JPH0522175B2 - - Google Patents
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- JPH0522175B2 JPH0522175B2 JP58045239A JP4523983A JPH0522175B2 JP H0522175 B2 JPH0522175 B2 JP H0522175B2 JP 58045239 A JP58045239 A JP 58045239A JP 4523983 A JP4523983 A JP 4523983A JP H0522175 B2 JPH0522175 B2 JP H0522175B2
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- camera
- radiant energy
- pulse
- energy
- sheet
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
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- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/72—Investigating presence of flaws
Landscapes
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非破壊試験技術に係り、特に、赤外線
温度瞬間記録技術、即ち、物体に熱パルスを与え
そして物体により放射される赤外線を記録するよ
うな技術に係る。
温度瞬間記録技術、即ち、物体に熱パルスを与え
そして物体により放射される赤外線を記録するよ
うな技術に係る。
このような技術は、例えば、積層された物質内
又は接合された継手内の欠陥を検出するのに利用
できる。然し乍ら、物体を加熱する現存の方法は
精度が低い上に立ち上り時間が比較的遅く、従つ
てこれらの技術は他の非破壊試験技術に比べて感
度が悪いという事実がこれら技術の利用を妨げて
いる。
又は接合された継手内の欠陥を検出するのに利用
できる。然し乍ら、物体を加熱する現存の方法は
精度が低い上に立ち上り時間が比較的遅く、従つ
てこれらの技術は他の非破壊試験技術に比べて感
度が悪いという事実がこれら技術の利用を妨げて
いる。
例えば、ワイ・エー・ポポフ(Y.A.Popov)
及びエー・エー・ケイコビツチ(A.A.
Ketkovich)氏等は、“高速熱スキヤナを用いた
層剥離の検出(Delamination Detection Using
a High Speed Thermal Scanner)”(Soviet
Journal of NDT,1975年、第6号)という論文
の中で、合成物質の表面に10秒ないし45秒の時間
中ランプで光を当てることによつて熱パルスを与
え、16フレーム/秒、100ラインの赤外線スキヤ
ナを用いて合成物質の層剥離を試験することを述
べている。
及びエー・エー・ケイコビツチ(A.A.
Ketkovich)氏等は、“高速熱スキヤナを用いた
層剥離の検出(Delamination Detection Using
a High Speed Thermal Scanner)”(Soviet
Journal of NDT,1975年、第6号)という論文
の中で、合成物質の表面に10秒ないし45秒の時間
中ランプで光を当てることによつて熱パルスを与
え、16フレーム/秒、100ラインの赤外線スキヤ
ナを用いて合成物質の層剥離を試験することを述
べている。
本発明は、入射する放射エネルギを熱エネルギ
に変換することができる表面を有する物質本体内
の不連続部の存在を検出する方法である。特に本
発明は、上記表面の領域に放射エネルギのパルス
を照射しそして赤外線走査カメラによつて熱エネ
ルギの分布を測定することからなる方法におい
て、立ち上がり時間が比較的遅く、感度が悪い、
という問題を解決することを目的とするものであ
る。
に変換することができる表面を有する物質本体内
の不連続部の存在を検出する方法である。特に本
発明は、上記表面の領域に放射エネルギのパルス
を照射しそして赤外線走査カメラによつて熱エネ
ルギの分布を測定することからなる方法におい
て、立ち上がり時間が比較的遅く、感度が悪い、
という問題を解決することを目的とするものであ
る。
本発明においては、このような問題を解決する
ために、赤外線走査カメラの走査領域に含まれる
本体の表面のほぼ全体を同時に放射エネルギによ
り照射する。また、放射エネルギのパルスの巾
を、上記カメラで1つのフレームを走査するのに
要する時間より短かくし、該カメラにより形成さ
れた信号を電子的に記録し、記録から得られる
個々の像を後で試験のために選んで表示する。
ために、赤外線走査カメラの走査領域に含まれる
本体の表面のほぼ全体を同時に放射エネルギによ
り照射する。また、放射エネルギのパルスの巾
を、上記カメラで1つのフレームを走査するのに
要する時間より短かくし、該カメラにより形成さ
れた信号を電子的に記録し、記録から得られる
個々の像を後で試験のために選んで表示する。
本発明においては、放射エネルギによる照射
を、赤外線走査カメラの走査領域に含まれる表面
のほぼ全体に対して行うので、放射エネルギによ
る熱が本体内で横方向に拡散することを防止で
き、熱の本体内部への浸透を確実にすることがで
きる。また、放射エネルギのパルスの巾を上述の
ように短くしたので、立ち上がりを短縮でき、長
いパルスを使用する場合時間よりも立体的な分解
能を向上することができる。
を、赤外線走査カメラの走査領域に含まれる表面
のほぼ全体に対して行うので、放射エネルギによ
る熱が本体内で横方向に拡散することを防止で
き、熱の本体内部への浸透を確実にすることがで
きる。また、放射エネルギのパルスの巾を上述の
ように短くしたので、立ち上がりを短縮でき、長
いパルスを使用する場合時間よりも立体的な分解
能を向上することができる。
また、本発明においては、赤外線走査カメラに
より作成された信号を電子的に記録し、この記録
から得られる個々の像を後で選んで表示するよう
にしたので、本体内部の異なる深さの部位を表す
像を、それぞれ良好なコントラストで観察するこ
とができる。
より作成された信号を電子的に記録し、この記録
から得られる個々の像を後で選んで表示するよう
にしたので、本体内部の異なる深さの部位を表す
像を、それぞれ良好なコントラストで観察するこ
とができる。
パルスは写真用のフラツシユ管によつて発生さ
れ、パルスの巾は20ミリ秒より短いのが好まし
い。
れ、パルスの巾は20ミリ秒より短いのが好まし
い。
赤外線走査カメラはテレビに匹敵する信号を発
生し、ビデオレコーダと共に使用される。
生し、ビデオレコーダと共に使用される。
従つて、本発明の方法は、構造体内の欠陥及び
不連続部を完全に非接触で検出する方法である。
不連続部を完全に非接触で検出する方法である。
光エネルギを熱エネルギに変換することのでき
る表面を有する物質は、例えば、カーボンフアイ
バ強化プラスチツク又はガラスフアイバ強化プラ
スチツクである。入射する放射の実質的部分を反
射するような表面をもつ物質に本発明の方法を適
用する時には、ツヤ消しのための黒ペイントのよ
うな光吸収被膜が表面に付着される。
る表面を有する物質は、例えば、カーボンフアイ
バ強化プラスチツク又はガラスフアイバ強化プラ
スチツクである。入射する放射の実質的部分を反
射するような表面をもつ物質に本発明の方法を適
用する時には、ツヤ消しのための黒ペイントのよ
うな光吸収被膜が表面に付着される。
光エネルギのパルスが照射された物体表面に対
して熱エネルギの分布を観察してもよいし、或い
は物体の別の面に対して熱エネルギの分布を観察
してもよい。
して熱エネルギの分布を観察してもよいし、或い
は物体の別の面に対して熱エネルギの分布を観察
してもよい。
以下、添付図面を参照し、本発明を一例として
詳細に説明する。
詳細に説明する。
添付図面に示されたように、カーボンフアイバ
強化プラスチツク材より成る約40cm×50cmの大き
な四角形のシート10−これは内部に層剥離がある
かどうかについてチエツクされるべきものであ
り、その表面にはツヤ消しのための黒ペイントが
塗られている−はその片面11が2000ジユールの
写真用フラツシユ管12に対向するようにして立
てられており、フラツシユ管12は電源ユニツト
14に接続されている。テレビに匹敵する出力信
号を発生する赤外線カメラ20はシート10の面
11に対向して設定され、ビデオレコーダ22及
びテレビモニタ24へ接続されている。カメラ2
0は、各々20ミリ秒を要する2つの線間書込みフ
イールドより成る1つの完全なフレームを40ミリ
秒で形成する。カメラは波長が8ないし13μmの
放射を感知し、従つて、約300〓即ちほゞ室温の
黒体放射体からのピーク放射輝度に感じる。と共
に、室温付近の約0.1〓の温度差に感じる。適当
なカメラは、グラスゴー、アニースランドのバー
ル・アンド・ストロウド・リミテツド(Barr
and Stroud Ltd.)から入手できる型式番号IR
18Mark2である。
強化プラスチツク材より成る約40cm×50cmの大き
な四角形のシート10−これは内部に層剥離がある
かどうかについてチエツクされるべきものであ
り、その表面にはツヤ消しのための黒ペイントが
塗られている−はその片面11が2000ジユールの
写真用フラツシユ管12に対向するようにして立
てられており、フラツシユ管12は電源ユニツト
14に接続されている。テレビに匹敵する出力信
号を発生する赤外線カメラ20はシート10の面
11に対向して設定され、ビデオレコーダ22及
びテレビモニタ24へ接続されている。カメラ2
0は、各々20ミリ秒を要する2つの線間書込みフ
イールドより成る1つの完全なフレームを40ミリ
秒で形成する。カメラは波長が8ないし13μmの
放射を感知し、従つて、約300〓即ちほゞ室温の
黒体放射体からのピーク放射輝度に感じる。と共
に、室温付近の約0.1〓の温度差に感じる。適当
なカメラは、グラスゴー、アニースランドのバー
ル・アンド・ストロウド・リミテツド(Barr
and Stroud Ltd.)から入手できる型式番号IR
18Mark2である。
電源ユニツト14をオンにすると、フラツシユ
管12が光パルスを発生し、そのパルス巾は約1
ミリ秒である。フラツシユ管12からシート10
の面11の領域13に入射する光は、シート10
の面11の領域13内に吸収されて熱エネルギに
変換され、約1ジユール/cm2の熱エネルギを発生
して、表面温度を約5〓上昇させる。従つてシー
ト10内に熱の流れが生じ、熱エネルギをシート
10の低温領域へと分配させる。シート10内に
欠陥部があれば、これは欠陥のないシート10の
隣接領域と熱伝導率が異なり、従つて欠陥部付近
のシート10の温度に影響を及ぼす。
管12が光パルスを発生し、そのパルス巾は約1
ミリ秒である。フラツシユ管12からシート10
の面11の領域13に入射する光は、シート10
の面11の領域13内に吸収されて熱エネルギに
変換され、約1ジユール/cm2の熱エネルギを発生
して、表面温度を約5〓上昇させる。従つてシー
ト10内に熱の流れが生じ、熱エネルギをシート
10の低温領域へと分配させる。シート10内に
欠陥部があれば、これは欠陥のないシート10の
隣接領域と熱伝導率が異なり、従つて欠陥部付近
のシート10の温度に影響を及ぼす。
電源ユニツト14がオンされると同時に、カメ
ラ20及びビデオレコーダ22がオンされてシー
ト10の領域13に対する温度分布が記録され
る。カメラ20及びビデオレコーダ22は、シー
ト10の面11の領域13の温度が均一になるま
でオンにされたまゝである。光を当てた後のシー
ト10の面11の領域13に対する温度分布は、
その後、ビデオレコーダ22に収められた記録を
モニタ24に再生することによつて測定され、例
えば、必要に応じて個々のフレームを選択するこ
とができる。
ラ20及びビデオレコーダ22がオンされてシー
ト10の領域13に対する温度分布が記録され
る。カメラ20及びビデオレコーダ22は、シー
ト10の面11の領域13の温度が均一になるま
でオンにされたまゝである。光を当てた後のシー
ト10の面11の領域13に対する温度分布は、
その後、ビデオレコーダ22に収められた記録を
モニタ24に再生することによつて測定され、例
えば、必要に応じて個々のフレームを選択するこ
とができる。
シート10の面11の領域13の下の色々な深
さにある色々な形式の欠陥は光パルス吸収後の
色々な時間に最良のコントラストで観察され、こ
の時間は物質の拡散性(即ち、密度と比熱容量と
の積で熱伝導率を除算したものであつて、これは
樹脂の場合は約1×10-6m2/sでありそして金属
の場合にはこれより10倍ないし100倍大きい)に
よつて左右される。光パルスから数分の1秒後に
おいて最良のコントラストで欠陥が観察される場
合には、ビデオ記録をスローで再生したものを用
いて欠陥を観察することができる。
さにある色々な形式の欠陥は光パルス吸収後の
色々な時間に最良のコントラストで観察され、こ
の時間は物質の拡散性(即ち、密度と比熱容量と
の積で熱伝導率を除算したものであつて、これは
樹脂の場合は約1×10-6m2/sでありそして金属
の場合にはこれより10倍ないし100倍大きい)に
よつて左右される。光パルスから数分の1秒後に
おいて最良のコントラストで欠陥が観察される場
合には、ビデオ記録をスローで再生したものを用
いて欠陥を観察することができる。
シート10に対しフラツシユ管12と同じ側に
赤外線カメラ20を備えた装置を説明したが、カ
メラ20はシート10の反対面を観察するように
配置できることも理解されよう。
赤外線カメラ20を備えた装置を説明したが、カ
メラ20はシート10の反対面を観察するように
配置できることも理解されよう。
添付図面は、本発明の方法を実施する装置の概
略図である。 10…シート、11…面、12…フラツシユ
管、13…領域、14…電源ユニツ、20…赤外
線カメラ、22…ビデオレコーダ、24…テレビ
モニタ。
略図である。 10…シート、11…面、12…フラツシユ
管、13…領域、14…電源ユニツ、20…赤外
線カメラ、22…ビデオレコーダ、24…テレビ
モニタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 入射する放射エネルギを熱エネルギに変換す
ることのできる表面13を有する物質の本体10
の上記表面の領域に放射エネルギのパルスを照射
しそして赤外線走査カメラ20によつて熱エネル
ギの分布を測定することにより前記本体内の不連
続部の存在を表示する像を得る方法において、前
記赤外線走査カメラの走査領域に含まれる前記本
体10の前記表面13のほぼ全体を同時に前記放
射エネルギにより照射するとともに、上記パルス
の巾を、上記カメラで1つのフレームを走査する
のに要する時間より短かくし、前記カメラ20に
より形成された信号を電子的に記録し、記録から
得られる個々の像を後で試験のために選んで表示
することを特徴とする方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載した方法におい
て、放射エネルギのパルスを写真用フラツシユ管
により与えることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7888 | 1982-03-18 | ||
GB8207888 | 1982-03-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58172528A JPS58172528A (ja) | 1983-10-11 |
JPH0522175B2 true JPH0522175B2 (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=10529088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58045239A Granted JPS58172528A (ja) | 1982-03-18 | 1983-03-17 | 温度瞬間記録法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0089760B1 (ja) |
JP (1) | JPS58172528A (ja) |
AT (1) | ATE28935T1 (ja) |
CA (1) | CA1226349A (ja) |
DE (1) | DE3373018D1 (ja) |
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US4818118A (en) * | 1984-11-26 | 1989-04-04 | General Electric Company | Coating thickness measurement |
GB8431928D0 (en) * | 1984-12-18 | 1985-01-30 | Stevenson G M | Non-destructively testing heat shrinkable sleeves |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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