基于电磁激励的红外热像无损检测关键问题研究

激励方式对主动式红外热像检测至关重要，电磁激励利用电磁感应原理对被检试件施加热激励，有望克服现有激励方法的不足，在导电材料的（近）表面缺陷检测方面具有潜在的应用前景。目前该方向的研究国内还是空白，国际上也刚刚起步。本项目拟采用有限元数值仿真和实验相结合的研究方法，系统地研究电磁激励特性及工艺参数（探头型式、激励波形、频率、强度、提离等）以及缺陷特征（形态、位置、取向等）对红外热像检测中缺陷可检测性的影响，探求其中的定性、定量规律。主要研究内容有：红外热像检测的缺陷可检测性指标及判据研究；电磁激励-缺陷-红外热像的耦合机理研究；电磁激励-红外热像检测原型系统的研制；典型缺陷试样的可控制备；基于电磁激励的红外热像检测的影响因素及作用规律研究。本项研究将丰富和发展红外热像检测的理论体系，对基于电磁激励的红外热像检测的缺陷可检测性评判以及检测条件的优化，具有重要的理论意义和实用价值。

激励方式对主动式红外热像无损检测而言至关重要，电磁激励利用电磁感应原理对被检对象施加热激励，它有望克服大功率聚光灯激励、脉冲激励、声振激励等现有激励方法的不足，在导电材料的（近）表面缺陷检测方面具有潜在的应用前景。.本项目采用有限元数值仿真和实验相结合的研究方法， 比较系统地研究了电磁激励特性、缺陷特征以及检测工艺对红外热像检测中缺陷可检测性的影响，探求了其中的定性、定量规律。.主要研究内容包括：红外热像检测的缺陷可检测性指标体系及判据研究；基于电磁激励的红外热像检测的影响因素及作用规律研究;电磁激励-缺陷-红外热像的耦合机理研究； 电磁激励—红外热像检测原型系统的研制。.本项目首先研究确立了用以评判红外热像检测中缺陷可检测性的指标体系：最大缺陷温差、缺陷对比度、缺陷显现度和缺陷可检测持续时间，以及基于这些指标的缺陷可检测性评判方法；在此基础上，比较系统地研究了激励频率、激励强度、探头提离，缺陷的大小、位置和取向等特征，以及激励探头与缺陷的相对位置等因素，对缺陷的可检测性的影响。研究发现：较高的激励频率、较大的激励强度、较小的激励探头提离有利于缺陷的检出；在其他条件不变的情况下，处在试样边沿的缺陷相对于试样中心部位的缺陷更不容易被检出，且与探头相距越远的缺陷越不易被检出；倾角（缺陷取向与其中的涡流流线的交角）越大的缺陷越容易被检出；越大、越浅的缺陷月容易被检出。.本项目研究将丰富和发展红外热像检测的理论体系，可对基于电磁激励的红外热像检测的缺陷可检测性评判以及检测条件的优化提供指导，本项研究具有重要的理论意义和实用价值。