涂层技术作为航空发动机的核心技术,可提高了航空发动机的最高工作温度,减少燃油消耗,降低与空气的摩擦,延长航空发动机的使用寿命,保障航空发动机的安全可靠运行。

涂层厚度不均匀、黏接质量、厚度超标都将影响涂层的性能。

目前,航空发动机涂层缺陷的检测技术主要有红外热波无损检测、激光散斑技术、微波技术等。其中,红外热波无损检测技术是一种数字化新型无损检测技术,具有非接触、非破坏、检测面积大、检测速度快、便于在线在役检测、结果直观易懂等优点,受到越来越多研究人员的关注。

红外热波成像技术

红外热波成像技术属于主动红外热成像技术,与被动红外热成像的区别在于其是主动施加热激励。目前,国际上主流采用高功率闪光灯进行热激励,但是闪光灯电源体积庞大而且笨重,闪光灯热均匀性差,只能近距离进行热激励。

激光扫描热波成像基本原理

红外热波无损检测技术主动采用热激励源对材料表面进行加热,形成的热波向材料内部进行传播,材料内部的缺陷如裂纹、脱黏、损伤等会形成热阻而影响热波的传播,从而引起材料表面温度场的变化。利用红外热像仪记录材料表面的温度变化,从而可以检测到材料内部的缺陷信息。

近年来,半导体激光器的发展非常迅速,由于其功率高、价格低、体积小,在工业领域得到了广泛的应用。高功率激光器能根据试件的特性来调节振镜和热像仪的扫描时序关系,从而实现对试件内部缺陷的检测。

激光扫描热波成像检测系统

激光扫描热波无损检测设备主要由计算机、扫描控制单元、测试平台等部分组成。测试平台包括激光器及冷却系统、扫描振镜、热像仪及光路系统等,其采用激光对试件表面进行扫描与采集红外图像。扫描控制单元用于控制热像仪和激光扫描振镜之间的同步。计算机系统用于硬件控制、系统监测、图像分析与处理等。

激光扫描热波无损检测系统中的关键技术在于激光扫描与采集之间的同步关系,确保激光一进入到红外热像仪视场就开始同步采集,对于后续图像处理是非常有好处的。

来源:中国航空报

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