[发明专利]用于测试对象的无损评估的系统和方法

说明书

本申请涉及用于测试对象的无损评估的系统和方法。该系统包括：平台；电磁声换能器EMAT，该电磁声换能器EMAT用于引起沿测试对象传播的声振动；红外探测器，其被定位为当平台和测试对象相对彼此移动时，红外探测器记录测试对象上的多个测试区的热像，以探测测试对象中的瑕疵；以及控制器，该控制器连接以致动电磁声换能器EMAT和红外探测器，使振动的引起与热像的记录同步，从红外探测器接收信号，该信号表示测试对象的表面上的热像，并且在平台和测试对象相对彼此移动时，记录在测试区的热像上呈现的瑕疵的位置。

技术领域

本公开涉及无损评估(nondestructive evaluation)系统和方法，具体地，涉及用于对测试对象进行非接触、无损评估的系统和方法。

背景技术

必须保持结构对象和组件的完整性，这些结构对象和组件在使用中经受磨损和压力，并且受到这些对象和组件所工作的环境的危害。因此，期望周期性地测试这样的结构对象和组件，以确定其是否由于诸如表面裂纹、腐蚀、剥落等这样瑕疵而在强度或可靠性上降级。在某些情况下，可以将待测试对象从其使用位置拆除，并在实验室里使用实验室仪器对安装在测试台上的待测试对象的完整性进行测试。然而，在许多情况下，测试对象非常大或者集成在更大的结构中，使得拆除不切实际，从而使其难以用于远程测试。

此外，期望的是，对测试对象进行无损评估(NDE：ondestructive evaluation)测试。NDE测试不会以不希望的方式永久地改变测试对象，永久地改变测试对象可能使测试对象因其预期目的而无法使用。

已经开发了无损评估系统和方法，以提供对在现场的组件和结构进行非接触探测，从而探测瑕疵并以其他方式确定这种结构和组件的完整性。例如，已经开发了用于在通过超声或声音振动18指明(illuminate)的材料中探测内部缺陷的红外或热成像技术。声源通过具有恒定频率和振幅的能量脉冲在预定时间段内在测试对象中产生声波。

声源可以是提供宽带脉冲超声能量的电磁声换能器(EMAT)。当测试对象被EMAT声源激发时，使用热成像摄像机或设备对测试对象进行成像。记录图像序列，可以显示测试材料中的裂纹和其他缺陷，裂纹和其他缺陷呈现为较暗背景中的亮区。图像可以显示在监视器上，并且可以提供存储设备以在稍后的时间存储要被观察的图像序列。

由于需要固定声波源(EMAT)和红外成像设备之间的距离，从而在测试对象中的声波的传播可以在声波的发射器和成像装置之间正确同步，这种用于探测材料中内部缺陷的红外或热成像技术存在一些缺点。此外，需要提供无损评估系统，这种无损评估系统可以在相对较大的物体上运行，并且可以在短时间内检查大物体。

发明内容

所公开的用于对测试对象进行无损评估的系统可以安装在平台上，该平台相对于测试对象而移动，在测试对象移动时保持静止，或者平台和测试对象都移动，还准确并不断地记录测试对象的表面的热像，以探测响应于振动而呈现出的瑕疵。在一个实施例中，用于对测试对象进行无损评估的系统包括：平台；电磁声换能器(EMAT)，该EMAT安装在平台上，并且被定位为在测试对象中产生磁场，以引起沿测试对象的表面传播的声振动；红外探测器，该红外探测器安装在平台上，并且被定位为，当平台和测试对象中的至少一个相对彼此移动时，红外探测器记录测试对象的表面上的多个测试区的热像，以探测多个测试区内的测试对象的表面中的瑕疵；以及控制器，该控制器连接至EMAT和红外探测器，以致动EMAT从而在测试对象中引起振动，并且控制器致动红外探测器；控制器使由EMAT引起振动与由红外探测器记录多个测试区的热像同步，从而当由红外探测器成像的多个测试区中的一个测试区从EMAT接收这些振动中的一个振动时，红外探测器记录这些热像中的每一个热像；控制器从红外探测器接收信号，该信号表示测试对象的表面上的热像，并且每当平台和测试对象的至少一个相对移动彼此时，控制器记录在多个测试区的热像上呈现的瑕疵的位置。