導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及零件沖擊損傷檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損 檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 沖擊損傷是零件在沖擊載荷作用下產(chǎn)生的一種常見(jiàn)損傷。許多情況下，零件的沖 擊損傷是難以被發(fā)現(xiàn)的，因此對(duì)損傷程度的定量也是比較困難。
[0003] 在許多機(jī)械產(chǎn)品中均存在著受沖擊載荷作用的零件，如飛機(jī)的剎車片、汽車的曲 軸等。這些零件經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后均會(huì)出現(xiàn)由于沖擊載荷的作用而引起的損傷，現(xiàn)有 的沖擊損傷檢測(cè)技術(shù)主要有針對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行沖擊損傷檢測(cè)的超聲熱波成像法、針對(duì)復(fù)合 材料進(jìn)行沖擊損傷檢測(cè)的增強(qiáng)X射線實(shí)時(shí)成像法以及針對(duì)碳纖維層壓板進(jìn)行沖擊損傷檢測(cè) 的紅外熱波，而針對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行沖擊損傷的無(wú)損檢測(cè)方法尚未見(jiàn)報(bào)道。
[0004] 故，有必要提供一種導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)裝置及方法，以解決現(xiàn)有技 術(shù)所存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種可對(duì)導(dǎo)電材料零件進(jìn)行沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)的零件損傷檢 測(cè)方法及零件損傷檢測(cè)裝置；以解決現(xiàn)有的零件沖擊損傷檢測(cè)裝置及零件沖擊損傷檢測(cè)方 法不能對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行沖擊損傷的無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)裝置，其包括：
[0007] 檢測(cè)平臺(tái)，用于放置被檢測(cè)零件；
[0008] 激勵(lì)線圈，設(shè)置在所述被檢測(cè)零件的外側(cè)的第一設(shè)定距離處，用于對(duì)所述被檢測(cè) 零件進(jìn)行高頻電磁感應(yīng)加熱；
[0009] 激勵(lì)電源，與所述激勵(lì)線圈連接，用于給所述激勵(lì)線圈施加高頻脈沖電流激勵(lì)； [0010]紅外相機(jī)，設(shè)置在所述被檢測(cè)零件的外側(cè)的第二設(shè)定距離處，用于對(duì)所述被檢測(cè) 零件進(jìn)行紅外熱成像視頻和/或紅外熱成像圖像采集；
[0011] 同步控制器，分別與所述紅外相機(jī)和所述激勵(lì)電源連接，用于對(duì)所述紅外相機(jī)的 采集操作以及所述激勵(lì)電源的高頻脈沖電流激勵(lì)操作進(jìn)行同步處理；以及
[0012] 控制計(jì)算機(jī)，與所述同步控制器連接，用于向所述激勵(lì)電源和所述紅外相機(jī)發(fā)出 測(cè)試開(kāi)始信號(hào)和測(cè)試結(jié)束信號(hào)，并接收所述紅外相機(jī)采集的所述紅外熱成像視頻和/或所 述紅外熱成像圖像，并根據(jù)所述紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像圖像，對(duì)所述被檢測(cè) 零件進(jìn)行沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)。
[0013] 在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)裝置中，所述第一設(shè)定距離為 3mm至5mm，所述高頻脈沖電流的激勵(lì)頻率為100kHz至400kHz，所述高頻脈沖電流的電流強(qiáng) 度為100A至500A，所述高頻脈沖電流的脈沖寬度為50ms至300ms。
[0014] 在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)裝置中，所述控制計(jì)算機(jī)包括：
[0015] 特征識(shí)別與提取轉(zhuǎn)換單元，用于提取所述紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像 圖像中的被檢測(cè)零件的特征點(diǎn)，并將所述特征點(diǎn)的溫度值轉(zhuǎn)換為所述被檢測(cè)零件的特征點(diǎn) 的溫度變化曲線；以及
[0016] 檢測(cè)單元，將所述被檢測(cè)零件的特征點(diǎn)的溫度變化曲線與預(yù)設(shè)未損傷零件的溫度 變化曲線進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述被檢測(cè)零件是否存在沖擊損傷以及沖擊損傷 程度。
[0017] 在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)裝置中，所述特征識(shí)別與提取轉(zhuǎn) 換單元包括：
[0018] 區(qū)域劃分子單元，用于將所述被檢測(cè)零件的所述紅外熱成像圖像劃分為至少兩個(gè) 區(qū)域，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件確定所述區(qū)域中的損傷可疑區(qū)域；
[0019] 特征點(diǎn)確定子單元，用于將所述損傷可疑區(qū)域中的溫度最高的點(diǎn)設(shè)置為所述特征 點(diǎn)；以及
[0020] 曲線繪制子單元，用于根據(jù)每個(gè)所述損傷可疑區(qū)域中的所述特征點(diǎn)的溫度變化情 況，繪制所述特征點(diǎn)的所述溫度變化曲線。
[0021] 在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)裝置中，當(dāng)所述被檢測(cè)零件的特 征點(diǎn)的溫度變化曲線與預(yù)設(shè)未損傷零件的溫度變化曲線的差值大于等于設(shè)定值時(shí)，所述檢 測(cè)單元確定所述被檢測(cè)零件存在沖擊損傷；以及
[0022] 當(dāng)所述被檢測(cè)零件的特征點(diǎn)的溫度變化曲線與預(yù)設(shè)未損傷零件的溫度變化曲線 的差值小于設(shè)定值時(shí)，所述檢測(cè)單元確定所述被檢測(cè)零件沒(méi)有沖擊損傷。
[0023] 本發(fā)明還提供一種導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)方法，用于導(dǎo)電材料零件沖擊 損傷無(wú)損檢測(cè)裝置進(jìn)行被檢測(cè)零件的沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)，其中所述導(dǎo)電材料零件沖擊損傷 無(wú)損檢測(cè)裝置包括：
[0024] 檢測(cè)平臺(tái)，用于放置被檢測(cè)零件；
[0025] 激勵(lì)線圈，設(shè)置在所述被檢測(cè)零件的外側(cè)的第一設(shè)定距離處，用于對(duì)所述被檢測(cè) 零件進(jìn)行高頻電磁感應(yīng)加熱；
[0026] 激勵(lì)電源，與所述激勵(lì)線圈連接，用于給所述激勵(lì)線圈施加高頻脈沖電流激勵(lì)；
[0027] 紅外相機(jī)，設(shè)置在所述被檢測(cè)零件的外側(cè)的第二設(shè)定距離處，用于對(duì)所述被檢測(cè) 零件進(jìn)行紅外熱成像視頻和/或紅外熱成像圖像采集；
[0028] 同步控制器，分別與所述紅外相機(jī)和所述激勵(lì)電源連接，用于對(duì)所述紅外相機(jī)的 采集操作以及所述激勵(lì)電源的高頻脈沖電流激勵(lì)操作進(jìn)行同步處理；以及
[0029] 控制計(jì)算機(jī)，與所述同步控制器連接，用于向所述激勵(lì)電源和所述紅外相機(jī)發(fā)出 測(cè)試開(kāi)始和測(cè)試結(jié)束信號(hào)，并接收所述紅外相機(jī)采集的所述紅外熱成像視頻和/或所述紅 外熱成像圖像，并根據(jù)所述紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像圖像，對(duì)所述被檢測(cè)零件 進(jìn)行沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)；
[0030] 其特征在于，所述導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)方法包括：
[0031] 當(dāng)所述被檢測(cè)零件放置到所述檢測(cè)平臺(tái)后，所述激勵(lì)電源在所述同步控制器的同 步信號(hào)的控制下給所述激勵(lì)線圈施加高頻脈沖電流激勵(lì)，從而所述激勵(lì)線圈對(duì)所述被檢測(cè) 零件進(jìn)行高頻電磁感應(yīng)加熱；
[0032] 所述紅外相機(jī)在所述同步控制器的所述同步信號(hào)的控制下，對(duì)所述被檢測(cè)零件進(jìn) 行紅外熱成像視頻和/或紅外熱成像圖像采集；
[0033] 所述紅外相機(jī)將所述紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像圖像采集發(fā)送至所述 控制計(jì)算機(jī);以及
[0034] 所述控制計(jì)算機(jī)根據(jù)所述紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像圖像，對(duì)所述被 檢測(cè)零件進(jìn)行沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)。
[0035] 在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)方法中，所述第一設(shè)定距離為 3mm至5mm，所述高頻電流的激勵(lì)頻率為100kHz至400kHz，所述高頻電流的電流強(qiáng)度為100A 至500A。
[0036] 在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)方法中，所述控制計(jì)算機(jī)根據(jù)所 述紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像圖像，對(duì)所述被檢測(cè)零件進(jìn)行沖擊損傷無(wú)損檢測(cè) 的步驟包括：
[0037] 所述控制計(jì)算機(jī)提取所述紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像圖像中的被檢測(cè) 零件的特征點(diǎn)，并將所述特征點(diǎn)的溫度值轉(zhuǎn)換為所述被檢測(cè)零件的特征點(diǎn)的溫度變化曲 線；以及
[0038] 所述控制計(jì)算機(jī)將所述被檢測(cè)零件的特征點(diǎn)的溫度變化曲線與預(yù)設(shè)未損傷零件 的溫度變化曲線進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果確定所述被檢測(cè)零件是否存在沖擊損傷以及沖 擊損傷程度。
[0039] 在本發(fā)明所述的導(dǎo)電材料零件沖擊損傷無(wú)損檢測(cè)方法中，所述控制計(jì)算機(jī)將所述 紅外熱成像視頻和/或所述紅外熱成像圖像轉(zhuǎn)換為所述被檢測(cè)零件的特征點(diǎn)的溫度變化曲 線的步驟包括：
[0040] 所述控制計(jì)算機(jī)將所述被檢測(cè)零件的所述紅外熱成像圖像劃分為至少兩個(gè)區(qū)域， 并根據(jù)預(yù)設(shè)條件確定所述區(qū)域中的損傷可疑區(qū)域；
[0041 ]所述控制計(jì)算機(jī)將所述損傷可疑區(qū)域中的溫度最高的點(diǎn)設(shè)置為所述特征點(diǎn)；以及
[0042] 所述控制計(jì)算機(jī)根據(jù)每個(gè)所述損傷可疑區(qū)域中的所述特征點(diǎn)