超声脉冲相位热成像技术在材料缺陷检测中的应用

"超声脉冲相位热成像技术是一种结合了超声波与红外成像的非破坏性检测方法，用于探测材料内部的表面或亚表面缺陷。它利用超声能量激发材料，缺陷处因摩擦生热或热弹效应产生温度变化。随后，通过红外成像设备收集这些热信号，利用傅里叶变换处理得到相位热图，进一步分析材料内部缺陷的振幅和相位信息。该技术已成功应用于不锈钢激光焊缝和电锯锯齿轮的缺陷检测，能直观展示焊缝质量与缺陷位置。" 超声脉冲相位热成像技术详解： 这项技术的核心在于结合超声波和红外成像技术，以检测材料内部的缺陷。首先，通过发送超声脉冲到待检测材料，当材料中存在裂纹、分层等缺陷时，超声能量会在这些区域引起局部的摩擦生热或热弹效应，导致缺陷处的温度上升。这一过程实现了对缺陷部位的选择性热激励。 接着，利用现代红外成像系统，实时捕捉和记录由于温度变化产生的热波信号。这些信号经过计算机控制的热像仪采集，并转化为热图像序列。然后，对这些原始热图序列进行傅里叶变换处理，转换成相位热图序列。傅里叶变换是一种数学工具，可以将信号从时间域转换到频率域，揭示信号的频率成分和相位信息。 通过分析相位热图，可以量化地获取材料内部缺陷的振幅和相位信息，这对于评估缺陷的严重程度和位置具有重要意义。此外，这种技术具有非接触、无损检测的特点，不会对被测物体造成额外损伤。 应用实例： 在实际应用中，超声脉冲相位热成像技术已被用于检测两种不同焊接能量的不锈钢激光焊缝。通过对焊缝的检测，能够清晰地显示焊缝的质量差异和可能存在的缺陷。此外，还应用于某型号电锯锯齿轮的检测，有效地识别出锯齿轮内部的潜在问题，如裂纹或其他结构异常。这些图像结果直观且易于理解，对于质量控制和故障预测具有很高的价值。 总结来说，超声脉冲相位热成像技术是一种高效且精确的检测手段，尤其适用于材料内部缺陷的探测，它结合了超声波的能量传递和红外成像的热响应，通过傅里叶变换提供丰富的缺陷信息，广泛应用于焊接、机械制造等领域，对于保障产品质量和安全具有重要作用。