杜 阳， 周德强， 潘 萌

(1.江南大学 机械工程学院，江苏 无锡 214122； 2.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏 无锡 214122)

基于脉冲涡流热成像的表面缺陷实验研究*

杜 阳1,2， 周德强1,2， 潘 萌1,2

(1.江南大学 机械工程学院，江苏 无锡 214122； 2.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏 无锡 214122)

针对碳纤维增强复合材料、铁磁性材料、非铁磁性材料，采用脉冲涡流热成像技术对其表面裂纹进行了实验研究，由于红外热像仪采集到的红外热图像边缘信息模糊以及提取的信息不完整，提出了一种Sobel算子的优化算法，研究发现改进后的算法能够有效提高对裂纹缺陷的边缘识别能力，实现对裂纹缺陷的定性分析。研究了不同材料缺陷深度的温度分布规律以及涡流加热方式，并分析了感应加热后不同裂纹深度与温度响应曲线的关系，为裂纹缺陷的定量分析提供了理论依据。

脉冲涡流热成像； 边缘检测； Sobel算子； 图像处理

0 引 言

导电构件在生产制造与日常服役过程中不可避免地会存在缺陷与遭受损伤，给安全生产带来了严重隐患，因此，导电构件的安全检查与日常维护势在必行。脉冲涡流热成像技术是一种新型涡流无损检测新技术，它集成了热成像技术与涡流技术的诸多优点：非接触、灵敏度高、检测速度快、检测面积大、检测效率高、实时测量等优点[1]。脉冲涡流热成像技术利用其产生的涡流对试件进行加热，而涡流的分布会受到缺陷的影响，进一步导致热量的变化，通过红外热像仪对其进行捕捉，最终利用提取的信号来反映缺陷的信息[2]。……