CN105510385A - 导电材料零件冲击损伤无损检测装置及方法 - Google Patents

导电材料零件冲击损伤无损检测装置及方法 Download PDF

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CN105510385A
CN105510385A CN201510856925.0A CN201510856925A CN105510385A CN 105510385 A CN105510385 A CN 105510385A CN 201510856925 A CN201510856925 A CN 201510856925A CN 105510385 A CN105510385 A CN 105510385A
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Abstract

本发明提供一种导电材料零件冲击损伤无损检测装置,其包括检测平台、激励线圈、激励电源、红外相机、同步控制器以及控制计算机。其中激励线圈用于对被检测零件进行高频电磁感应加热;激励电源用于给激励线圈施加高频脉冲电流激励;红外相机用于对被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;同步控制器用于对红外相机的采集操作以及激励电源的高频脉冲电流激励操作进行同步处理;控制计算机用于向同步控制器发送检测开始和检测停止信号,并接收红外相机采集的红外热成像视频和/或红外热成像图像,并根据红外热成像视频和/或红外热成像图像,对被检测零件进行损伤检测。本发明可实现对导电材料的冲击损伤的无损检测。

Description

导电材料零件冲击损伤无损检测装置及方法
技术领域
本发明涉及零件冲击损伤检测领域,特别是涉及一种导电材料零件冲击损伤无损检测装置及方法。
背景技术
冲击损伤是零件在冲击载荷作用下产生的一种常见损伤。许多情况下,零件的冲击损伤是难以被发现的,因此对损伤程度的定量也是比较困难。
在许多机械产品中均存在着受冲击载荷作用的零件,如飞机的刹车片、汽车的曲轴等。这些零件经过一段时间的使用后均会出现由于冲击载荷的作用而引起的损伤,现有的冲击损伤检测技术主要有针对复合材料进行冲击损伤检测的超声热波成像法、针对复合材料进行冲击损伤检测的增强X射线实时成像法以及针对碳纤维层压板进行冲击损伤检测的红外热波,而针对导电材料进行冲击损伤的无损检测方法尚未见报道。
故,有必要提供一种导电材料零件冲击损伤无损检测装置及方法,以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种可对导电材料零件进行冲击损伤无损检测的零件损伤检测方法及零件损伤检测装置;以解决现有的零件冲击损伤检测装置及零件冲击损伤检测方法不能对导电材料进行冲击损伤的无损检测的技术问题。
本发明实施例提供一种导电材料零件冲击损伤无损检测装置,其包括:
检测平台,用于放置被检测零件;
激励线圈,设置在所述被检测零件的外侧的第一设定距离处,用于对所述被检测零件进行高频电磁感应加热;
激励电源,与所述激励线圈连接,用于给所述激励线圈施加高频脉冲电流激励;
红外相机,设置在所述被检测零件的外侧的第二设定距离处,用于对所述被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;
同步控制器,分别与所述红外相机和所述激励电源连接,用于对所述红外相机的采集操作以及所述激励电源的高频脉冲电流激励操作进行同步处理;以及
控制计算机,与所述同步控制器连接,用于向所述激励电源和所述红外相机发出测试开始信号和测试结束信号,并接收所述红外相机采集的所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,并根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤无损检测。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置中,所述第一设定距离为3mm至5mm,所述高频脉冲电流的激励频率为100kHz至400kHz,所述高频脉冲电流的电流强度为100A至500A,所述高频脉冲电流的脉冲宽度为50ms至300ms。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置中,所述控制计算机包括:
特征识别与提取转换单元,用于提取所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像中的被检测零件的特征点,并将所述特征点的温度值转换为所述被检测零件的特征点的温度变化曲线;以及
检测单元,将所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,并根据对比结果确定所述被检测零件是否存在冲击损伤以及冲击损伤程度。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置中,所述特征识别与提取转换单元包括:
区域划分子单元,用于将所述被检测零件的所述红外热成像图像划分为至少两个区域,并根据预设条件确定所述区域中的损伤可疑区域;
特征点确定子单元,用于将所述损伤可疑区域中的温度最高的点设置为所述特征点;以及
曲线绘制子单元,用于根据每个所述损伤可疑区域中的所述特征点的温度变化情况,绘制所述特征点的所述温度变化曲线。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置中,当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值大于等于设定值时,所述检测单元确定所述被检测零件存在冲击损伤;以及
当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值小于设定值时,所述检测单元确定所述被检测零件没有冲击损伤。
本发明还提供一种导电材料零件冲击损伤无损检测方法,用于导电材料零件冲击损伤无损检测装置进行被检测零件的冲击损伤无损检测,其中所述导电材料零件冲击损伤无损检测装置包括:
检测平台,用于放置被检测零件;
激励线圈,设置在所述被检测零件的外侧的第一设定距离处,用于对所述被检测零件进行高频电磁感应加热;
激励电源,与所述激励线圈连接,用于给所述激励线圈施加高频脉冲电流激励;
红外相机,设置在所述被检测零件的外侧的第二设定距离处,用于对所述被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;
同步控制器,分别与所述红外相机和所述激励电源连接,用于对所述红外相机的采集操作以及所述激励电源的高频脉冲电流激励操作进行同步处理;以及
控制计算机,与所述同步控制器连接,用于向所述激励电源和所述红外相机发出测试开始和测试结束信号,并接收所述红外相机采集的所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,并根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤无损检测;
其特征在于,所述导电材料零件冲击损伤无损检测方法包括:
当所述被检测零件放置到所述检测平台后,所述激励电源在所述同步控制器的同步信号的控制下给所述激励线圈施加高频脉冲电流激励,从而所述激励线圈对所述被检测零件进行高频电磁感应加热;
所述红外相机在所述同步控制器的所述同步信号的控制下,对所述被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;
所述红外相机将所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像采集发送至所述控制计算机;以及
所述控制计算机根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤无损检测。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法中,所述第一设定距离为3mm至5mm,所述高频电流的激励频率为100kHz至400kHz,所述高频电流的电流强度为100A至500A。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法中,所述控制计算机根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤无损检测的步骤包括:
所述控制计算机提取所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像中的被检测零件的特征点,并将所述特征点的温度值转换为所述被检测零件的特征点的温度变化曲线;以及
所述控制计算机将所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,并根据对比结果确定所述被检测零件是否存在冲击损伤以及冲击损伤程度。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法中,所述控制计算机将所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像转换为所述被检测零件的特征点的温度变化曲线的步骤包括:
所述控制计算机将所述被检测零件的所述红外热成像图像划分为至少两个区域,并根据预设条件确定所述区域中的损伤可疑区域;
所述控制计算机将所述损伤可疑区域中的温度最高的点设置为所述特征点;以及
所述控制计算机根据每个所述损伤可疑区域中的所述特征点的温度变化情况,绘制所述特征点的所述温度变化曲线。
在本发明所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法中,当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值大于等于设定值时,所述控制计算机确定所述被检测零件存在冲击损伤;以及
当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值小于设定值时,所述控制计算机确定所述被检测零件没有冲击损伤。
相较于现有技术的零件冲击损伤无损检测装置及零件冲击损伤无损检测方法,本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置及导电材料零件冲击损伤无损检测方法通过电磁感应涡流效应以及焦耳效应可实现对导电材料零件的冲击损伤的无损检测;解决了现有的零件损伤检测装置及零件损伤检测方法不能对导电材料零件进行冲击损伤的无损检测的技术问题。
附图说明
图1为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置的优选实施例的结构示意图;
图2为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置的优选实施例的控制计算机的结构示意图;
图3为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置的优选实施例的控制计算机的特征识别与提取转换单元的结构示意图;
图4为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的优选实施例的流程图;
图5A为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的优选实施例中的红外热成像图像的示意图;
图5B为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的优选实施例中的被检测零件的特征点的温度变化曲线的示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。
当导电材料零件受到冲击损伤后,其内部应力分布会发生变化,从而会引起局部的应力集中,造成导电材料的单向拉伸,进而导致导电材料的导电率的下降。根据焦耳效应,如果给导电材料施加感应电流激励,在导电材料内部产生的感应电流会根据导电材料的导电率引起不同的焦耳发热量。本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置基于上述原理,实现了对导电材料零件的冲击损伤的无损检测。
请参照图1,图1为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置的优选实施例的结构示意图。本优选实施例的导电材料零件冲击损伤无损检测装置10包括检测平台11、激励线圈12、激励电源13、红外相机14、同步控制器15以及控制计算机16。
检测平台11用于放置被检测零件17;激励线圈12设置在被检测零件17的外侧的第一设定距离处,用于对被检测零件17进行高频电磁感应加热;激励电源13与激励线圈12连接,用于给激励线圈12施加高频脉冲电流激励;红外相机14设置在被检测零件17的外侧的第二设定距离处,用于对被检测零件17进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;同步控制器15分别与红外相机14以及激励电源13连接,用于对红外相机14的采集操作以及激励电源13的高频脉冲电流激励操作进行同步处理;控制计算机16与同步控制器15连接,用于向同步控制器发出测试开始信号和测试结束信号,同时接收红外相机14采集的红外热成像视频和/或红外热成像图像,并根据红外热成像视频和/或红外热成像图像,对被检测零件17进行冲击损伤无损检测。
请参照图2,图2为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置的优选实施例的控制计算机的结构示意图。该控制计算机16包括特征识别与提取转换单元21以及检测单元22。特征识别与提取转换单元21用于提取所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像中的被检测零件17的特征点,并将特征点的温度值转换为被检测零件17的特征点的温度变化曲线。检测单元22用于将被检测零件17的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,并根据对比结果确定被检测零件17是否存在冲击损伤以及冲击损伤程度。
图3为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置的优选实施例的控制计算机的特征识别与提取转换单元的结构示意图。该特征识别与提取转换单元21包括区域划分子单元31、特征点确定子单元32以及曲线绘制子单元33。区域划分子单元31用于将被检测零件17的红外热成像图像划分为至少两个区域,并根据预设条件确定区域中的损伤可疑区域。特征点确定子单元32用于将冲击损伤可疑区域中的温度最高的点设置为特征点。曲线绘制子单元33用于根据每个损伤可疑区域中的特征点的温度变化情况,绘制特征点的温度变化曲线。
本优选实施例的导电材料零件冲击损伤无损检测装置10使用时,首先将被检测零件17放置到检测平台11的设定位置,使得激励线圈12设置在被检测零件17的外侧,且与被检测零件17的表面的距离为第一设定距离。随后由控制计算机16向同步控制器15发出同步信号,此时激励电源13和红外相机14同时开始工作。通过激励电源13在同步控制器15的同步信号的控制下给激励线圈12施加高频脉冲激励电流,根据涡流的渗透深度()受被检测零件17材料的电导率、磁导率和激励电流频率的影响,激励频率越高,涡流渗透深度越小,能够检测的损伤深度就越小,高频脉冲激励电流频率的选择可依据被检零件可能的冲击损伤深度情况进行确定,高频脉冲激励电流的激励频率优选为100kHz至400kHz,电磁感应焦耳热量与激励电流强度成正比,检测中需要获得足够的焦耳热以引起被检测零件17表面温度场分布的改变,可根据被检测零件17的厚度确定高频激励电流强度,被检测零件17厚度越大,激励电流强度越大,导热性越好的材料,激励电流的强度可适当降低,高频脉冲激励电流的强度优选为100A至500A,高频脉冲激励电流的脉冲宽度根据被检零件17的厚度确定,被检零件17厚度越大,脉冲宽度也相应增加,高频脉冲激励电流的脉冲宽度优选为50ms~300ms。
具体的,在测试开始前测试人员根据被检零件的材料特性、被检零件的厚度以及损伤可能的深度设置高频激励电流频率、电流强度、脉冲宽度以及红外热成像视频和/或红外热成像图像采集时间等测试参数,当激励电源13接收到同步控制器的测试开始信号时,激励电源13给激励线圈12施加预设高频脉冲激励电流,红外相机同步记录被检零件表面的温度场变化的红外热成像视频和/红外热成像图像,当同步控制器发出测试结束信号时,红外相机停止采集工作,提高测试效率。
这样在涡流效应和焦耳效应的作用下,被检测零件17内部引起焦耳发热,从而导致被检测零件17表面的温度场分布发生变化。此时红外相机14也在同步控制器15的同步信号的控制下对被检测零件17进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集,以获取可反映被检测零件17表面的温度场变化的红外热成像视频和/或红外热成像图像,并将红外热成像视频和/或红外热成像图像保存至控制计算机16。由于红外相机14的采集操作以及激励电源13的激励信号均由同步控制器15进行同步控制,因此控制计算机16可在激励线圈12施加高频脉冲电流激励的同时通过红外相机14获取相应的红外热成像视频和/或红外热成像图像。
随后控制计算机16根据接收到的红外热成像视频和/或红外热成像图像,对被检测零件17进行冲击损伤无损检测。具体为:
首先控制计算机16的特征识别与提取转换单元21将红外热成像视频和/或红外热成像图像转换为被检测零件17的特征点的温度变化曲线。具体可为:
特征识别与提取转换单元21的区域划分子单元31将被检测零件17的红外热成像图像划分为至少两个区域,随后区域划分子单元31可根据预设条件确定上述区域中的损伤可疑区域,这里的预设条件可为红外热成像图像中与正常图像的色差大于设定值的区域等。不同的损伤可疑区域可对应不同的预设未损伤零件的温度变化曲线,以提高检测的准确性。如是红外热成像视频,则对红外热成像视频进行单帧图像提取操作,从而获取相应的红外热成像图像。
随后特征识别与提取转换单元21的特征点确定子单元32将红外热成像图像中的损伤可疑区域中的温度最高的点设置为该区域的特征点。
最后特征识别与提取转换单元21的曲线绘制子单元33根据每个损伤可疑区域中的特征点的温度变化情况,绘制相应特征点的温度变化曲线。
然后控制计算机16的检测单元22将被检测零件17的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,并根据对比结果确定被检测零件17是否存在冲击损伤以及冲击损伤程度。具体可为当被检测零件17的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值大于等于设定值时,检测单元22确定被检测零件17存在冲击损伤,并可根据差值与设定值的差异大小,确定被检测零件17的冲击损伤程度。当被检测零件17的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值小于设定值时,检测单元22确定被检测零件17没有冲击损伤。
这样即完成了本优选实施例的导电材料零件冲击损伤无损检测装置10的零件冲击损伤无损检测过程。
本优选实施例的导电材料零件冲击损伤无损检测装置通过电磁感应涡流效应以及焦耳效应可实现对导电材料零件的冲击损伤的无损检测。
本发明还提供一种导电材料零件冲击损伤无损检测方法,请参照图4,图4为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的优选实施例的流程图。本优选实施例的零件冲击损伤无损检测方法可使用上述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置的第一优选实施例进行实施。该零件冲击损伤无损检测方法包括:
步骤S401,当被检测零件放置到检测平台后,激励电源在同步控制器的同步信号的控制下给激励线圈施加高频脉冲电流激励,从而激励线圈对被检测零件进行高频电磁感应加热;
步骤S402,红外相机在同步控制器的同步信号的控制下,对被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;
步骤S403,红外相机将红外热成像视频和/或红外热成像图像采集发送至控制计算机;
步骤S404,控制计算机根据红外热成像视频和/或红外热成像图像,对被检测零件进行冲击损伤无损检测。
下面详细描述本优选实施例的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的各步骤的具体流程。
在步骤S101中,首先将被检测零件放置到检测平台的设定位置,使得激励线圈设置在被检测零件的外侧,且与被检测零件的表面的距离为第一设定距离。随后通过激励电源在同步控制器的同步信号的控制下给激励线圈施加高频脉冲激励电流,高频脉冲激励电流的激励频率优选为100kHz至400kHz,高频脉冲激励电流的强度优选为100A至500A,高频脉冲激励电流的脉冲宽度优选为50ms~300ms。
这样在涡流效应和焦耳效应的作用下,被检测零件内部引起焦耳发热,从而导致零件表面的温度场分布发生变化。随后转到步骤S402。
在步骤S402中,红外相机也在同步控制器的同步信号的控制下对被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集,以获取可反映被检测零件表面的温度场变化的红外热成像视频和/或红外热成像图像。随后转到步骤S403。
在步骤S403中,并将红外热成像视频和/或红外热成像图像保存至控制计算机。由于红外相机的采集操作以及激励电源的高频脉冲电流激励操作均是在控制计算机的控制下由同步控制器进行同步控制,因此控制计算机可在激励线圈施加高频电流激励的同时通过红外相机获取相应的红外热成像视频和/或红外热成像图像。随后转到步骤S404。
在步骤S404中,控制计算机根据接收到的红外热成像视频和/或红外热成像图像,对被检测零件进行冲击损伤无损检测。具体为:
首先控制计算机的特征识别与提取转换单元将红外热成像视频和/或红外热成像图像转换为被检测零件的特征点的温度变化曲线。具体可为:
特征识别与提取转换单元的区域划分子单元将被检测零件的红外热成像图像划分为至少两个区域,并根据预设条件确定区域中的损伤可疑区域,这里的预设条件可为红外热成像图像中与正常图像的色差大于设定值的区域等。不同的损伤可疑区域可对应不同的预设未损伤零件的温度变化曲线,以提高检测的准确性。如是红外热成像视频,则对红外热成像视频进行单帧图像提取操作,从而获取相应的红外热成像图像。
随后特征识别与提取转换单元的特征点确定子单元将红外热成像图像中的损伤可疑区域中的温度最高的点设置为该区域的特征点。
最后特征识别与提取转换单元的曲线绘制子单元根据每个损伤可疑区域中的特征点的温度变化情况,绘制相应特征点的温度变化曲线。
然后控制计算机的检测单元将被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,并根据对比结果确定被检测零件是否存在冲击损伤以及冲击损伤程度。具体可为当被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值大于等于设定值时,检测单元确定被检测零件存在冲击损伤,并可根据差值与设定值的差异大小,确定被检测零件的冲击损伤程度。当被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值小于设定值时,检测单元确定被检测零件没有冲击损伤。
请参照图5A和图5B,图5A为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的优选实施例中的红外热成像图像的示意图;图5B为本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的优选实施例中的被检测零件的特征点的温度变化曲线的示意图。
当控制计算机对被检测零件进行冲击损伤检测时,首先控制计算机通过红外热成像图像获取被检测零件的特征点,如图5A中的特征点1、特征点2以及特征点3。随后控制计算机绘制每个特征点的温度变化曲线,并将特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,如图5B所示。其中特征点1、特征点2以及特征点3对应的预设未损伤零件的温度变化曲线均相似,但是特征点1、特征点2以及特征点3对应的温度变化曲线均与相应的预设未损伤零件的温度变化曲线相差较大,其中特征点1的温度变化曲线与相应的预设未损伤零件的温度变化曲线相差最大,因此可判断特征点1对应的被检测零件区域的冲击损伤较为严重;特征点3的温度变化曲线与相应的预设未损伤零件的温度变化曲线相差较小,因此可判断特征点3对应的被检测零件区域的冲击损伤较为轻微。技术人员可通过上述检测结果对被检测零件进行进一步的冲击损伤判定或损伤处理。
这样即完成了本优选实施例的导电材料零件冲击损伤无损检测方法的零件冲击损伤无损检测过程。
本发明的导电材料零件冲击损伤无损检测装置及导电材料零件冲击损伤无损检测方法通过电磁感应涡流效应以及焦耳热效应可实现对导电材料的冲击损伤的无损检测,可快速、大范围定型与定量的导电材料的冲击损伤检测,实现有效的对被检测零件进行安全性评估以及剩余寿命预测。解决了现有的零件冲击损伤检测装置及零件冲击损伤检测方法不能对导电材料进行冲击损伤无损检测的技术问题。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种导电材料零件冲击损伤无损检测装置,其特征在于,包括:
检测平台,用于放置被检测零件;
激励线圈,设置在所述被检测零件的外侧的第一设定距离处,用于对所述被检测零件进行高频电磁感应加热;
激励电源,与所述激励线圈连接,用于给所述激励线圈施加高频脉冲电流激励;
红外相机,设置在所述被检测零件的外侧的第二设定距离处,用于对所述被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;
同步控制器,分别与所述红外相机和所述激励电源连接,用于对所述红外相机的采集操作以及所述激励电源的高频脉冲电流激励操作进行同步处理;以及
控制计算机,与所述同步控制器连接,用于向所述激励电源和所述红外相机发出测试开始信号和测试结束信号,并接收所述红外相机采集的所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,并根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤检测。
2.根据权利要求1所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置,其特征在于,所述第一设定距离为3mm至5mm,所述高频脉冲电流的激励频率为100kHz至400kHz,所述高频脉冲电流的电流强度为100A至500A,所述高频脉冲电流的脉冲宽度为50ms至300ms。
3.根据权利要求1所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置,其特征在于,所述控制计算机包括:
特征识别与提取转换单元,用于提取所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像中的被检测零件的特征点,并将所述特征点的温度值转换为所述被检测零件的特征点的温度变化曲线;以及
检测单元,将所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,并根据对比结果确定所述被检测零件是否存在冲击损伤以及冲击损伤程度。
4.根据权利要求3所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置,其特征在于,所述特征识别与提取转换单元包括:
区域划分子单元,用于将所述被检测零件的所述红外热成像图像划分为至少两个区域,并根据预设条件确定所述区域中的损伤可疑区域;
特征点确定子单元,用于将所述损伤可疑区域中的温度最高的点设置为所述特征点;以及
曲线绘制子单元,用于根据每个所述损伤可疑区域中的所述特征点的温度变化情况,绘制所述特征点的所述温度变化曲线。
5.根据权利要求3所述的导电材料零件冲击损伤无损检测装置,其特征在于,
当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值大于等于设定值时,所述检测单元确定所述被检测零件存在冲击损伤;以及
当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值小于设定值时,所述检测单元确定所述被检测零件没有冲击损伤。
6.一种导电材料零件冲击损伤无损检测方法,用于导电材料零件冲击损伤无损检测装置进行检测导电材料零件的冲击损伤检测,其中所述导电材料零件冲击损伤无损检测装置包括:
检测平台,用于放置被检测零件;
激励线圈,设置在所述被检测零件的外侧的第一设定距离处,用于对所述被检测零件进行高频电磁感应加热;
激励电源,与所述激励线圈连接,用于给所述激励线圈施加高频脉冲电流激励;
红外相机,设置在所述被检测零件的外侧的第二设定距离处,用于对所述被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;
同步控制器,分别与所述红外相机和所述激励电源连接,用于对所述红外相机的采集操作以及所述激励电源的高频脉冲电流激励操作进行同步处理;以及
控制计算机,与所述同步控制器连接,用于向所述激励电源和所述红外相机发出测试开始和测试结束信号,并接收所述红外相机采集的所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,并根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤检测;
其特征在于,所述导电材料零件冲击损伤无损检测方法包括:
当所述被检测零件放置到所述检测平台后,所述激励电源在所述同步控制器的同步信号的控制下给所述激励线圈施加高频脉冲电流激励,从而所述激励线圈对所述被检测零件进行高频电磁感应加热;
所述红外相机在所述同步控制器的所述同步信号的控制下,对所述被检测零件进行红外热成像视频和/或红外热成像图像采集;
所述红外相机将所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像采集发送至所述控制计算机;以及
所述控制计算机根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤检测。
7.根据权利要求6所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法,其特征在于,所述第一设定距离为3mm至5mm,所述高频脉冲电流的激励频率为100kHz至400kHz,所述高频脉冲电流的电流强度为100A至500A,所述高频脉冲电流的脉冲宽度为50ms至300ms。
8.根据权利要求6所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法,其特征在于,所述控制计算机根据所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像,对所述被检测零件进行冲击损伤检测的步骤包括:
所述控制计算机提取所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像中的被检测零件的特征点,并将所述特征点的温度值转换为所述被检测零件的特征点的温度变化曲线;以及
所述控制计算机将所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线进行对比,并根据对比结果确定所述被检测零件是否存在冲击损伤以及冲击损伤程度。
9.根据权利要求8所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法,其特征在于,所述控制计算机将所述红外热成像视频和/或所述红外热成像图像转换为所述被检测零件的特征点的温度变化曲线的步骤包括:
所述控制计算机将所述被检测零件的所述红外热成像图像划分为至少两个区域,并根据预设条件确定所述区域中的损伤可疑区域;
所述控制计算机将所述损伤可疑区域中的温度最高的点设置为所述特征点;以及
所述控制计算机根据每个所述损伤可疑区域中的所述特征点的温度变化情况,绘制所述特征点的所述温度变化曲线。
10.根据权利要求8所述的导电材料零件冲击损伤无损检测方法,其特征在于,
当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值大于等于设定值时,所述控制计算机确定所述被检测零件存在冲击损伤;以及
当所述被检测零件的特征点的温度变化曲线与预设未损伤零件的温度变化曲线的差值小于设定值时,所述控制计算机确定所述被检测零件没有冲击损伤。
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