CN101865870A - 一种热成像探伤系统 - Google Patents

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刘承香
王仁龙
阮双琛
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Abstract

本发明适用于物体探伤，提供了一种热成像探伤系统，其包括：加热器，用于对被测物进行加热；摄像机，用于获取所述被测物发出的红外辐射信号，将所述红外辐射信号转换为电信号；分别与所述加热器和摄像机电连接的控制器，用于控制所述加热器和摄像机，使所述加热器的加热动作与摄像机的拍摄动作同步进行。本热成像探伤系统由控制器控制所述加热器和摄像机，采用锁相同步技术使所述加热器的加热动作与摄像机的拍摄动作同步进行。被测物体较小损伤处表面的温度尚未达到均衡状态前，获取被测物体表面的温度分布，从而达到对被测物体高精度探伤的目的。

Description

一种热成像探伤系统
技术领域
本发明属于探伤技术，尤其涉及一种红外热成像探伤系统。
背景技术
随着热成像和电子技术的高速发展，光电处理技术已被广泛应用于国民经济的诸多领域，在世界经济的发展中发挥着举足轻重的作用。红外热成像技术是将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换成视频信号，再通过显示器显示红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图，由于信号非常弱，缺少层次和立体感，特别是当物体表面的温度均衡时，此时热像仪显示的图象非常模糊；对位于物体表面的小裂缝及物体内部的小裂缝来说，由于裂缝与其周围的温差很小，此时热像仪显示的图象上就分辨不出来。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种高精度的热成像探伤系统，旨在解决现有热成像探伤系统未能对物体小损伤进行有效探测的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种热成像探伤系统，其包括：
加热器，用于对被测物进行加热；
摄像机，用于获取所述被测物发出的红外辐射信号，将所述红外辐射信号转换为电信号；
分别与所述加热器和摄像机电连接的控制器，用于控制所述加热器和摄像机，采用锁相同步技术使所述加热器的加热动作与摄像机的拍摄动作同步进行。
本发明实施例由控制器控制所述加热器和摄像机，采用锁相同步技术使所述加热器的加热动作与摄像机的拍摄动作同步进行。被测物体较小损伤处表面的温度尚未达到均衡状态前，获取被测物体表面的温度分布，从而达到对被测物体高精度探伤的目的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的热成像探伤系统结构示意图；
图2是本发明实施例提供的热成像探伤系统中的电子控制器内部和外部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的热成像探伤系统由控制器控制所述加热器和摄像机，采用锁相同步技术使所述加热器的加热动作与摄像机的拍摄动作同步进行。被测物体较小损伤处表面的温度尚未达到均衡状态前，获取被测物体表面的温度分布，从而达到对被测物体探伤的目的。
一种热成像探伤系统，包括：加热器，用于对被测物进行加热；摄像机，用于获取所述被测物发出的红外辐射信号，将所述红外辐射信号转换为电信号；分别与所述加热器和摄像机电连接的控制器，用于控制所述加热器和摄像机，采用锁相同步技术使所述加热器的加热动作与摄像机的拍摄动作同步进行。
如图1所示，本发明实施例提供的热成像探伤系统包括用于对被测物进行加热的加热器，所述加热器为红外线加热器3，所述红外线加热器具有两个，两个红外线加热器3发出的红外线同时照射至被测物1的损伤处。本实施例中所述被测物1为具有裂缝2的损伤物，所述裂缝2较小。所述红外线加热器3由控制器控制，所述控制器控制摄像机获取被测物1发出的红外辐射信号，将所述红外辐射信号转换为电信号，将所述电信号转换成视频信号。本实施例中所述摄像机为光热摄像机4。所述控制器为分别与所述红外加热器3和光热摄像机4电连接的电子控制器5，所述电子控制器5包括一锁相同步控制模块6，所述锁相同步控制模块6分别与所述红外线加热器3和光热摄像机4电相连，用于控制所述红外线加热器3和光热摄像机4，使所述红外线加热器3的加热动作与光热摄像机4的拍摄动作同步进行。
如图2所示，所述电子控制器5还包括用于控制所述锁相同步控制模块6和光热摄像机4的中央处理器模块7。本热成像探伤系统还包括主机8以及与所述主机8电连接的显示器9，所述主机8与所述电子控制器5电连接。所述电子控制器5具有与光热摄像机4和红外线加热器3连接的通信及控制端口10。所述主机8通过对视频信号进行滤波、相减、提取后，得到所述被测物1的损伤信息，所述损伤信息包括被测物裂缝的深度、宽度和长度。
电子控制器5控制两个红外线加热器3快速闪烁照射至被测物1的裂缝2，对被测物1进行快速闪烁加热，被测物1热传导过程在裂缝处产生温度差异；在红外线照射的同时，电子控制器5控制光热摄像机4对被测物裂缝2进行高速拍照，测量被测物1在裂缝处热传导过程的温度差异；此时，主机8控制电子控制器5对光热摄像机4进行视频信号采集，并将采集到的视频信号进行分析处理，再将视频信号存储于主机8，主机8通过对视频信号进行滤波、相减、提取等处理后，得到被测物裂缝的深度、宽度和长度，最终达到被测物高精度探伤的目的。
此外，所述电子控制器5还具有一与主机8相连的网口11，所述网口11为标准网口，便于主机8与电子控制器5之间通信和数据传输。所述网口11的另一端与中央处理器模块7相连。主机8和电子控制器5相结合，实现远距离控制，使检测人员免受伤害，本网络通信方式大大提高了通信距离和抗干扰能力。
本发明实施例采用锁相同步技术，在被物体表面温度达到均衡状态前，测得物体表面温度分布，实现高精度探伤。主机和电子控制器相结合，实现远距离控制，使检测人员免受伤害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热成像探伤系统，其特征在于，所述系统包括：
加热器，用于对被测物进行加热；
摄像机，用于获取所述被测物发出的红外辐射信号，将所述红外辐射信号转换为电信号；
分别与所述加热器和摄像机电连接的控制器，用于控制所述加热器和摄像机，采用锁相同步技术使所述加热器的加热动作与摄像机的拍摄动作同步进行。
2.如权利要求1所述的热成像探伤系统，其特征在于，所述系统还包括主机以及与所述主机电连接的显示器，所述主机与所述控制器电连接。
3.如权利要求1所述的热成像探伤系统，其特征在于，所述加热器为红外线加热器，所述红外线加热器具有两个，两个红外线加热器发出的红外线同时照射至被测物的损伤处。
4.如权利要求1所述的热成像探伤系统，其特征在于，所述摄像机为光热摄像机，所述光热摄像机具有将所述电信号转换成视频信号的转换模块。
5.如权利要求2所述的热成像探伤系统，其特征在于，所述主机通过对视频信号进行滤波、相减和提取后，得到所述被测物的损伤信息。
6.如权利要求2所述的热成像探伤系统，其特征在于，所述控制器为电子控制器，所述电子控制器包括依次电连接的锁相同步控制模块、中央处理器模块和网口，所述网口与主机相连，所述锁相同步控制模块还分别与所述加热器和摄像机电连接，所述中央处理器模块还与所述摄像机电连接。
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