1  引言

      无损检测是材料检测和表征的重要方法之一。目前新材料尤其是复合材料的无损检测已经应用于材料、结构件和服役检测3个方面。无损检测技术已经成为新材料研究和应用中的一项关键技术，融入新材料从研究到最终装机应用的全过程。红外热波无损检测是一项近来发展很快的无损检测技术CONTROL ENGINEERING China版权所有，在美国已有了许多成功的应用。最近，在国家863计划（2003AA333090）和211工程重点学科建设等经费支持下，该技术的应用研究在我国也取得了较快的进展。

2　热波检测基本原理[1]-[3]

       红外热波无损检测技术的核心是针对被检物的材质、结构和缺陷类型以及特定的检测条件，设计不同特性的热源（如：高能闪光灯、超声波、电磁、热风等）并用计算机控制进行周期、脉冲等函数形式的加热www.cechina.cn，同时采用红外热成像技术对时序热波信号进行捕捉和数据采集，采用专用软件进行实时图像信号处理和分析并最终显示检测结果（图1）。

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bsp; 需要指出的是，由于应用热波原理并采用了主动式控制热激励的方法，热波检测技术与传统的被动式红外热成像检测是有本质区别的（见图2）。

       对于不同被检测物、检测环境和条件，需要有针对性地设计采用大功率闪光灯、超声波、激光、THz波、热风、电磁感应、电流、机械振动等方式的热激励手段，相应的机械装置和控制装置及编制控制和图像数据处理软件。

3 设备构成和技术指标[4]

EchoTherm红外探伤仪主要包括红外热像仪、热激励系统和计算机及专用软件控制、图像采集和处理系统，实物照片见图3。

3.1  红外热像仪

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       EchoTherm系统可选配各种热成像仪，包括FLIR公司ThermaCAM SC3000热像仪，法国Jade热像仪等。主要技术指标包括热灵敏度、空间分辨率、帧频、数字输出、接口等。ThermaCAM SC3000热像仪主要指标见表1。

3.2  热激励装置

       两只脉冲宽度为2毫秒氙灯CONTROL ENGINEERING China版权所有，每个闪光灯最大能量为2.4千焦。

       能量可调谐，两只相同规格的大电容，每只有六个输出端口，包括800焦一个，1600焦一个，2400焦四个。其能量输出可分为九个档位。外接220伏交流电源随时充电。

3.3  探测装置

       探测装置包括热像仪、闪光灯和防光扩散遮罩，质量大约5千克。可手持（见图4），也可以装在三脚架（见图5）、机械手等装置上（见图6）。一次探测最大尺寸为27厘米×37厘米（0.1平方米）。

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3.4   计算机及软件

       PⅢ2.4G双CPU处理器，1G内存，17寸液晶显示器，DVD刻录光驱，1.44软驱。Windows XP系统，专用软件。专用软件可以完成对数据的处理和图像的再现，能够对图像进行伪彩色处理、微分处理、滤波处理、可调节图像对比度。能够保存多种文件格式的文件，包括数据包文件、动态AVI影片和静态BMP图片等。

3.5   其他

       10米同轴电缆连接探测装置与主体装置（能源提供装置及计算机）；主体装置带有四个橡胶轮CONTROL ENGINEERING China版权所有，可在现场移动。系统主体装置为52.9厘米×52.9厘米×108.6厘米，总质量约230千克。

4 技术特点

       热波检测具有如下技术特点：
――适用面广：可用于所有金属和非金属材料。

――速度快：每个测量一般只需几十秒钟。

――观测面积大：根据被测对象和光学系统，一次测量可覆盖0.1平方米。对大型检测对象还可对结果进行自动拼图处理。

――直观：测量结果用图像显示、直观易懂。

――定量：可以直接测量到深度、厚度，并能作表面下的识别。

――单向、非接触：加热和探测在被检试件同侧CONTROL ENGINEERING China版权所有，且通常情况下不污染也不需接触试件。

――设备可移动、探头轻便：十分适合外场、现场应用和在线、在役检测。