红外热像（热波）无损检测技术

采用主动热激励技术对物体进行热激励，如果物体内部存在 缺陷或其它物理结构变化，热波的传播就会发生相应的变化，利 用红外热像仪记录物体表面温度场的变化过程，并进行红外热像 序列处理，就能提取出与内部缺陷或结构对应的特征信号，从而 可对内部缺陷或物理特性进行定量的检测和诊断。红外热像(热 波)检测是以瞬态传热、弹性振动、红外光学、信号处理和图像 处理等为基础的可视化定量无损检测技术，其应用场合贯穿于航 空航天结构产品全过程全寿命周期的各个阶段和工序过程，从产 品的设计、材料研究与制备、工艺研究与优化、结构件制造装配、 整机服役和结构修理都离不开无损检测技术的支持和核心配套。 本项目研发的红外无损检测设备通过超声波、脉冲光源、连 — 24 — 续光源等方式对被检测物体进行热激励，以红外热成像方式检测 物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、可单面检测、 无需拆卸被检测部件、可在外场使用等优点，适合于多种形状固 体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测。其主要检测对象有： 材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层 和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材 料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝 内部裂纹等多种材料内部缺陷。 脉冲热像检测设备(左)，飞机雷达罩试件(右) 热激励控制器和热像仪(左)，软件及雷达罩试件检测结果(右) — 25 — 技术描述： 本项目根据实际检测场景的特点，采取脉冲热像检测、调制 热像检测（Lock-in）、阶跃热像检测、超声热像检测、脉冲相 位热像检测、频率调制热像检测等多种不同的热激励形式，在被 检测物体内形成热波，配合红外热成像设备及相应计算机数据处 理算法，对零部件内部缺陷进行检测。 技术状态： 已经开发出台式、移动式和便携式三个系列，用于各类材料、 结构内部缺陷的无损检测，如航空、航天碳纤维、玻璃纤维复合 材料板壳结构的内部分层、脱粘、异物和撞击损伤，飞机装配时 复合材料的钻孔分层，固体发动机绝热层和包覆层的脱粘，蜂窝 结构和泡沫夹层结构的内部分层、脱粘、积水，飞机、无人机复 合材料蒙皮与