纹检测技术.重点分析了红外热成像检测技术在钢轨裂纹检测中的应用,该检测技术包括外激励加热、红外图像采集以及图像处理三部分.本文将常用激励方式进行了介绍和对比,详细阐述了卤素灯作为激励在裂纹检测中的应用;其次,搭建了基于卤素灯激励的...     

激光红外热成像材料表面裂纹检测的研究进展

表面裂纹缺陷是材料中危险的缺陷形式,及时发现服役过程中产生的表面裂纹至关重要。激光红外热成像不仅具有传统红外检测的优点,还因激光能量密度高等特有优点,可远距离检测材料表面微小裂纹。综述了激光红外成像系统平台组件及其关键参数对激光红外成像检测的影响。从图像处理、优化工艺参数等角度入手,阐述了激光红外热成像检测表面裂纹缺陷的定性识别,进一步介绍了对材料表面裂纹缺陷长度、宽度以及深度特征的定量表征。最后对激光红外热成像检测表面裂纹缺陷进行了总结归纳,以及展望其未来的发展方向。     

基于卷积神经网络的红外热成像罐车内壁裂纹识别

针对传统无损检测技术在罐车内壁裂纹检测中效率低、抗干扰能力差等问题,提出一种基于卷积神经网络的热成像裂纹识别方法.研制了一种滚动式电加热棒作为热激励源,并采用新的激励方式对被检测表面进行热激励;根据热量传输过程中遇到裂纹时温度产生异常的原理,对被检测表面裂纹进行判断;采集热激励后的红外热图像作为训练样本,并搭建5层卷积神经网络对样本进行训练.实验表明,利用红外热成像与卷积神经网络可以对裂纹进行准确识别;检测效率高、鲁棒性强;并且在测试集上识别准确率达到96.50％.     

超声红外热像检测中疲劳裂纹的检出概率模型研究

超声红外热像检测技术的可靠性研究具有重要意义,特定检测条件下不同缺陷的检出概率是衡量检测可靠性的根本方法。文中制作了一系列含疲劳裂纹的45钢试件,实验结果表明:当检测条件确定时,裂纹区域响应热信号随着裂纹尺寸的增大而增强,响应热信号的对数与裂纹尺寸大体上呈线性关系。基于超声红外热像检测数据的统计特征,确定了回归分析模型中变量的形式,采用极大似然估计和Wald法分别给出了检出概率曲线的参数及其置信区间。研究成果能够为评价超声红外热像技术中检测可靠性提供量化依据。     

材料表面裂纹的红外热像显微检测

材料表面裂纹是导致构件破损、影响物理特性的原因之一.本文采用红外热像显微镜研究了材料表面裂纹检测的问题.首先在铝薄板上设计不同方向、不同长度的表面裂纹.由于裂纹处与正常区域之间的辐射能力的差异,造成表面温度场的不均匀性.红外显微镜捕捉到物体表面辐射,探测出不同方向的表面裂纹,引入标尺实现了裂纹长度的定量检测并做了误差分析.再研究了碳纤维层压板冲击损伤的表面裂纹,通过图像拼接完整显示了冲击损伤裂纹的形貌和走势,运用扫查法提取裂纹.研究结果表明红外显微镜具有探测材料表面自发辐射的能力,可用于不同材质表面裂纹的探测.     

红外热成像在树上柑桔识别中的应用研究

从果树中识别出水果并确定水果的准确空间位置是实现水果收获机器人对水果采摘的关键．比较分析了现有主要树上水果识别方法,针对普通视觉系统存在识别率低的现状,提出了利用红外热成像进行野外树上柑桔识别的新方法．建立了红外热成像系统,并在室外果园对成熟柑桔实时采集了45幅红外热图像．研究了树上柑桔与树枝、树叶的热辐射特性,发现柑桔与树枝、树叶问存在1℃左右的温差．根据果实、树叶、树枝间存在的温差反映在灰度图像上不同的灰度信息,发现在阈值T=190时可以较好实现二值化处理,并采用边缘检测算子进行了分割处理,很好地实现了水果的识别。     

超声红外热像技术中金属平板裂纹的生热特性

超声红外热像技术是一种新型无损检测技术,缺陷区域生热特性的研究有利于最优化检测方案的制定。实验分析表明:超声激励作用于含贯穿裂纹的金属平板时,与激励同侧的裂纹区域温度升高比异侧更明显,但裂纹面总体的生热效率稳定。针对上述实验现象,采用显式有限元方法建立了与实验系统对应的仿真模型,进行了机热耦合分析。在仿真模型中,采用压电-力类比方法模拟超声换能器的逆压电效应,并引入动态松弛模拟预紧力对被测平板初始状态的影响。仿真与实验结果得到了一致的裂纹区域温度分布和裂纹面生热规律,建立了裂纹面生热效率与裂纹面摩擦力及相对运动速度之间的联系,揭示了工具杆和被测平板之间的预紧力使裂纹面接触状态改变是裂纹生热向激励同侧偏移的直接原因。     

基于红外热成像的电气设备组件识别研究

常见的电力设备有变压器、开关柜、断路器等,这些设备都由多个组件构成.通过这类设备的红外热成像实现了对其组件的识别.基于红外热成像信息量较少的特点,采用多种算法融合.首先是基于Lab模型采用改进的K-means聚类和形态学的结合,提取红外图像中的高温区域,充分保证了效率和可靠性.其次采用改进的SURF(speeded-u...     

基于脉冲激光点光源热成像方法检测钢材表面裂纹

在损伤之前检测和表征钢材上的表面裂纹是一项非常重要的任务,对于涉及相关的结构安全有重大意义。本文采用了一种非接触式的脉冲激光点光源热成像技术,用于检测钢结构试件的表面破裂裂纹。使用脉冲点激光源将热量加载到材料表面,热流在传导过程中会受到裂纹缺陷的影响,裂纹的边界处阻挡的热流导致表面产生了明显的温度差,红外热像仪实时监测表面温度场的变化来实现裂纹缺陷的可视化。通过有限元仿真分析与实验验证的方法进行研究,结果表明:激励开始后,裂纹缺陷边界开始出现温度差,激励结束后,温度差达到峰值,实现裂纹缺陷的可视化;缺陷边界的温度差峰值以及出现时间与激励中心的距离相关。同时为下一步的定量检测奠定基础。     

激光红外热成像铝合金表面裂纹检测表面处理的研究

通过搭建激光红外热成像检测平台,对已制备的铝合金光滑表面及表面处理后裂纹缺陷试样进行检测,对裂纹处的红外热图和温度数据进行分析,并且为了突出表面处理检测效果,用差动式检测方法对比在不同功率下表面处理前后温差变化。实验结果表明,随着功率的增大,裂纹缺陷表面处理前后的温差都存在温差增大的变化,但是表面处理后裂纹缺陷温差变化更加明显。相同功率条件下,裂纹缺陷表面处理后温差幅度远大于表面处理前的温差幅度。可见对激光红外热成像铝合金表面裂纹检测进行表面处理,明显提高其热吸收率,而且相较于表面处理前,经过表面处理后,所需更小的功率,就能取得更大温差,检测效果更好,可检测性更强。     

基于脉冲红外热像法的表面下识别的有限元模拟

利用ANSYS有限元分析软件对不锈钢平底孔两种深度4种缺陷试件进行建模,施加单面热流,模拟了脉冲红外热成像检测过程。计算被检不锈钢表面的温度变化和分布,提取相应缺陷表面对应区域的降温曲线,计算不锈钢缺陷界面热反射系数,并与实际脉冲红外热成像用于表面下识别检测实验结果进行对比。考察了有限元分析方法用于表面下缺陷类型识别的可行性,为进一步进行脉冲红外热成像用于表面下识别检测提供借鉴。     

超声红外热像中激励源位置对裂纹生热的影响

超声红外热像技术是一种新型无损检测技术,裂纹生热效果直接决定了裂纹的可检测性,而激励源位置是影响裂纹生热的因素之一。针对激励源位置对裂纹生热影响不清楚的问题,建立了超声换能器与被测金属平板的有限元模型,并搭建了超声红外热像检测系统;研究了不同激励源位置时裂纹的生热特性;并利用等效摩擦力、等效速度以及等效热流进行了有效验证。研究表明:当激励源位于裂纹面正下方时,由于裂纹面两侧振动同步,裂纹生热效果将受到抑制;而随着激励源位置向两侧移动,裂纹生热呈现出先波动上升后波动下降的趋势,而且预紧力越大波动越剧烈。研究成果有效地揭示了激励源位置对裂纹生热的影响规律,为超声红外热像技术的检测优化奠定了理论基础。     

基于红外热成像与YOLOv3的夜间目标识别方法

红外热成像图像反应物体温度信息,受环境条件影响较少,对于特定条件下的夜间安防监控、行车辅助、航运、军事侦查等方面具有很强应用价值。近年来使用人工智能对图像中目标检测与识别技术发展突飞猛进,广泛应用于各个领域。本文提出了一种结合红外热成像图像处理技术与人工智能目标识别技术的夜间目标识别方法。实时采集热成像视频进行预处理,增强其对比度与细节,使用基于深度学习技术的最新目标检测框架YOLOv3对采集处理后的热成像图像中特定目标进行检测,输出检测结果。测试结果表明,该方法对于夜间目标识别率高、实时性强,结合了红外热成像夜间监测和人工智能目标检测的优势,对于夜间的目标识别、跟踪技术具有重大应用价值。     

铝合金疲劳裂纹振动红外热成像检测研究

航空铝合金经过多次使用存在紧密闭合型裂纹严重威胁飞行安全,以带有疲劳裂纹的7075铝合金为检测对象,利用超声振动做为振动红外热成像技术的激励源,通过多次调节功率、焊枪与平板之间预紧力和激励位置实现对铝合金板缺陷的识别,实验结果表明,振动热成像技术能检测出紧密闭合裂纹,同时发现检测效果受控于激励功率的影响,功率大振幅显著检测效果好,且功率较大的情况下预紧力对检测效果影响较大,功率较低时预紧力对检测效果小,最后发现在功率一定的情况下合理的调节预紧力和激励位置能使缺陷成像结果更加清晰。