留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于涡流热成像的铁磁材料近表面微裂纹检测

闫会朋 杨正伟 田干 明安波 张炜

闫会朋, 杨正伟, 田干, 明安波, 张炜. 基于涡流热成像的铁磁材料近表面微裂纹检测[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(3): 317001-0317001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0317001
引用本文: 闫会朋, 杨正伟, 田干, 明安波, 张炜. 基于涡流热成像的铁磁材料近表面微裂纹检测[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(3): 317001-0317001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0317001
Yan Huipeng, Yang Zhengwei, Tian Gan, Ming Anbo, Zhang Wei. Micro crack detection near surface of ferromagnetic materials based on eddy current thermography[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(3): 317001-0317001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0317001
Citation: Yan Huipeng, Yang Zhengwei, Tian Gan, Ming Anbo, Zhang Wei. Micro crack detection near surface of ferromagnetic materials based on eddy current thermography[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(3): 317001-0317001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0317001

基于涡流热成像的铁磁材料近表面微裂纹检测

doi: 10.3788/IRLA201746.0317001
基金项目: 

国家自然科学基金(51575516);陕西省自然科学基金研究计划((2016JM6075);航空科学基金(201509U8004))

详细信息
    作者简介:

    闫会朋(1991-),男,博士,主要从事飞行器推进系统检测与故障诊断方面的研究。Email:yanhuipeng104125@163.com

    通讯作者: 杨正伟(1982-),男,讲师,硕士生导师,主要从事飞行器推进系统检测与故障诊断方面的研究。Email:yangzhengwei1136@163.com
  • 中图分类号: TP274

Micro crack detection near surface of ferromagnetic materials based on eddy current thermography

  • 摘要: 采用涡流热成像技术,对铁磁材料近表面微裂纹进行了检测研究。提出了平行激励热传导方式检测近表面微裂纹的检测方法;数值计算模拟了涡流激励下裂纹处的生热过程,分析了裂纹处的温度分布及其对检测结果的影响;采用平行激励方式对含近表面微裂纹的铁磁材料进行了检测实验,通过提取试件表面温度分布数据,获取其变化速率曲线,实现了对裂纹的检测和识别。结果表明:涡流热成像平行激励方式能够准确地检测到铁磁材料近表面的微裂纹缺陷;选择适当的涡流激励时间有助于提高裂纹处与非裂纹处温度对比,增强检测效果。该方法的研究为近表面微裂纹的检测和定量识别奠定了基础。
  • [1] Jiao Jingpin, Li Yongqiang, Du Li, et al. Study on the compound imaging method for crack detection in plate structure using array of Lamb waves[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2016, 3703:593-601. (in Chinese)焦敬品, 李勇强, 杜礼, 等. 板结构裂纹兰姆波阵列复合成像方法研究[J]. 仪器仪表学报, 2016, 3703:593-601.
    [2] Deng Rui, Chen Zhiyuan. Numerical investigation for ductile fracture of metal based on GTN model[J]. Foreign Electronic Measurement Technology, 2015, 34(2):78-81.(in Chinese)邓锐, 陈志远. 基于GTN模型对金属材料韧性断裂的模拟[J]. 国外电子测量技术, 2015, 34(2):78-81.
    [3] Feng Fuzhou, Zhang Chaosheng, Min Qingxu, et al. Heating characteristics of metal plate crack in sonic IR imaging[J].Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(5):1456-1461.(in Chinese)冯辅周, 张超省, 闵庆旭, 等. 超声红外热像技术中金属平板裂纹的生热特性[J].红外与激光工程, 2015, 44(5):1456-1461.
    [4] Qin Lei, Liu Junyan, Gong Jinlong, et al. Testing surface crack defects of sheet metal with ultrasonic lock-in thermography[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5):1123-1130. (in Chinese)秦雷, 刘俊岩, 龚金龙, 等. 超声红外锁相热像技术检测金属板材表面裂纹[J].红外与激光工程, 2013, 42(5):1123-1130.
    [5] Zhou Deqiang, Wang Jun, Zhang Qiuju, et al. Research on sensing mechanism of ferromagnetic component flaw using pulsed eddy current testing[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2015, 3605:989-995. (in Chinese)周德强, 王俊, 张秋菊, 等. 铁磁性构件缺陷的脉冲涡流检测传感机理研究[J]. 仪器仪表学报, 2015, 3605:989-995.
    [6] Fu Jianjin, Lei Yinzhao. Study on sinusoidal eddy current test method for ferromagnetic plate parameters[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2016, 3703:617-622. (in Chinese)付剑津,雷银照. 铁磁平板参数的正弦涡流检测方法研究[J]. 仪器仪表学报, 2016, 3703:617-622.
    [7] Wang Xun, Jin Wanping, Zhang Cunlin, et al. Actuality evolvement of infrared thermal wave nondestructive imaging technology[J]. Nondestructive Testing, 2004, 26(10):497-501.
    [8] Zainal Abidin I, Tian G Y, Wilson J, et al. Quantitative evaluation of angular defects by pulsed eddy current thermography[J]. NDT and International, 2010, 43(7):537-546.
    [9] Zenzinger G, Bamberg J, Satzger W, et al. Thermographic crack detection by eddy current excitation[J]. Nondestructive Testing and Evaluation, 2007, 22(2-3):101-111.
    [10] Liu F, Yang S, Leng C, et al. Simulation on quantitative analysis of crack inspection by using eddy current stimulated thermography[J]. New Technology Application, Far East Forum on Nondestructive Evaluation/testing, 2013:59-64.
    [11] Chang Dong, Zuo Xianzhang, Tian Guiyun, et al. Analysis of the crack orientation effect on pulsed eddy current stimulated thermography[J]. Journal of Shagnhai Jiao Tong University, 2013, 47(5):779-785. (in Chinese)常东, 左宪章, 田贵云,等. 裂纹方向对脉冲涡流激励热成像的影响[J]. 上海交通大学学报, 2013, 47(5):779-785.
    [12] Sun Xiaoying, Hou Dexin, Ye Shuliang. Research on response of pulse eddy current thermography under parallel excitation[J]. Laser Infrared, 2015, 45(4):393-399. (in Chinese)孙晓莹, 侯德鑫, 叶树亮. 平行激励下脉冲涡流热成像响应规律的研究[J]. 激光与红外, 2015, 45(4):393-399
    [13] Parker W J, Jenkins R J, Butler C P, et al. Flash method of determining thermal diffusivity, heat capacity, and thermal conductivity[J]. Journal of Applied Physics, 1961, 32(9):1639-1684.
    [14] Carlaw H S, Jaeger J C. Conduction of Heat in Solids[M]. New York:Osford University Press, 1959.
  • [1] 丁喆, 吴国俊, 吴亚风, 封斐, 刘博.  利用水下平行光管测量水下相机成像分辨率 . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220397-1-20220397-6. doi: 10.3788/IRLA20220397
    [2] 王慧鹏, 翟思聪, 杨洁, 董丽虹, 王海斗.  基于激光热成像的铝合金表面裂纹宽度定量检测 . 红外与激光工程, 2023, 52(9): 20220902-1-20220902-10. doi: 10.3788/IRLA20220902
    [3] 余晨辉, 沈倪明, 周勇, 成田恬, 秦嘉怡, 罗曼.  铁电局域场增强低维材料光电探测器研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20220288-1-20220288-10. doi: 10.3788/IRLA20220288
    [4] 暴丽霞, 李江存, 贾启才.  炭基/锌掺杂铁磁体复合材料制备及其消光性能研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210378-1-20210378-8. doi: 10.3788/IRLA20210378
    [5] 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
    [6] 杨正伟, 寇光杰, 周伟, 李胤, 朱杰堂, 张炜.  超声激励下不同预紧力作用的裂纹生热建模 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200158-20200158. doi: 10.3788/IRLA20200158
    [7] 暴丽霞, 乔小晶, 杨铭.  一锅水热法制备炭-铁磁体复合材料及红外消光性能研究(特约) . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20201020-1-20201020-6. doi: 10.3788/IRLA20201020
    [8] 王晓娜, 张亦舒, 侯德鑫, 叶树亮.  基于线激光正交扫描的电感微裂纹热成像检测 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190522-1-20190522-8. doi: 10.3788/IRLA20190522
    [9] 王强, 胡秋平, 邱金星, 裴翠祥, 刘铭, 李欣屹, 周洪斌.  航空复合材料内部缺陷差动式激光红外热成像检测 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 504003-0504003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0504003
    [10] 寇光杰, 杨正伟, 贾庸, 张炜, 杜莹.  复杂型面叶片裂纹的超声红外热成像检测 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1204002-1204002(9). doi: 10.3788/IRLA201948.1204002
    [11] 孙吉伟, 冯辅周, 闵庆旭, 徐超, 朱俊臻.  涡流脉冲热像技术中检测条件的粒子群优化 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 818005-0818005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0818005
    [12] 王晓娜, 姚行洲, 侯德鑫, 叶树亮.  圆柱铁氧体微裂纹的激光扫描热成像检测 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1106005-1106005(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1106005
    [13] 孙吉伟, 冯辅周, 闵庆旭, 徐超, 黄楠.  涡流脉冲热像检测中疲劳裂纹的检出概率 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 504002-0504002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0504002
    [14] 闵庆旭, 张超省, 朱俊臻, 冯辅周, 徐超.  超声红外热像中激励源位置对裂纹生热的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104007-0104007(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0104007
    [15] 郭晓铛, 乔小晶, 李旺昌, 任庆国, 魏龙.  铁磁体/碳复合材料多频干扰性能 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 321001-0321001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0321001
    [16] 姚佰栋, 时晶晶, 侯再红, 谭逢富, 吴毅.  基于超磁致伸缩材料的高速倾斜镜的设计与应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 96-101.
    [17] 关丛荣, 金伟其, 王吉晖.  直方图在显微热成像微扫描位置标定中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 519-523.
    [18] 石进峰, 吴清文, 杨献伟, 刘宏伟, 黄勇.  光轴竖直大口径长焦距平行光管热设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1617-1622.
    [19] 秦雷, 刘俊岩, 龚金龙, 姜斌, 王扬.  超声红外锁相热像技术检测金属板材表面裂纹 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1123-1130.
    [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.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  459
  • HTML全文浏览量:  46
  • PDF下载量:  94
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-05
  • 修回日期:  2016-08-10
  • 刊出日期:  2017-03-25

基于涡流热成像的铁磁材料近表面微裂纹检测

doi: 10.3788/IRLA201746.0317001
    作者简介:

    闫会朋(1991-),男,博士,主要从事飞行器推进系统检测与故障诊断方面的研究。Email:yanhuipeng104125@163.com

    通讯作者: 杨正伟(1982-),男,讲师,硕士生导师,主要从事飞行器推进系统检测与故障诊断方面的研究。Email:yangzhengwei1136@163.com
基金项目:

国家自然科学基金(51575516);陕西省自然科学基金研究计划((2016JM6075);航空科学基金(201509U8004))

  • 中图分类号: TP274

摘要: 采用涡流热成像技术,对铁磁材料近表面微裂纹进行了检测研究。提出了平行激励热传导方式检测近表面微裂纹的检测方法;数值计算模拟了涡流激励下裂纹处的生热过程,分析了裂纹处的温度分布及其对检测结果的影响;采用平行激励方式对含近表面微裂纹的铁磁材料进行了检测实验,通过提取试件表面温度分布数据,获取其变化速率曲线,实现了对裂纹的检测和识别。结果表明:涡流热成像平行激励方式能够准确地检测到铁磁材料近表面的微裂纹缺陷;选择适当的涡流激励时间有助于提高裂纹处与非裂纹处温度对比,增强检测效果。该方法的研究为近表面微裂纹的检测和定量识别奠定了基础。

English Abstract

参考文献 (14)

目录

    /

    返回文章
    返回