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基于相位的热障涂层厚度及其脱粘缺陷红外定量识别

陈林 杨立 范春利 石宏臣 赵小龙

陈林, 杨立, 范春利, 石宏臣, 赵小龙. 基于相位的热障涂层厚度及其脱粘缺陷红外定量识别[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2050-2056.
引用本文: 陈林, 杨立, 范春利, 石宏臣, 赵小龙. 基于相位的热障涂层厚度及其脱粘缺陷红外定量识别[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2050-2056.
Chen Lin, Yang Li, Fan Chunli, Shi Hongchen, Zhao Xiaolong. Quantitative identification of coating thickness and debonding defects of TBC by pulse phase technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(7): 2050-2056.
Citation: Chen Lin, Yang Li, Fan Chunli, Shi Hongchen, Zhao Xiaolong. Quantitative identification of coating thickness and debonding defects of TBC by pulse phase technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(7): 2050-2056.

基于相位的热障涂层厚度及其脱粘缺陷红外定量识别

基金项目: 

国家自然科学基金(50906099, 51479203)

详细信息
    作者简介:

    陈林(1986-),男,博士生,主要从事定量红外缺陷检测方面的研究。Email:chenlinhonghu@163.com

  • 中图分类号: TK38

Quantitative identification of coating thickness and debonding defects of TBC by pulse phase technology

  • 摘要: 为了促进热障涂层红外无损检测的定量检测研究, 建立了轴对称圆柱坐标下的热障涂层脉冲相位检测模型, 针对研究模型, 采用有限体积法求解出脉冲热激励下的温度场, 将温度进行FFT变化得到相位分布, 分析了不同因素对检测表面相位差分布的影响。在此基础上, 采用LM算法研究了轴对称圆柱坐标下对热障涂层厚度的大小和脱粘缺陷的位置进行定量化检测的方法, 分析了不同因素对检测结果的影响。研究结果表明: 当不存在测温误差时, 不同的初始假设、采样窗口时间下都能得到很高的识别精度, 其对定量识别的影响不大, 当测温仅存在均匀误差时, 涂层厚度和脱粘缺陷位置识别精度都很高, 均匀误差对识别无影响, 识别结果的精度会随测温随机误差的增大而降低, 但在较大的随机误差下仍有较高的识别精度。
  • [1] Li Yong, Chen Zhenmao, Mao Ying, et al. Quantitative evaluation of thermal barrier coating based on eddy current technique[J]. NDT E International, 2012, 50: 29-35.
    [2]
    [3]
    [4] Sayar M, Seo D, Ogawa K. Non-destructive microwave detection of layer thickness in degraded thermal barrier coatingsusingK-and W-band frequency range[J]. NDT E International, 2009, 42: 398-403.
    [5] Roge B, Fahr A, Giguere J S R, et al. Nondestructive measurement of porosity in thermal barrier coatings[J].Journal of Thermal Spray Technology, 2003, 12(4): 530-535.
    [6]
    [7]
    [8] Liu Huanan. Michiru Sakamoto, Kazushi Kishi, et al. Detection of defects in thermal barrier coatings by thermography analyses[J]. Materials Transactions, 2003, 44 (9): 1845-1850.
    [9]
    [10] Franke B, Sohn Y H, Chen X. Monitoring damage evolution in thermal barrier coatings with thermal wave imaging[J]. Surface and Coatings Technology, 2005, 200(5): 1292-1297.
    [11] Guo Xingwang, Ding Mengmeng. Modeling and finite element analysis of thermal barrier coatings in IR NDT[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(2): 174-178. (in Chinese)
    [12]
    [13]
    [14] Guo Xingwang, Ding Mengmeng. Simulation of thermal NDT of thickness and its unevenness of thermal barrier coatings[J]. Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica, 2010, 31(1): 198-203. (in Chinese)
    [15]
    [16] Vitali L, Fustinon D, Gramazio P, et al. Estimation of trial parameters for pulse phase thermography with low power heat sources[J]. Journal of Physics: Conference Series, 2014, 501: 012008.
    [17]
    [18] Stotter B, Gresslehner K H, Mayr G, et al. Estimation of material parameters from pulse phase thermography data[C]// AIP Conference Proceedings, 2014, 1581: 1126-1133.
    [19]
    [20] Li Yanhong, Zhao Yuejin, Feng Lichun, et al. Measurement of defect depth by infrared thermal wave nondestructive evaluation based on pulsed phase[J]. Optics and Precision Engineering, 2008, 16(1): 56-59. (in Chinese)
    [21] Yu Jiajie, Wu Naiming, Zeng Zhi, et al. FRP depth measurement based on pulsed phase thermography[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(7): 1894-1896.(in Chinese)
    [22]
    [23]
    [24] Ma Shuohan, Ma Qishuang. Pulse phase thermography chirp Z transform[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2011, 37(11): 1436-1438. (in Chinese)
    [25] Ma Shuohan, Ma Qishuang. Algorithm of infrared pulse phase thermography multiple modulation zoom spectrum inspection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(8):2223-2226. (in Chinese)
    [26]
    [27] Liu F B. A hybrid method for the inverse heat transfer of estimating fluid thermal conductivity and heat capacity[J].International Journal of Thermal Sciences, 2011, 50: 718-724.
    [28]
    [29] Fan Chunli, Sun Fengrui, Yang Li. A quantitative identification technique for a two-dimensional subsurface defect based on surface temperature measurement[J]. Heat Transfer-Asian Research, 2009, 38(4): 223-233.
  • [1] 邹锦阳, 张雅婷, 丁欣, 姚建铨.  激光致声混凝土内部空洞检测 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220306-1-20220306-10. doi: 10.3788/IRLA20220306
    [2] 张鹏辉, 赵扬, 李鹏, 周志权, 白雪, 马健.  基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210533-1-20210533-9. doi: 10.3788/IRLA20210533
    [3] 孙强, 戴鹭楠, 应恺宁, 倪辰荫.  二分搜索和压缩感知在激光超声内部缺陷快速检测技术的应用 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210810-1-20210810-13. doi: 10.3788/IRLA20210810
    [4] 刘颖韬, 许路路, 何方成, 李硕宁, 杨党纲.  环境因素对闪光灯激励红外热成像外场检测的影响 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210711-1-20210711-8. doi: 10.3788/IRLA20210711
    [5] 李欣, 陈永, 李伟仙, 李洋洋, 郑磊, 吴思进.  投影辅助的数字剪切散斑干涉扫描检测技术 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20210509-1-20210509-8. doi: 10.3788/IRLA20210509
    [6] 卜迟武, 赵博, 刘涛, 张喜斌, 李锐, 唐庆菊.  CFRP/Al蜂窝结构缺陷巴克编码热波检测及匹配滤波 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20210050-1-20210050-11. doi: 10.3788/IRLA20210050
    [7] 高磊, 李慧芸.  基于选择性激光改性的双陶瓷层热障涂层界面增韧方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0105005-0105005(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0105005
    [8] 杨正伟, 谢星宇, 李胤, 张炜, 田干.  激光扫描热成像无损检测关键参数影响分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1105008-1105008(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1105008
    [9] 赵诗琪, 郭兴旺, 刘颖韬.  基于复Morlet小波相位的红外调制热像检测方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 904002-0904002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0904002
    [10] 夏嘉斌, 孙广开, 宋潮, 周正干.  “钢-铅”粘接结构非接触激光超声检测方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 117006-0117006(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0117006
    [11] 李文洁, 赵读亮, 林颖, 梁勖, 方晓东.  高灵敏紫外激光脉冲能量在线检测系统设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1222002-1222002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1222002
    [12] 郭伟, 董丽虹, 王海斗, 徐雅薇, 徐滨士.  基于小波分解的热波相位特征提取及喷涂层厚度评价 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 904003-0904003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0904003
    [13] 李永君, 肖俊峰, 朱立春, 张炯, 高斯峰, 唐文书, 南晴.  热障涂层厚度激光透射法红外热波检测技术研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 704003-0704003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704003
    [14] 周小丹, 李丽娟, 赵铎, 任姣姣.  太赫兹技术在陶瓷基复合材料缺陷无损检测中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 825001-0825001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0825001
    [15] 孙梅, 陈兴海, 张恒, 陈海霞.  高光谱成像技术的苹果品质无损检测 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1272-1277.
    [16] 李丹, 何建国, 刘贵珊, 贺晓光, 王松磊, 吴龙国.  基于高光谱成像技术的小黄瓜水分无损检测 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2393-2397.
    [17] 陈林, 杨立, 范春利, 吕事桂, 石宏臣.  线性调频激励的红外无损检测及其数值模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1385-1389.
    [18] 王东生, 马兆光, 王维明.  激光全息法检测固体药柱包覆层缺陷 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 376-380.
    [19] 陈林, 杨立, 范春利, 王为清, 吕事桂.  红外无损检测的数值模拟及其对比性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2330-2335.
    [20] 刘俊岩, 刘 勋, 王 扬, .  线性调频激励的红外热波成像检测技术 . 红外与激光工程, 2012, 41(6): 1416-1422.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-11
  • 修回日期:  2014-12-17
  • 刊出日期:  2015-07-25

基于相位的热障涂层厚度及其脱粘缺陷红外定量识别

    作者简介:

    陈林(1986-),男,博士生,主要从事定量红外缺陷检测方面的研究。Email:chenlinhonghu@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(50906099, 51479203)

  • 中图分类号: TK38

摘要: 为了促进热障涂层红外无损检测的定量检测研究, 建立了轴对称圆柱坐标下的热障涂层脉冲相位检测模型, 针对研究模型, 采用有限体积法求解出脉冲热激励下的温度场, 将温度进行FFT变化得到相位分布, 分析了不同因素对检测表面相位差分布的影响。在此基础上, 采用LM算法研究了轴对称圆柱坐标下对热障涂层厚度的大小和脱粘缺陷的位置进行定量化检测的方法, 分析了不同因素对检测结果的影响。研究结果表明: 当不存在测温误差时, 不同的初始假设、采样窗口时间下都能得到很高的识别精度, 其对定量识别的影响不大, 当测温仅存在均匀误差时, 涂层厚度和脱粘缺陷位置识别精度都很高, 均匀误差对识别无影响, 识别结果的精度会随测温随机误差的增大而降低, 但在较大的随机误差下仍有较高的识别精度。

English Abstract

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