红外热像无损检测技术的发展历程、现状和趋势

对红外热像检测技术在国内外的发展历程、发展现状和发展趋势进行了回顾和总结,在仪器和销售市场、标准、技术研发机构等方面,对国内外发展现状进行了详细对比。得出结论:国内的红外热像检测技术研究与应用水平较国外还存在差距,但是从研究与应用的格局上看还比较完整,并具有一定的基础。

管道内壁腐蚀的红外热像无损检测的数值模拟

红外热像无损检测技术以其独特的优点而得到广泛应用,检测前的仿真研究,可解决其检测设备红外热像仪使用成本较高的问题。笔者以存在内表面腐蚀的45钢管道检测为研究对象,以ANSYS软件为数值仿真研究平台,分析探讨了评判缺陷可检测性的指标体系,即最大温差、可检测持续时间及最佳检测时间,研究了缺陷大小和检测条件等因素对缺陷可检测性的影响。结果表明,该研究对管道内壁腐蚀的红外热像无损检测具有一定的参考意义。

半透明性对闪光灯激励红外热像检测的影响

为了揭示玻璃纤维增强复合材料层合板的半透明性对闪光灯激励红外热像检测的影响机制,本文首先对玻璃纤维增强复合材料层合板的光学特性进行了定量测量和研究,发现该类材料具有明显的半透明性,依据反射比和透射比的测量结果,推算出吸收比和全吸收厚度。然后,针对分层缺陷和脱粘缺陷进行半透明模型和常规模型的建模对比分析,依据仿真结果明确了半透明性有可能减弱可检缺陷信号的强度,改变其变化规律,导致漏检。

环境因素对闪光灯激励红外热成像外场检测的影响

为了研究外场环境下实施红外热成像检测时,环境温度、日照、风速等外场环境因素对检测的影响机理及规律,文中以闪光灯激励红外热像法检测玻璃纤维增强塑料层压板分层缺陷为例,通过轴对称分层缺陷的物理建模、有限元仿真计算和基于试块的实验研究,得到了温差、温差最大值、温度对比度和温度对比度最大值等可检信息参数随各个环境因素变化的规律。文中对比了25℃和30℃环境温度下的仿真结果和实验结果,对比了日照不均和均匀温度下的仿真结果和实验结果,对比了对流换热系数为10 W/(m^(2)·K)与100 W/(m^(2)·K)的仿真结果和正常散热与强制散热的实验结果。基于以上仿真结果和实验结果,得出了如下结论:随着环境温度的升高,温度对比度最大值下降,缺陷清晰度下降,不利于缺陷的检出;日照不均使得温差最大值和温度对比度最大值或者增大或者减小,会造成误判或缺陷漏检;随着风速的增大,温差最大值和温度对比度最大值变小,缺陷的可检性变差,缺陷的清晰程度下降,不利于缺陷检测。

脉冲热像法在航空复合材料构件无损检测中的应用

对红外热像检测技术的原理、特点和国内外应用状况作了简单的介绍,对闪光灯激励脉冲热像法中影响检测的主要参数进行了分析,并针对多种常见的复合材料构件进行了检测研究。研究结果表明:对于薄蒙皮的泡沫夹层结构件和蜂窝夹层结构件,闪光灯激励脉冲热像法能够给出清晰的检测结果和丰富的构件内部信息,可以检测出脱粘缺陷、损伤和蜂窝积水,能够用于雷达罩的在役检测。闪光灯激励脉冲热像法适于检测厚度较薄的层合板构件。

压力容器的无损检测技术研究

压力容器是用于储存液气体的承压设备,需要保证其长期在高压、高温、高腐蚀性等环境下运行的可靠性和安全性。通过无损检测技术可以及时发现容器存在的缺陷,防止不良设备引发安全事故,因此在这一过程中需要实现多方法结合使用。文章介绍了压力容器的安检要点,分析了各类无损检测技术及其应用原理,由此来提高压力容器缺陷检测结果的准确性和全面性。

对风力发电设备无损检测技术的研究

风力发电作为我国可再生能源的核心组成部分,在国家大力倡导下取得迅速发展及应用。风力发电涉及材料学、空气动力学、计算机技术、结构力学等学科,属于集成化的新能源开发技术。由于风力发电设备运行环境恶劣且体量较大,需定期对设备进行无损检测,评估设备运行状态。本文以风力发电设备无损检测技术为切入点,研讨塔筒、电机设备、电力电子构件、齿轮箱、风电系统等的无损检测技术及技术应用方式。结合风电机叶片缺陷评估,引入红外热像无损检测,分析叶片无损检测方式,降低叶片过度维护,以及事后维护带来的高昂运维成本,确保风电系统稳定运行。

电阻法研究单向炭纤维复合材料的拉伸破坏行为

采用单向炭纤维增强树脂(简称CFRP)拉挤复合材料,通过在线检测单向CFRP复合材料在受拉伸应力作用下电阻随时间的变化,并借助扫描电镜和红外热像分析仪对复合材料的破坏行为进行观测。结果表明,CFRP复合材料在受力过程中,当拉伸速度较快时,试样的体积电阻随应力增加持续降低,在试样断裂前降至最低,但在试样断裂瞬间急剧增加;当拉伸速度较慢时,拉伸前期的电阻随应力增加不断降低,在断裂发生前电阻发生较大幅度的振荡。通过扫描电镜和红外热像无损检测技术佐证,电阻的变化可反映CFRP复合材料在拉伸过程中发生的内部结构变化,具有结构健康监控的特征。