一种激励检测一体化的红外热像检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种激励检测一体化的红外热像检测装置，包含壳体、手柄、扬风管、热风器、红外热像仪、信号处理模块、电源模块和显示模块；其中，热风器产生热风，热风通过扬风管对试件进行加热，红外热像仪采集红外视频并将视频传递给信号处理模块，信号处理模块处理和存储采集到的红外视频，并将其通过显示模块显示出来。红外热像仪能够绕扬风管转动，可以方便地调节其相对位置。本实用新型将红外激励采集装置一体化，结构设计合理紧凑，可实现单手操作，实用性更强，能够满足工程化快速检测的需要。
【专利说明】一种激励检测一体化的红外热像检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及红外热成像检测领域，尤其涉及一种激励检测一体化的红外热像检测装置。
【背景技术】
[0002]大型复合材料构件(包括大型飞机机身、机翼和风电叶片)的质量至关重要，复合材料不仅轻质高强度和性能可设计，更可以通过整体一体化制造成形实现大型构件，在减重、耐疲劳、可维护性方面大大优于传统的金属材料，相应地，复合材料结构缺陷损伤的可靠和快速检测问题越来越突出。针对复合材料构件损伤检测高可靠性和高速度的要求，研究小型化激励检测一体化的快速扫描红外热成像检测装置，有效解决复合材料构件无损检测实践中的问题。
[0003]西方发达国家的红外热成像技术已经非常成熟，在技术水平上处于决定领先地位。相比较而言，我国的红外热成像技术则起步较晚。近几年，国内从事红外热成像系统研发的单位也在逐渐增加，主要有武汉高德红外、浙江大立等。目前市场上主要有两种类型的红外热像仪组成检测系统:一种是借助于红外热像仪和计算机组成一个功能强大、测量精度高的红外检测分析系统，其主要缺陷是现场进行操作时有一定的不便性；另一种是手持式的红外热像仪，但功能单一往往不能满足客户的需求。现有的红外检测系统热激励装置与红外成像设备是分离的，需多人操作，实际检测时需通过移动被测试件完成对大型试件的检测，且都不能进行二次开发。因此，现有的红外热成像检测系统在实际应用过程中存在缺陷，难以很好地满足应用需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对【背景技术】的缺陷，提供一种激励检测一体化的红外热像检测装置，不需移动被测试件，单人操作，实现对大型试件的现场在线扫描检测，满足工程化快速检测的需求。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0006]一种激励检测一体化的红外热像检测装置，包含壳体、手柄、扬风管、热风器、红外热像仪、信号处理模块、电源模块和显示模块；
[0007]所述红外热像仪通过信号处理模块与显示器相连，所述电源模块分别和热风器、红外热像仪、信号处理模块、显示模块相连；
[0008]所述电源模块和热风器置于壳体内，所述扬风管设置在壳体的前端、与热风器的热风出口相通，所述手柄和显示模块均设置在壳体上；
[0009]所述扬风管的外壁上设有环绕扬风管的销槽，所述红外热像仪上设有与所述销槽相匹配的滑销，所述红外热像仪能够通过所述滑销沿扬风管上的销槽滑动；
[0010]所述滑销上设有一限位装置，使得所述滑销能够所述销槽上固定或者滑动。
[0011]红外热像仪需要激励器来对试件进行加热，加热试件后，试件表面吸收热能并向试件内部传导，由于试件内缺陷与试件材料的热传导特性不同弓I起试件表面温度场的分布异常。根据激励方式的不同，红外检测中有外部和内部热激励方法，外部激励又有热风法、脉冲闪光法、微波加热法以及红外辐射灯照射法等，本实用新型采用便于手握操作的热风器作为激励源。
[0012]所述红外热像仪采用小型化红外热像仪，体积小，USB供电，USB传输数据,可以方便地与激励器一体化。
[0013]作为本实用新型一种激励检测一体化的红外热像检测装置进一步的优化方案，所述电源模块采用充电式电池。
[0014]作为本实用新型一种激励检测一体化的红外热像检测装置进一步的优化方案，所述显示模块采用LCD触摸屏。
[0015]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0016]将激励器和红外采集装置一体化，结构设计合理紧凑，可实现单手操作，实用性更强。此外，由于红外热像仪体积小巧，可以根据检测现场情况方便地变换红外热像仪与激励器的相对位置，从左往右扫描时，将红外热像仪置于激励器左侧；从右往左扫描时，将红外热像仪置于激励器右侧；从上往下扫描时，将红外热像仪置于激励器上侧；从下往上扫描时，将红外热像仪置于激励器下侧，操作灵活。电源可采用电池供电，适合现场操作，使实际检测不再受限制，从而满足工程化快速检测的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型的电路连接示意图；
[0019]图3是信号处理模块的结构示意图；
[0020]图4是扫描方式的示意图；
[0021]图5是IXD触摸屏操作界面的简单示意图；
[0022]图6_a和图6_b是基于调色板的伪彩色处理结果示意图。
[0023]其中，1-扬风管，2-壳体，3-手柄，4-红外热像仪，5-信号处理模块，6_显示模块。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0025]如图1所示，本发明公开了一种激励检测一体化的红外热像检测装置，包含壳体、手柄、扬风管、热风器、红外热像仪、信号处理模块、电源模块和显示模块；
[0026]所述红外热像仪通过信号处理模块与显示器相连，所述电源模块分别和热风器、红外热像仪、信号处理模块、显示模块相连；
[0027]所述电源模块和热风器置于壳体内，所述扬风管设置在壳体的前端、与热风器的热风出口相通，所述手柄和显示模块均设置在壳体上；
[0028]所述扬风管的外壁上设有环绕扬风管的销槽，所述红外热像仪上设有与所述销槽相匹配的滑销，所述红外热像仪能够通过所述滑销沿扬风管上的销槽滑动；
[0029]所述滑销上设有一限位装置，使得所述滑销能够所述销槽上固定或者滑动。
[0030]所述电源模块采用充电式电池，，所述显示模块采用IXD触摸屏。
[0031]如图2所示，检测装置工作时，激励器对内部可能存在缺陷的试件进行加热，在激励器对试件表面加热的同时小型化红外热像仪对加热区域进行摄像，摄像的区域大于加热的区域。信号处理电路负责实现激励、采集同步控制，并将采集的红外热图保存AVI视频到SD存储卡，实现伪彩色处理、抓取红外热图、计算温度信息等功能。LCD触摸屏使得用户能够通过图形用户界面控制采集处理程序的执行。其中信号处理电路采用充电式电池供电，小型化红外热像仪、IXD触摸屏由信号处理电路供电。必要时激励器也可以电池供电。
[0032]如图3所示，信号处理模块包含处理器、SDRAM、Flash、SD存储卡、USB接口、I/O同步控制，其中，处理器、SDRAM、Flash主要用来启动操作系统，SD存储卡用来存储视频和图像数据，USB接口用来接小型化红外热像仪，I/O同步控制激励与热像仪工作，信号处理模块通过IXD触摸屏来显示和控制操作。
[0033]如图4所示，给出了检测时从上往下扫描时的示意图，红外热像仪置于激励器上方，箭头所指方向为扫描方向，其中虚线所形成的区域是加热的区域，实线所形成的区域是成像的区域。红外热像仪与激励器的相对位置可以根据实际情况改变，从左往右扫描时，将红外热像仪置于激励器左侧；从右往左扫描时，将红外热像仪置于激励器右侧；从上往下扫描时，将红外热像仪置于激励器上侧；从下往上扫描时，将红外热像仪置于激励器下侧。
[0034]如图5所示，给出了 LCD触摸屏界面的简单示意图，该界面主要有采集控制、显示和预览图像三大块，其他功能可以在此基础上进行扩展。其中采集控制主要负责红外视频的采集及激励同步控制，并具有将视频进行AVI封装并保存到SD存储卡上，在采集过程中随机抓取单幅图像，停止采集等功能。显示区域完成视频和图像的显示。预览图像包括打开图像，缩放图像，旋转图像，其中缩放图像实现对图像比例缩放，旋转图像解决因拍摄角度导致的图像倾斜问题，此外可以通过选择不同的调色板来进行伪彩色处理。当然，还可以增加计算单点温度，计算区域温度等功能。
[0035]如图6-a和图6-b所示，给出了不同调色板下处理红外灰度图后的效果，用户可以根据实际情况选择合适的调色板，伪彩色一般遵循的原理是温度高的地方用暖色表示，温度低的地方用冷色表示。
[0036]本小型化激励检测一体化的快速扫描红外热波检测装置的工作过程是:系统启动后，进行系统调整和参数设置，如视场调节，选择合适的调色板实时显示伪彩色处理后的图像等。检测时开始采集红外灰度视频数据的同时或延后一段时间(可以软件设置)启动激励器对试件进行加热，视频同时将保存到SD卡，点击停止采集按钮将停止视频的采集。当点击AVI封装按钮时，将对处理后的视频进行AVI封装并保存到SD卡等存储设备上。其次，当只想保存单幅图像时，点击抓取图像按钮，即可将当前图像以bmp的格式保存到SD卡上。此外，可以对保存的视频进行回放和对单幅图像进行预览，预览实现图像的缩放、旋转等功能。当然，在采集显示过程中，如果需要观察单点的温度值或是某块区域的温度值，都可以计算并显示出来。最后根据扫描的方向，相应地变换小型化红外热像仪和激励器的相对位置就可以单手方便地对试件进行缺陷检测。
[0037]对实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种激励检测一体化的红外热像检测装置，其特征在于，包含壳体、手柄、扬风管、热风器、红外热像仪、信号处理模块、电源模块和显示模块； 所述红外热像仪通过信号处理模块与显示器相连，所述电源模块分别和热风器、红外热像仪、信号处理模块、显示模块相连； 所述电源模块和热风器置于壳体内，所述扬风管设置在壳体的前端、与热风器的热风出口相通，所述手柄和显示模块均设置在壳体上； 所述扬风管的外壁上设有环绕扬风管的销槽，所述红外热像仪上设有与所述销槽相匹配的滑销，所述红外热像仪能够通过所述滑销沿扬风管上的销槽滑动； 所述滑销上设有一限位装置，使得所述滑销能够所述销槽上固定或者滑动。
2.根据权利要求1所述的一种激励检测一体化的红外热像检测装置，其特征在于，所述电源模块采用充电式电池。
3.根据权利要求1所述的一种激励检测一体化的红外热像检测装置，其特征在于，所述显示模块采用LCD触摸屏。
【文档编号】G01N21/88GK204142640SQ201420435741
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】田裕鹏, 周克印, 熊克 申请人:南京航空航天大学