一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置，包含殼體、手柄、揚風(fēng)管、熱風(fēng)器、紅外熱像儀、信號處理模塊、電源模塊和顯示模塊；其中，熱風(fēng)器產(chǎn)生熱風(fēng)，熱風(fēng)通過揚風(fēng)管對試件進行加熱，紅外熱像儀采集紅外視頻并將視頻傳遞給信號處理模塊，信號處理模塊處理和存儲采集到的紅外視頻，并將其通過顯示模塊顯示出來。紅外熱像儀能夠繞揚風(fēng)管轉(zhuǎn)動，可以方便地調(diào)節(jié)其相對位置。本實用新型將紅外激勵采集裝置一體化，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理緊湊，可實現(xiàn)單手操作，實用性更強，能夠滿足工程化快速檢測的需要。
【專利說明】一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及紅外熱成像檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]大型復(fù)合材料構(gòu)件(包括大型飛機機身、機翼和風(fēng)電葉片)的質(zhì)量至關(guān)重要，復(fù)合材料不僅輕質(zhì)高強度和性能可設(shè)計，更可以通過整體一體化制造成形實現(xiàn)大型構(gòu)件，在減重、耐疲勞、可維護性方面大大優(yōu)于傳統(tǒng)的金屬材料，相應(yīng)地，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)缺陷損傷的可靠和快速檢測問題越來越突出。針對復(fù)合材料構(gòu)件損傷檢測高可靠性和高速度的要求，研究小型化激勵檢測一體化的快速掃描紅外熱成像檢測裝置，有效解決復(fù)合材料構(gòu)件無損檢測實踐中的問題。
[0003]西方發(fā)達國家的紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在技術(shù)水平上處于決定領(lǐng)先地位。相比較而言，我國的紅外熱成像技術(shù)則起步較晚。近幾年，國內(nèi)從事紅外熱成像系統(tǒng)研發(fā)的單位也在逐漸增加，主要有武漢高德紅外、浙江大立等。目前市場上主要有兩種類型的紅外熱像儀組成檢測系統(tǒng):一種是借助于紅外熱像儀和計算機組成一個功能強大、測量精度高的紅外檢測分析系統(tǒng)，其主要缺陷是現(xiàn)場進行操作時有一定的不便性；另一種是手持式的紅外熱像儀，但功能單一往往不能滿足客戶的需求?，F(xiàn)有的紅外檢測系統(tǒng)熱激勵裝置與紅外成像設(shè)備是分離的，需多人操作，實際檢測時需通過移動被測試件完成對大型試件的檢測，且都不能進行二次開發(fā)。因此，現(xiàn)有的紅外熱成像檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中存在缺陷，難以很好地滿足應(yīng)用需求。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】的缺陷，提供一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置，不需移動被測試件，單人操作，實現(xiàn)對大型試件的現(xiàn)場在線掃描檢測，滿足工程化快速檢測的需求。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置，包含殼體、手柄、揚風(fēng)管、熱風(fēng)器、紅外熱像儀、信號處理模塊、電源模塊和顯示模塊；
[0007]所述紅外熱像儀通過信號處理模塊與顯示器相連，所述電源模塊分別和熱風(fēng)器、紅外熱像儀、信號處理模塊、顯示模塊相連；
[0008]所述電源模塊和熱風(fēng)器置于殼體內(nèi)，所述揚風(fēng)管設(shè)置在殼體的前端、與熱風(fēng)器的熱風(fēng)出口相通，所述手柄和顯示模塊均設(shè)置在殼體上；
[0009]所述揚風(fēng)管的外壁上設(shè)有環(huán)繞揚風(fēng)管的銷槽，所述紅外熱像儀上設(shè)有與所述銷槽相匹配的滑銷，所述紅外熱像儀能夠通過所述滑銷沿揚風(fēng)管上的銷槽滑動；
[0010]所述滑銷上設(shè)有一限位裝置，使得所述滑銷能夠所述銷槽上固定或者滑動。
[0011]紅外熱像儀需要激勵器來對試件進行加熱，加熱試件后，試件表面吸收熱能并向試件內(nèi)部傳導(dǎo)，由于試件內(nèi)缺陷與試件材料的熱傳導(dǎo)特性不同弓I起試件表面溫度場的分布異常。根據(jù)激勵方式的不同，紅外檢測中有外部和內(nèi)部熱激勵方法，外部激勵又有熱風(fēng)法、脈沖閃光法、微波加熱法以及紅外輻射燈照射法等，本實用新型采用便于手握操作的熱風(fēng)器作為激勵源。
[0012]所述紅外熱像儀采用小型化紅外熱像儀，體積小，USB供電，USB傳輸數(shù)據(jù),可以方便地與激勵器一體化。
[0013]作為本實用新型一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置進一步的優(yōu)化方案，所述電源模塊采用充電式電池。
[0014]作為本實用新型一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置進一步的優(yōu)化方案，所述顯示模塊采用LCD觸摸屏。
[0015]本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0016]將激勵器和紅外采集裝置一體化，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理緊湊，可實現(xiàn)單手操作，實用性更強。此外，由于紅外熱像儀體積小巧，可以根據(jù)檢測現(xiàn)場情況方便地變換紅外熱像儀與激勵器的相對位置，從左往右掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器左側(cè)；從右往左掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器右側(cè)；從上往下掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器上側(cè)；從下往上掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器下側(cè)，操作靈活。電源可采用電池供電，適合現(xiàn)場操作，使實際檢測不再受限制，從而滿足工程化快速檢測的需要。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型的電路連接示意圖；
[0019]圖3是信號處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是掃描方式的示意圖；
[0021]圖5是IXD觸摸屏操作界面的簡單示意圖；
[0022]圖6_a和圖6_b是基于調(diào)色板的偽彩色處理結(jié)果示意圖。
[0023]其中，1-揚風(fēng)管，2-殼體，3-手柄，4-紅外熱像儀，5-信號處理模塊，6_顯示模塊。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細說明:
[0025]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置，包含殼體、手柄、揚風(fēng)管、熱風(fēng)器、紅外熱像儀、信號處理模塊、電源模塊和顯示模塊；
[0026]所述紅外熱像儀通過信號處理模塊與顯示器相連，所述電源模塊分別和熱風(fēng)器、紅外熱像儀、信號處理模塊、顯示模塊相連；
[0027]所述電源模塊和熱風(fēng)器置于殼體內(nèi)，所述揚風(fēng)管設(shè)置在殼體的前端、與熱風(fēng)器的熱風(fēng)出口相通，所述手柄和顯示模塊均設(shè)置在殼體上；
[0028]所述揚風(fēng)管的外壁上設(shè)有環(huán)繞揚風(fēng)管的銷槽，所述紅外熱像儀上設(shè)有與所述銷槽相匹配的滑銷，所述紅外熱像儀能夠通過所述滑銷沿揚風(fēng)管上的銷槽滑動；
[0029]所述滑銷上設(shè)有一限位裝置，使得所述滑銷能夠所述銷槽上固定或者滑動。
[0030]所述電源模塊采用充電式電池，，所述顯示模塊采用IXD觸摸屏。
[0031]如圖2所示，檢測裝置工作時，激勵器對內(nèi)部可能存在缺陷的試件進行加熱，在激勵器對試件表面加熱的同時小型化紅外熱像儀對加熱區(qū)域進行攝像，攝像的區(qū)域大于加熱的區(qū)域。信號處理電路負責(zé)實現(xiàn)激勵、采集同步控制，并將采集的紅外熱圖保存AVI視頻到SD存儲卡，實現(xiàn)偽彩色處理、抓取紅外熱圖、計算溫度信息等功能。LCD觸摸屏使得用戶能夠通過圖形用戶界面控制采集處理程序的執(zhí)行。其中信號處理電路采用充電式電池供電，小型化紅外熱像儀、IXD觸摸屏由信號處理電路供電。必要時激勵器也可以電池供電。
[0032]如圖3所示，信號處理模塊包含處理器、SDRAM、Flash、SD存儲卡、USB接口、I/O同步控制，其中，處理器、SDRAM、Flash主要用來啟動操作系統(tǒng)，SD存儲卡用來存儲視頻和圖像數(shù)據(jù)，USB接口用來接小型化紅外熱像儀，I/O同步控制激勵與熱像儀工作，信號處理模塊通過IXD觸摸屏來顯示和控制操作。
[0033]如圖4所示，給出了檢測時從上往下掃描時的示意圖，紅外熱像儀置于激勵器上方，箭頭所指方向為掃描方向，其中虛線所形成的區(qū)域是加熱的區(qū)域，實線所形成的區(qū)域是成像的區(qū)域。紅外熱像儀與激勵器的相對位置可以根據(jù)實際情況改變，從左往右掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器左側(cè)；從右往左掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器右側(cè)；從上往下掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器上側(cè)；從下往上掃描時，將紅外熱像儀置于激勵器下側(cè)。
[0034]如圖5所示，給出了 LCD觸摸屏界面的簡單示意圖，該界面主要有采集控制、顯示和預(yù)覽圖像三大塊，其他功能可以在此基礎(chǔ)上進行擴展。其中采集控制主要負責(zé)紅外視頻的采集及激勵同步控制，并具有將視頻進行AVI封裝并保存到SD存儲卡上，在采集過程中隨機抓取單幅圖像，停止采集等功能。顯示區(qū)域完成視頻和圖像的顯示。預(yù)覽圖像包括打開圖像，縮放圖像，旋轉(zhuǎn)圖像，其中縮放圖像實現(xiàn)對圖像比例縮放，旋轉(zhuǎn)圖像解決因拍攝角度導(dǎo)致的圖像傾斜問題，此外可以通過選擇不同的調(diào)色板來進行偽彩色處理。當(dāng)然，還可以增加計算單點溫度，計算區(qū)域溫度等功能。
[0035]如圖6-a和圖6-b所示，給出了不同調(diào)色板下處理紅外灰度圖后的效果，用戶可以根據(jù)實際情況選擇合適的調(diào)色板，偽彩色一般遵循的原理是溫度高的地方用暖色表示，溫度低的地方用冷色表示。
[0036]本小型化激勵檢測一體化的快速掃描紅外熱波檢測裝置的工作過程是:系統(tǒng)啟動后，進行系統(tǒng)調(diào)整和參數(shù)設(shè)置，如視場調(diào)節(jié)，選擇合適的調(diào)色板實時顯示偽彩色處理后的圖像等。檢測時開始采集紅外灰度視頻數(shù)據(jù)的同時或延后一段時間(可以軟件設(shè)置)啟動激勵器對試件進行加熱，視頻同時將保存到SD卡，點擊停止采集按鈕將停止視頻的采集。當(dāng)點擊AVI封裝按鈕時，將對處理后的視頻進行AVI封裝并保存到SD卡等存儲設(shè)備上。其次，當(dāng)只想保存單幅圖像時，點擊抓取圖像按鈕，即可將當(dāng)前圖像以bmp的格式保存到SD卡上。此外，可以對保存的視頻進行回放和對單幅圖像進行預(yù)覽，預(yù)覽實現(xiàn)圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)等功能。當(dāng)然，在采集顯示過程中，如果需要觀察單點的溫度值或是某塊區(qū)域的溫度值，都可以計算并顯示出來。最后根據(jù)掃描的方向，相應(yīng)地變換小型化紅外熱像儀和激勵器的相對位置就可以單手方便地對試件進行缺陷檢測。
[0037]對實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的實施例，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置，其特征在于，包含殼體、手柄、揚風(fēng)管、熱風(fēng)器、紅外熱像儀、信號處理模塊、電源模塊和顯示模塊； 所述紅外熱像儀通過信號處理模塊與顯示器相連，所述電源模塊分別和熱風(fēng)器、紅外熱像儀、信號處理模塊、顯示模塊相連； 所述電源模塊和熱風(fēng)器置于殼體內(nèi)，所述揚風(fēng)管設(shè)置在殼體的前端、與熱風(fēng)器的熱風(fēng)出口相通，所述手柄和顯示模塊均設(shè)置在殼體上； 所述揚風(fēng)管的外壁上設(shè)有環(huán)繞揚風(fēng)管的銷槽，所述紅外熱像儀上設(shè)有與所述銷槽相匹配的滑銷，所述紅外熱像儀能夠通過所述滑銷沿揚風(fēng)管上的銷槽滑動； 所述滑銷上設(shè)有一限位裝置，使得所述滑銷能夠所述銷槽上固定或者滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置，其特征在于，所述電源模塊采用充電式電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激勵檢測一體化的紅外熱像檢測裝置，其特征在于，所述顯示模塊采用LCD觸摸屏。
【文檔編號】G01N21/88GK204142640SQ201420435741
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】田裕鵬, 周克印, 熊克 申請人:南京航空航天大學(xué)