红外检测点滴.PDF

红外检测点滴 广州飞机维修有限公司 聂有传、王健明、杨俐 摘要：复合材料蜂窝结构内部积水浸蚀蜂窝的胶接性能，实践证明：红外热像检测复合材料蜂窝内部 的积水是高效率的、行之有效的检测方法。 随着空客飞机群的增大，飞行时间的增多，复合材料结构的无损检测工作越来越紧迫，尤其是飞机的 方向舵和升降舵结构积水的检测，这项工作根据空客NTM 55-20-07-PB 的要求，只能用红外热像方法进行， 不能用其他方法代替。 1．红外检测基本概念 在自然界中，任何高于绝对温度（—273 ℃）的物体都是红外辐射。辐射能量的主波长是 温度的函数，并与表面状态有关。因此红外无损检测就是测量通过物体的热量和热流来鉴定该 物体的一种方法。当物体内部存在裂缝和缺陷时将会改变该物体的热传导性能，使物体表面温 度分布有差别，用检测装置就可显示出它的热辐射不同，于是就能判别和检测出缺陷的位置和 大小。 如图 1，A 、B 两块板胶接在一起的工件，要检测交界面是否胶接良好，在不破坏工件的 前提下，检测胶接是否胶接良好。 在工件的A 板表面均匀加热，在B 板测量它的温度分布。它的温度分布场就可显示出胶 接交界面是否良好。因为在胶接状态良好时，A 板温度升高，热量就能通过胶接的界面均匀地 向B 板传导。 A 板 B 板 均匀加热 温度分布 图1.红外检测示意图 相反，当胶接面某处存在胶接不良时，就会影响A 板与B 板之间热传导的均匀性。B 板 的热分布不均匀造成物体各处存在着温度差，通过利用红外热像仪对物体表面温度分布的测量 及显示，可检测出物体存在着温度差的位置及尺寸也就是胶接不良的位置从而达到检测目的。 2 ．红外无损检测的两种测试方法 红外无损检测有主动测试和被动测试两种方法，也称瞬态法和恒温法。 1）被动测试法 被动测试法是对工件人为地注入热量，通过探测设备测量热量通过工件的变化情况，因此 确定出物体内部的状况。 入射波 辐射波 图2.非质体/无缺陷 图2 表示没有缺陷的均质材料,当热流均匀进入工件表面后,它能均匀地进入工件内部,并均 匀地反射出来,它的表面温度是均匀的。 入射波 辐射波 图3.非均质体/ 隔热性缺陷 图3 表示材料内有一隔热性质的缺陷,表面热流进入时,在缺陷处形成热量堆积,因而反射到 表面的温度在相应的地方就产生热点。 入射波 辐射波 图4.非均质体/导热性缺陷 图4 表示材料内存在导热性缺陷使注入热流在缺陷处较其他地方更快地传导掉，因而反射 到表面的温度场就形成低温点。这样，采用红外检测能形象地检测出材料内部的缺陷来。 2 ）主动测试 主动测试是将被测工件经恒温一定时间后再放入另一恒温环境，此时工件自身有热辐射。 有缺陷和无缺陷处热辐射是不同的。如工件内有脱胶、裂纹等缺陷、内部热流向外流动时，由 于受缺陷阻挡、工件表面热辐射就会出现不均匀现象。热象仪荧屏上会出现一个相应的因温度 差而产生的热图像，通过图像就能找出缺陷的相应位置和大小尺寸了。 3 ．热注入源 主动测试法的热流是依靠物体自身的辐射，而被动测试法是人为地给物体注入一定的热 量，然后测量它的反射热量值，所以在用被动测试法时必须对物体加热。热注入源可以是热空 气喷注、直接火焰、感应加热线圈、红外灯、弧光灯、电热技术等。 1）在做空客飞机升降舵积水检测时