复合材料缺陷的红外热波无损检测

简述了红外热波无损检测的原理 ,并利用红外热波无损检测系统对铝蜂窝夹芯结构复合材料和泡沫夹芯结构复合材料的胶接界面脱粘缺陷进行了检测。结果表明 ,该方法检测此类缺陷快速、高效、直观。引入界面层的概念 ,建立了此类复合材料缺陷红外热波检测的数学分析模型 。

固体火箭发动机绝热层脱粘的红外热波无损检测

文章描述了运用红外热波无损检测技术对固体火箭发动机试件绝热层脱粘进行检测的原理和实验过程。实验研究结果表明,该技术可对固体火箭发动机钢筒与绝热层之间的脱粘作快速有效的检测。

风电叶片红外热波无损检测的实验探究

风电叶片是风电机组最关键的组件之一。随着风力发电机单台功率的不断提高,风轮叶片也越来越大,对质量可靠性要求也越来越高。但目前国内外尚无成熟的无损检测方法用于风电叶片检测。利用闪光灯脉冲激励红外无损检测方法对风电叶片制作过程中产生的几种典型缺陷进行了检测,取得了初步的实验结果。红外热波无损检测作为一种大面积、快速、非接触的无损检测技术在风电叶片无损检测领域占有一定的优势,具有非常广阔的应用前景。

红外热波无损检测图像噪声分析与抑制

分析了红外热波检测图像中噪声生成机理,针对图像的噪声去除增强问题,提出了一种改进的非线性偏微分方程的热波检测图像去噪增强方法。对偏微分方程在图像处理应用中的理论基础进行研究,针对现有的偏微分方程模型在图像去噪中存在的问题,并结合热波图像的特点,改进相应的偏微分方程数学模型,在此基础上对获得原始热图进行编程处理,试验结果表明:经过处理后的图像信噪比提高,对比度得到了改善,为后续的缺陷提取及损伤识别奠定了基础。

红外热波无损检测技术应用与进展

论述了红外热波检测技术解决的一些常规无损检测方法难以解决的问题,尤其是在航空航天、风电、文物等领域的成功案例,展现了红外热波检测技术的特点与优势。简要综述了红外热波无损检测技术相关的标准制订、资质认证培训、自主知识产权的系统开发等方面的新进展。

基于独立分量分析的红外热波无损检测图像增强

在红外热波无损检测过程中,热像图存在低对比度、高噪声的问题。提出一种基于独立分量分析的图像增强方法,该方法能够有效地去除热像图中噪声的干扰,提高缺陷的对比度。阐述了ICA的基本原理,介绍了基于负熵判据的Fast ICA算法,给出了该方法在热像图增强处理中的具体实现步骤及相应的试验处理结果。结果表明,该方法具有较大的峰值信噪比,可提高图像质量,改善图像的可视性,为后续的图像分割等研究奠定基础。

红外热波无损检测用聚乙烯醇复合膜的制备

采用流延方式制备以聚乙烯醇（PVA）为主要原料，以甘油及淀粉改性的红外热波无损检测外包膜。探究不同的PVA、甘油、淀粉浓度对PVA复合膜力学性能的影响，建立了拟合方程，并利用热重（TGA／DTG）、扫描电子显微镜（SEM）手段对PVA复合膜进行了表征，同时将复合膜应用于红外热波无损检测，进行实际使用性能评价。结果表明，淀粉浓度为0．5g／100mL、甘油浓度为2．0mL／100mL、PVA浓度为25g／100mL时PVA复合膜的综合力学性能达到最佳，拉伸强度为38．02MPa、断裂伸长率为225．60％，其厚度为23μm。TGA／DTG测试结果表明通过淀粉和甘油改性的PVA复合膜在110-200℃质量减少量大于纯PVA膜，氢键在此温度区间断裂；SEM检测可得淀粉、甘油与PVA相容性较好，同时两者的加入也使得膜内部分布更加规则，从而增强了其力学性能；红外热波无损检测试验表明PVA复合膜满足检测要求。

基于改进小波阈值的红外热波无损检测图像噪声抑制方法的研究

针对红外热波无损检测技术在应用过程中红外图像信噪比较低、细节不明了的问题,分析了小波阈值降噪方法的理论原理和实现步骤,针对传统的小波硬阈值、软阈值函数在去噪中的不足之处,提出了改进的阈值函数。改进的阈值函数通过引入调节因子,改善了硬阈值去噪在小波系数重构时可能会产生振荡的现象,软阈值去噪函数存在固定差异问题,且具有一定的灵活性和自适应性。实验结果表明:采用改进阈值去噪方法在有效的减少图像噪声的同时,能保留更多图像细节信息,去噪后的红外图像具有更高的信噪比。

钢轨轨脚裂纹红外热波无损检测实验(英文)

目前,超声检测在钢轨裂纹检测中得到了广泛的应用,但在钢轨裂纹检测过程中,超声波检测方法存在一定的盲区,未能检测到轨脚两侧的裂纹。针对超声波检测方法的不足,搭建了一种红外热波钢轨踏面裂纹无损检测平台。钢轨裂纹红外热波无损检测平台是红外无损检测领域的一个新的研究方向,实验平台的建立主要包括3部分:热激励源的选择、实验平台的搭建、红外图像的提取。该技术用于通过热激励源加热轨底表面。根据热波理论,钢轨表面到轨底内侧的传热过程受钢轨的物理特性和内部结构的影响,如果钢轨内部存在缺陷,则缺陷类型会影响钢轨表面的温度分布。根据钢轨表面温度信息的分布,确定钢轨内部缺陷的位置,达到检测钢轨裂纹的目的。实验结果表明,裂纹对应的轨底表面温度高于无裂纹对应的轨底表面温度,证明红外热波无损检测对钢轨裂纹检测是可行的。

基于红外热波无损检测技术的汽车零部件制造工艺稳健性能

针对常规的红外热波无损检测技术缺失检测灵敏度、所得失稳指标不够精准的问题,开展基于红外热波无损检测技术的汽车零部件制造工艺稳健性能研究。以光谱传输特性为依据,根据散射光强度和传输路径建立红外热波无损检测模型;利用可靠性分析法分析随机变量空间。在此基础上通过获取约束条件得到零件拓扑结构;并分析红外热波无损检测损伤特征原因分布,以此明确检测灵敏度补偿要求,根据增益函数得到灵敏度补偿值;利用小波多尺度分析零件稳健程度,根据判断函数得出零件失稳指标。实验研究结果表明,与常规技术相比,所提出红外热波无损检测技术得到的应力值与标准值相近,得到的稳健性数据与实际相符。

热障涂层红外热波无损检测基础理论和关键技术的研究

完成情况简介：围绕热障涂层（TBC）红外热波无损检测（TNDT）的基础理论和关键技术．系统地开展了TBC—TNDT的研究．从理论分析和数值模拟、信号处理方法、实验等三方面进行研究、建立了TBC—TNDT的完整理论和技术体系。

基于小波变换的红外热波无损检测融合算法

在红外热波无损检测中获取的热像序列存在着背景噪声大、缺陷边缘模糊、对比度低等特点。为了提高由红外热像序列重构的数字图像的缺陷显示能力,以小波变换为热像处理工具,采用基于像素级和特征级的图像融合算法对热像序列进行了处理,并采用基于统计学的图像评估标准对处理效果作了定量评价。通过对铝合金试件的检测实验说明该方法可用于材料内部缺陷的红外热波无损检测。研究结果表明,此种图像融合算法可对不同深度缺陷所对应的两幅最佳热像进行有效地融合,在一幅融合图像中直观地反映出全部缺陷,并能有效地减少加热不均和背景噪声对缺陷识别的不利影响。

起重机械金属缺陷识别红外热波检测仿真研究

针对起重机械金属材料结构件缺陷形式多种多样且不规则,不同缺陷形状在红外热波无损检测过程中对红外热像仪采集的缺陷图像进行后处理和识别是一大关键技术,直接决定了热成像的效果。利用ANSYS Workbench有限元模拟仿真几种不同缺陷形状云图模拟热像仪获取的热图序列,通过对图片添加噪声算法来模拟真实热成像中的"噪点"现象,以Matlab为平台,实现了对缺陷图像的滤波、增强、分割、形态学处理以及缺陷特征提取,判断和分类。

小波变换在热波检测图像增强中的应用

为解决红外热波检测图像高噪声,低对比度的问题,将小波变换引入到图像增强环节中。先对小波变换的图像增强原理进行介绍,并对增强过程进行设计。为得到最佳增强效果,对增强函数中的阈值、增强系数的选取进行了研究,并指出,阈值T主要影响降噪效果,增强系数K1主要影响过渡区域的增强效果,增强系数K2主要影响图像的对比度,并对参数的选取方法进行说明。在此基础上,最终选取阈值T为670,K1为10,K2为0.1,对某复合材料的红外热图进行增强处理,通过与原图对比,证明了该方法的有效性。

有机热载体锅炉受热面管的瞬态传热模拟及结垢检测技术研究

以导热油为介质的有机热载体锅炉因其运行温度高,使用不当易发生有机热载体裂解和性能劣化、受热面结垢、过热,且较难通过宏观检验;发现常导致锅炉失效和火灾。建立了有机热载体锅炉受热面管的有限差分瞬态传热模型,研究了管壁结垢对受热面管温度分布的影响;并结合检验实例研究了红外热波无损检测技术在有机热载体锅炉检验中的应用,探索出一种有机热载体锅炉结垢检验新方法。

我校荣获两项北京市科学技术奖

在2019年3月新颁布的2018年度北京市科学技术奖励中,我校化学系光功能材料与器件北京市重点实验室付红兵教授团队的“若干低维光功能材料的可控制备及器件研究”项目、物理系红外热波无损检测联合实验室张存林教授团队牵头完成的“红外热波无损检测与评估关键技术及应用”项目分别荣获“2018年度北京市科学技术奖三等奖”,这已是我校连续三年获得省部级科技奖励。