1 宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室, 宁夏 银川 750021
2 华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室, 上海 200237
火焰光谱检测技术应用于气化炉有效监控, 能实时反映气化炉工况, 保障气化炉稳定运行。 采用实验室规模的气流床撞击水煤浆气化装置, 利用光纤光谱仪通过对气化炉不同部位进行探测, 研究了水煤浆气化火焰在距离撞击平面不同轴向位置L处的光谱辐射特性, 并利用不同自由基强度及分布对气化炉内各反应区进行表征, 为气化炉运行工况提供依据。 结果表明： 在300～800 nm范围内可检测到明显的OH*(306.7和309.8 nm), H*2(382 nm), CH*(314.5和387 nm), Na*(589 nm), Ar(671 nm)和K*(404, 768和770 nm)特征峰, 而各种粒子激发方式及分布方式不同, 可用于实现火焰宏观特征的表征。 从紫外至可见光区域。 水煤浆气化火焰中存在强烈的背景辐射, 主要包括颗粒在高温下产生的黑体辐射及CO*2受热激发产生的350～600 nm的连续旋转辐射, 强烈的背景辐射对自由基强度辐射测定形成干扰, 需通过计算扣除背景辐射。 利用检测到的各自由基强度分布可对气化火焰进行表征, OH*分布可表征火焰反应区域, 而CH*存在范围相对较窄, 仅存在于-10 cm
光谱辐射 气流床气化炉 化学激发 热激发 燃烧诊断 Spectral radiation Entrained-flow gasifier Chemical excitation Thermal excitation Combustion diagnosis
昆明理工大学信息工程与自动化学院, 云南 昆明 650500
针对管道内壁缺陷深度检测的问题,建立了一种基于电涡流主动热激励的红外热成像管道缺陷深度检测方法。阐述了红外热成像管道缺陷深度检测的机理,针对埋地管道检测对热激励的特殊要求,设计了参数可调控的电涡流热激励实验装置,按照管道内壁形状制作了检测试件,通过基于电涡流的主动热激励实验,分析了谐振频率、提离高度、输入电功率这3个重要参数对热激励效率的影响,并得出它们的优化值。在此基础上,对预先设计带有不同深度缺陷的检测试件进行主动热激励,并获取其红外热图像,通过分析热图像数据发现,缺陷与非缺陷区域间灰度均值的差值随缺陷深度的变化而变化,一在定条件下二者呈单值对应关系,且具有较好的线性度。利用这一规律,通过实验数据拟合建立了槽形缺陷和圆形缺陷的深度检测模型,实验测试显示所建立的模型具有一定的检测精度。研究结果表明:在优化的电涡流主动热激励条件下,可以通过红外热图像计算出缺陷深度,所提出的基于电涡流主动热激励的红外热成像管道缺陷深度检测方法具有可行性。
测量 无损检测 缺陷深度 红外热成像 管道检测 电涡流 热激励
1 江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏 南京 210036
2 南京诺威尔光电系统有限公司，江苏 南京 210046
3 电子科技大学，四川 成都 610054
红外热波成像是近年来发展较快的一种新型无损检测技术，它是一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术，其三大核心技术包括热激励、红外图像采集及红外图像处理。本文对热激励技术中的闪光灯、激光、卤素灯、红外灯、超声、电磁等几种主要热激励方法的特点及研究现状进行了介绍与对比，分析了采集技术中的制冷与非制冷热像仪各自特点，并对红外图像处理技术中的降噪、增强、序列热图处理及缺陷提取等四大研究方向进行了总结，介绍了相应发展状况和进展。最后总结了该技术的发展趋势。
红外无损检测 热波成像 热波激励 红外图像采集技术 红外图像处理 thermography nondestructive testing thermal excitation IR image acquisition IR image processing
海军工程大学动力工程学院, 湖北 武汉 430033
热激励方式的合理选择是保证主动缺陷检测以及定量识别效果的前提。建立了一个用于分析不同热激励方式下缺陷试件红外检测表面温度分布规律的二维导热模型。针对几种常见热激励方式, 通过改变加热面积、加热位置及热流密度来改变热激励的施加方式, 系统地分析了带有缺陷的试件在施加不同热激励时红外检测表面的温度分布规律, 发现在多个相邻边界面施加热激励时可获得较好的缺陷识别加热效果。
热激励 缺陷红外诊断 红外测温 thermal excitation thermographic defect diagnosis infrared temperature measurement
物体内部缺陷是指表面以下的裂纹、杂质、疲劳损伤以及腐蚀，此类缺陷因具有隐蔽性而严重影响产品质量和运行安全。以光学元件和飞机叶片为例，分析内部缺陷形成机理和形貌特征。将内部缺陷无损检测分为有激励无损检测和无激励无损检测，并着重介绍了热激励和磁激励无损检测的原理和研究成果。
测量 内部缺陷 光学元件 飞机叶片 热激励无损检测 磁激励无损检测 激光与光电子学进展
2013, 50(4): 040002
1 北京航空航天大学材料科学与工程学院, 北京 100191
2 北京航空航天大学能源与动力工程学院, 北京 100191
3 首都师范大学物理系, 北京 100048
红外热波无损检测中热激励方式是影响缺陷检测可靠性的主要因素之一。以玻璃纤维增强复合材料缺陷检测为研究对象, 建立纤维增强复合材料热激励方式的选取原则。选取带预埋缺陷的玻璃纤维增强层压板, 采用脉冲闪光灯、沸水水浴、烤箱恒温加热和脉冲超声四种热激励方式, 进行热波检测, 获取并处理试件表面的热激励响应信号红外辐射值。从热图的信噪比、红外辐射值变化曲线和缺陷可检测度三个方面对比分析, 综合考查了四种热激励方式对检测结果的影响, 提出了纤维增强复合材料的热激励源的选取原则。为提高检测可靠性, 热激励源的选取应遵循这一原则。
信号处理 热激励 红外热波 纤维增强 无损检测
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
联立稳态带传输方程和耦和波方程,基于Kukhtarev模型和Moharam的场函数,以光强调制度为主要变量,求得了适用于任意干涉光强调制度及光激发效率为任意常数时的光折变晶体中全息相位栅包迹的解析解。在此基础上,分析了非破坏性读出情况下的衍射效率。
光折变效应 动力学光栅 光波耦合 热激发 光激发
南开大学物理科学学院光子学中心,天津 300071
研究了Fe:LiNbO3晶体的光折变性能随晶体温度变化的动态性质。实验结果显示,质子与热激发电子之间存在着强烈的竞争,在较低的温度下(低于120℃),在晶体光折变响应时间内,质子对晶体的光折变性能的影响很小,而电子的热激发速率β随晶体温度的变化将是影响晶体光折变性能的主要因素;而在较高温度时(高于120℃),质子由于迁移率的增大而开始显著地影响晶体的光折变性能。
光折变 质子 热激发。
