低成本非接觸式紅外無損檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、紅外無損檢測(cè)技術(shù)是無損檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，具有快速、非接觸、準(zhǔn)確和直觀等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的發(fā)展前景。本文以紅外熱電堆傳感器為基礎(chǔ)，研制出一套能檢測(cè)多種復(fù)合材料內(nèi)部缺陷的紅外無損檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)不僅可檢測(cè)出具有較大深寬比內(nèi)部缺陷，同時(shí)兼顧紅外無損檢測(cè)分析功能，具有低成本、適用范圍廣、靈活性高的特點(diǎn)，可滿足工業(yè)材料的實(shí)時(shí)檢測(cè)需求。
　　本文首先根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，開展了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，分析了電阻和運(yùn)放等器件的噪聲特性，并根據(jù)紅外熱

2、電堆傳感器的性能參數(shù)設(shè)計(jì)了低噪聲信號(hào)放大電路和低通有源濾波電路。
　　其次，根據(jù)系統(tǒng)功能需求設(shè)計(jì)了無線通信模塊來加密傳輸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)收發(fā)電路硬件分離，增大了系統(tǒng)的靈活性。并設(shè)計(jì)了多通道高速采樣模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、低紋波系數(shù)電源電路、上位機(jī)Labview數(shù)據(jù)顯示界面和基于FPGA的主控制器模塊，編寫了數(shù)據(jù)采集控制程序。
　　第三，針對(duì)線陣紅外熱電堆傳感器存在的非均勻性問題提出了一種改進(jìn)的傳感器非均勻性校準(zhǔn)算法，該

3、算法在傳統(tǒng)二點(diǎn)校準(zhǔn)算法的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)在較寬溫度范圍校準(zhǔn)，運(yùn)用此算法取得了良好的校準(zhǔn)效果。
　　最后，利用大功率加熱烤燈對(duì)碳碳材料、碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維復(fù)合材料三種不同熱擴(kuò)散系數(shù)復(fù)合材料內(nèi)部缺陷做了紅外無損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出設(shè)計(jì)的系統(tǒng)噪聲指標(biāo)為0.067mV，系統(tǒng)信噪比為89dB，可檢測(cè)的內(nèi)部缺陷深寬比約為:碳碳材料0.4，碳纖維復(fù)合材料0.5，玻璃纖維復(fù)合材料0.8，表明該系統(tǒng)具有低成本、靈活性高、適用范圍廣并