冯辅周，张超省，张丽霞，闵庆旭

（装甲兵工程学院 机械工程系，北京 100072）

超声红外热波技术的原型是20世纪70年代末期出现的振动热像检测［1］。受到当时计算机和热像仪性能的限制，仿真计算和试验验证的实现非常困难，对该方法的研究一直没有太大进展。直到20世纪90年代末，计算机技术的迅猛发展和热像仪性能的大幅提升，使得振动热像检测的研究进入了一个崭新的发展阶段。2000年以来，美国韦恩州立大学的X Han等人对该检测方法进行了深入的研究，由于他们采用超声塑焊枪作为激励源，该检测方法与后来兴起的红外热波技术存在相通之处，随后的研究人员将这种采用超声脉冲作为激励源的振动热像检测称为超声红外热波技术［2－3］。

1 基本原理及特点

超声红外热波技术采用超声脉冲作为激励源，注入被测对象的振动能量传播至裂纹、分层、脱粘等接触界面类型缺陷区域时，缺陷区域因摩擦生热、塑性变形等产生热量，使机械能转化为热能，产生的热量以热波的形式向试件表面传导，从而在被测对象表面温度场上表现出来。采用热像仪获取表面温度分布可以判断被测对象内部或表面缺陷，这是超声红外热波技术用于缺陷检测的基本原理［4－5］。超声红外热波检测系统主要由热像仪、采集控制终端、超声电源、超声枪和其它辅助设备构成，如图1所示。超声激励系统主要包含超声枪和超声电源两部分，超声激励参数主要包括激励频率、激励时间、激励强度等，是影响超声红外热波检测的最直接因素。……