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目次
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《渦流熱成像檢測技術》是作者潘孟春、何赟譯、陳棣湘根據多年從事渦流熱成像等科學研究的實踐和思考，同時參考國際上相關的研究撰寫而成的。
《渦流熱成像檢測技術》從物理角度，分析了渦流場和溫度場的形成物理本質，闡明了缺陷對渦流場、熱傳遞等物理過程的擾動規律，建立了基于渦流場和熱傳遞的缺陷評估方法；從信號角度，分析了溫度信息的時頻域特性，建立了時頻域特征與缺陷的映射關系，為實現缺陷檢測提供了理論基礎；從應用角度，以金屬中的裂紋、鋼結構中的腐蝕、碳纖維中的分層和撞擊為典型對象，論述了渦流熱成像檢測技術的實際應用；從完備角度，介紹了渦流鎖相熱成像檢測技術和渦流脈沖相位熱成像檢測技術的原理、特點及應用。
《渦流熱成像檢測技術》可供航天、航空、機械、建筑、冶金、電力、石油、造船、汽車、核能、鐵路以及國防工業等從事無損檢測、材料評估和結構健康監測的科研工作者與工程技術人員參考。
名人/編輯推薦
《渦流熱成像檢測技術》可供航天、航空、機械、建筑、冶金、電力、石油、造船、汽車、核能、鐵路以及國防工業等從事無損檢測、材料評估和結構健康監測的科研工作者與工程技術人員參考。
目次
第1章緒論
1.1無損檢測技術概況
1.2航空無損檢測技術概況
1.3渦流熱成像檢測技術概況
1.4渦流熱成像檢測技術的國內外發展現狀
第2章渦流熱成像檢測技術基礎
2.1熱成像檢測技術基礎
2.2渦流熱成像檢測技術原理
2.3渦流熱成像檢測系統構成
第3章電磁感應加熱機理及影響因素分析
3.1感應加熱機理及影響因素
3.2非鐵磁性材料與鐵磁性材料感應加熱的區別
3.3平板鐵磁性構件的表面加熱模型
3.4圓柱形鐵磁性構件的表面加熱模型
第4章基于渦流場擾動的表面缺陷評估方法
4.1表面缺陷對渦流場／溫度場的擾動
4.2缺陷形狀尺寸對渦流場／溫度場擾動的影響分析
4.3缺陷走向對渦流場擾動的影響分析
第5章基于熱傳遞的深層缺陷定量評估方法
5.1缺陷深度定量的理論分析
5.2缺陷深度定量的數值分析
5.3缺陷深度定量的實驗研究
第6章渦流脈沖熱成像信號的基本處理方法
6.1熱像儀數據的基本分析方法
6.2時域信號處理方法
6.3頻域信號處理方法
6.4熱成像圖處理方法
6.5像素級圖像融合方法
第7章基于統計分析的信號處理方法
7.1橫向熱傳遞“模糊效應”的負面影響
7.2基于統計分析的圖像重構方法
7.3基于圖像重構方法的微缺陷和深層缺陷的檢測
7.4圖像重構方法的優化與改進
7.5圖像重構方法在其他無損檢測技術中的應用
第8章金屬構件中裂紋的檢測評估
8.1發動機葉片損傷檢測
8.2桿索鋼構件表面裂紋的檢測評估
8.3鐵軌疲勞裂紋的檢測評估
8.4鋁合金傾斜裂紋的檢測評估
第9章鋼結構中腐蝕的檢測評估
9.1腐蝕及附帶缺陷的定性評估方法
9.2不同曝露時間腐蝕的評估及發展規律預測
9.3不同處理等級腐蝕的分類
9.4氣泡缺陷的檢測評估
9.5輕微腐蝕的檢測評估
第10章碳纖維復合材料的檢測評估
10.1碳纖維復合材料中缺陷檢測識別方法
10.2分層缺陷的檢測評估
10.3低能量撞擊損傷的檢測評估
10.4高能量撞擊損傷的檢測評估
第11章渦流鎖相熱成像檢測技術
11.1渦流鎖相熱成像檢測技術基本原理
11.2典型渦流鎖相熱成像檢測系統
11.3導電材料及結構的檢測評估
11.4印制電路板的檢測評估
第12章渦流脈沖相位熱成像檢測技術
12.1渦流脈沖相位熱成像檢測技術基本原理
12.2基于相位信息的缺陷深度定量評估
12.3脈沖相位式光學熱成像定量檢測實例
12.4渦流脈沖相位熱成像檢測實例
附錄專業名詞和英文翻譯
參考文獻
1.1無損檢測技術概況
1.2航空無損檢測技術概況
1.3渦流熱成像檢測技術概況
1.4渦流熱成像檢測技術的國內外發展現狀
第2章渦流熱成像檢測技術基礎
2.1熱成像檢測技術基礎
2.2渦流熱成像檢測技術原理
2.3渦流熱成像檢測系統構成
第3章電磁感應加熱機理及影響因素分析
3.1感應加熱機理及影響因素
3.2非鐵磁性材料與鐵磁性材料感應加熱的區別
3.3平板鐵磁性構件的表面加熱模型
3.4圓柱形鐵磁性構件的表面加熱模型
第4章基于渦流場擾動的表面缺陷評估方法
4.1表面缺陷對渦流場／溫度場的擾動
4.2缺陷形狀尺寸對渦流場／溫度場擾動的影響分析
4.3缺陷走向對渦流場擾動的影響分析
第5章基于熱傳遞的深層缺陷定量評估方法
5.1缺陷深度定量的理論分析
5.2缺陷深度定量的數值分析
5.3缺陷深度定量的實驗研究
第6章渦流脈沖熱成像信號的基本處理方法
6.1熱像儀數據的基本分析方法
6.2時域信號處理方法
6.3頻域信號處理方法
6.4熱成像圖處理方法
6.5像素級圖像融合方法
第7章基于統計分析的信號處理方法
7.1橫向熱傳遞“模糊效應”的負面影響
7.2基于統計分析的圖像重構方法
7.3基于圖像重構方法的微缺陷和深層缺陷的檢測
7.4圖像重構方法的優化與改進
7.5圖像重構方法在其他無損檢測技術中的應用
第8章金屬構件中裂紋的檢測評估
8.1發動機葉片損傷檢測
8.2桿索鋼構件表面裂紋的檢測評估
8.3鐵軌疲勞裂紋的檢測評估
8.4鋁合金傾斜裂紋的檢測評估
第9章鋼結構中腐蝕的檢測評估
9.1腐蝕及附帶缺陷的定性評估方法
9.2不同曝露時間腐蝕的評估及發展規律預測
9.3不同處理等級腐蝕的分類
9.4氣泡缺陷的檢測評估
9.5輕微腐蝕的檢測評估
第10章碳纖維復合材料的檢測評估
10.1碳纖維復合材料中缺陷檢測識別方法
10.2分層缺陷的檢測評估
10.3低能量撞擊損傷的檢測評估
10.4高能量撞擊損傷的檢測評估
第11章渦流鎖相熱成像檢測技術
11.1渦流鎖相熱成像檢測技術基本原理
11.2典型渦流鎖相熱成像檢測系統
11.3導電材料及結構的檢測評估
11.4印制電路板的檢測評估
第12章渦流脈沖相位熱成像檢測技術
12.1渦流脈沖相位熱成像檢測技術基本原理
12.2基于相位信息的缺陷深度定量評估
12.3脈沖相位式光學熱成像定量檢測實例
12.4渦流脈沖相位熱成像檢測實例
附錄專業名詞和英文翻譯
參考文獻
書摘/試閱
渦流熱成像檢測技術采用熱成像儀觀測被測構件的表面溫度變化，最終對被檢物體的表面及內部缺陷進行評估。相比傳統的渦流檢測技術，它具有以下優勢：
（1）采用紅外輻射測量物體表面溫度，檢測距離較大。
（2）與磁場傳感器相比較，熱像儀具有分辨率高的優點。
（3）檢測效率高；熱像儀可在幾毫秒內測出目標溫度，可以在較短時間內檢測較大的范圍。
（4）成像結果直觀明了。
從熱成像檢測技術來看，渦流熱成像檢測技術是一種特殊的紅外熱成像檢測技術。與其他紅外熱成像技術相比較，具有以下特點：
（1）只適用于導電材料。
（2）與超聲熱成像相比較，它是一種非接觸檢測方法。
（3）光學激勵只能在物體表面施加熱量，加熱效率受表面狀況影響，而渦流加熱技術通過電磁感應加熱，不受表面狀態影響。
（4）渦流加熱可直接加熱物體內部（集膚深度以內范圍），在此基礎上，熱波透入深度更大，因此檢測深度更大。
（5）表面缺陷可以直接影響渦流場的分布，導致缺陷部位的熱量不平衡，因此對表面微缺陷的檢測效果更好。
（6）表面溫度變化對電屬性、熱屬性和材料厚度敏感，因此可評估的參數更多。
此外，與其他常用無損檢測技術相比，該技術還具有以下優勢：
（1）與射線檢測技術比較，安全系數高。
（2）與超聲檢測技術比較，無需任何耦合劑，可實現非接觸檢測，且操作距離可遠可近。
（3）與聲發射檢測技術比較，熱成像結果直觀可靠，便于分析。
（4）與磁粉及滲透法比較，操作簡單方便。
1.4渦流熱成像檢測技術的國內外發展現狀
德國無損檢測研究院（Fraunhofer Institute for Nondestructive Testing）對渦流熱成像無損檢測技術進行了一系列的理論研究。該研究院還與SiemensEnergy和Siemens AG等公司合作，對渦輪葉片中的裂紋進行檢測。他們分別開發了固定式和便攜式渦流熱成像檢測系統，如圖1.3（a）和（b）所示。他們開發的系統可以有效檢測深100μm的裂紋。
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