[发明专利]金属蜂窝钎焊件脉冲红外热波检测方法

说明书

本发明公开了一种金属蜂窝钎焊件脉冲红外热波检测方法。本方法特点是采用脉冲红外热波技术检测金属蜂窝钎焊件，以热对比度极大峰值时刻对应热图做进一步处理。对该热图做直方图及均衡化处理，并根据蜂窝芯格结构特点及简化的三维热扩散，计算阈值。求热图水平方向和垂直方向曲线所有极值点，所有极小值点位置赋值为1，表示钎焊区域，极小峰值与相邻极大峰值差值小于阈值则该极小峰值点赋值为0，表示无钎焊区域。根据本发明的方法可更加直观、准确、快捷地得到缺陷识别结果，在一些实施方式中还可实现全部步骤的自动化。

技术领域

本发明涉及无损探伤检测技术领域，特别涉及一种金属蜂窝钎焊件脉冲红外热波检测方法。

背景技术

金属蜂窝真空钎焊件是由金属蜂窝与单面承力板(高温合金蒙皮)钎焊而成，现已广泛应用于航空航天、交通运输、军工、电子等领域。钎焊是指在真空环境中，在一定的温度和压力下，利用熔化的填充金属(钎料)将加热的固体金属连接在一起。钎焊过程中固体金属不发生熔化，其结合是依靠被焊金属与钎料间的原子扩散而成。

由于金属蜂窝真空钎焊件是由金属蜂窝与承力板单面真空钎焊而成，其钎焊质量直接影响其使用性能。因工艺原因，金属蜂窝真空钎焊件可能出现无钎料、未焊合或钎料层存在疏松、节点开焊及芯格断裂，钎料过多，芯格内壁孔洞及异物，芯格压缩等缺陷。检测蜂窝钎焊件质量的方法很多，有氟利昂渗透法、渗漏法和超声波检测法等。

脉冲红外热波无损检测技术是二十世纪九十年代后发展起来的一种无损检测技术。此方法以热波理论为理论依据，通过主动对被检测物体施加脉冲热激励、并采用红外热像仪连续观察和记录物体表面的温场变化，并通过现代计算机技术及图像信息处理技术进行时序热波信号的探测、采集、数据处理和分析，以实现对物体内部缺陷或损伤的定量诊断。脉冲红外热波无损检测技术由于其快速、大面积、非接触等特点已广泛应用于复合材料检测，包括蜂窝结构。对于蜂窝结构的脱粘和分层等缺陷的信号分析和判读，目前常采用的方法是有经验的研究或操作人员在对热波一维曲线进行数据重构的基础上，对原始信号或者其对应的对数一阶或二阶微分进行分析，根据经验判断被测件是否有缺陷。对于金属蜂窝钎焊件，其常见缺陷或所关注的主要缺陷是无钎料、未焊合或钎料层存在疏松。由于金属蒙皮的热扩散系数通常较大，且在数据重构过程中容易受噪声等因素的影响，造成热图中钎焊缺陷与正常区域的热对比度较小或有重叠(加热不均或者表面状况差异，容易造成不同区域信号有可能有较大差异)，同时芯格密度较大，人工较难进行有效的数据分析或缺陷判读。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属蜂窝钎焊件脉冲红外热波检测方法，针对金属蜂窝钎焊件缺陷特点，在脉冲红外热波理论基础上，进行钎焊缺陷信号判读，从而克服现有脉冲红外热波检测方法容易受噪声影响、人工难以进行有效判读的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种金属蜂窝钎焊件脉冲红外热波检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，通过脉冲红外热波无损检测对金属蜂窝钎焊件进行检测，利用高能脉冲闪光灯对金属蜂窝钎焊件表面进行热激励，同时使用红外热像装置获得金属蜂窝钎焊件表面的原始热图序列T₀(u,v,t)，其中，u、v为金属蜂窝钎焊件表面的坐标，t为时间，并将原始热图序列T₀(u,v,t)存储在通用存储器中；

步骤2，对所获得的原始热图序列T₀(u,v,t)进行减背景处理，即每幅图像均减掉高能脉冲闪光激励前的图像，从而得到热图序列T₁(u,v,t)；

步骤3，对热图序列T₁(u,v,t)的所有像素点做归一化处理，即以像素点(u,v)时间序列的最大值对该时间序列进行归一化，从而得到减掉背景并做归一化的热图序列T(u,v,t)；