基于镜面反射的红外线无损检测系统的制作方法

本实用新型属于无损检测设备领域，涉及一种基于镜面反射的红外线无损检测系统。

背景技术：

红外无损检测技术，其检测原理为利用闪光灯、激光等热激励方式，通过特定的控制形式，对被检测物体表面进行均匀热激励。如被检测物体表面或浅表面存在缺陷，会因为缺陷处的热导率与基材有差异，最终导致缺陷处与周围产生温度差。通过热成像仪记录该温度差，并生成灰度图像，通过对灰度图像进行图像处理，抑制图像噪声，增强缺陷特征，识别图像中的缺陷，以达到对被检测物体表面或浅表面的检测目的。

工业系统中，特别是安全相关的部件，存在一定的红外无损检测需求。但被检测的部件通常已经安装至某个系统中，该部件无法移动，不具备充分的可达性。因此红外无损检测设备和系统的便携化，或采用一定的方法提高红外无损检测技术的可达性，具有现实意义。

现有的红外无损检测技术及检测系统，为了提高系统灵敏度，通常采用的方法主要包括提高激励功率，提高热成像仪分辨率、帧频，采用制冷型热成像仪，利用多种图像处理技术等。提高激励功率，通常导致激光发生器、闪光灯等热激励设备体积的增大；提高热成像仪分辨率，采用制冷型热成像仪，通常导致热成像仪体积的增大。热激励设备和热成像仪体积的增大，将降低红外无损检测方法的可达性，增加设备系统操作难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种利用现有红外无损检测设备和技术，结合光纤和红外辐射反射镜面，从而提高检测可达性的红外线无损检测系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于镜面反射的红外线无损检测系统，其包括用于采集和图像处理的计算机、与所述计算机连接的激光发生器、用于接收经待检测物反射后的红外辐射的热成像仪、用于调整激光发生器的位置或其发射激光的角度的第一控制装置，所述热成像仪与所述计算机相连接，其特征在于：所述系统还包括用于扩大系统检测范围的反射镜面、用于驱动所述反射镜面移动的第二控制装置。

优化的，所述反射镜面为红外辐射反射镜面。

优化的，所述激光发生器包括发生器本体、与所述发生器本体相连接的激光器前端、连接于所述发生器本体与所述激光器前端之间的光纤以及安装于所述激光器前端上的光学镜头组件，所述第一控制装置与所述激光器前端相传动连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：光纤可将激光能量以极小的损耗传递至便携式激光器前端，且便携式激光器前端可小型化，因此可在空间上尽量靠近被检测物体；由激光发生器产生的激光能量经光纤传输至便携式激光器前端，并在光学镜头组件控制装置和光学镜头组件的驱动下，以一定规律扫描在红外辐射反射镜面上扫描，该入射激光经红外辐射反射镜面反射可以更全面的对被检测物体进行检测。

附图说明

附图1为本实用新型为未利用反射镜面检测待检测物时的原理图；

附图2为本实用新型为利用反射镜面检测待检测物时的原理图；

附图3为第二控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1、2所示，基于镜面反射的红外线无损检测系统包括用于采集和图像处理的计算机01、与所述计算机连接的激光发生器、用于接收经待检测物08反射后的红外辐射的热成像仪06、用于调整激光发生器的位置或其发射激光的角度的第一控制装置03、用于扩大系统检测范围的反射镜面07以及用于驱动所述反射镜面移动的第二控制装置09。

所述反射镜面将光束反射回热成像仪，所述反射镜面为红外辐射反射镜面。所述热成像仪与所述计算机相连接。

在本实施例中所述激光发生器包括发生器本体02、与所述发生器本体相连接的激光器前端04、连接于所述发生器本体与所述激光器前端之间的光纤010以及安装于所述激光器前端上的光学镜头组件05，所述第一控制装置03与所述激光器前端04相传动连接。

如图3所示，第二控制装置可以是机械臂也可以是驱动方向两两垂直的x向丝杆机构、y向丝杆机构以及z向丝杆机构，在本实施例中，其由x、y、z向丝杆机构构成，x向丝杆机构包括x向导轨1、x向螺杆2、螺纹连接于所述x向螺杆2上的x向螺母3以及驱动x向螺杆2转动的x向电机4，y向丝杆机构包括固定于所述x向螺母3上的安装座5、固定于所述y向安装座5上的y向电机6和y向导轨7、与所述y向导轨7相平行设置且与所述y向电机6相传动连接的y向螺杆8、套设于所述y向导轨7上且与所述y向螺杆8相螺纹连接的y向螺母9，所述z向丝杆机构包括固定于所述y向螺母8上的z向安装座10、固定于所述z向安装座10上的z向电机11和z向导轨12、与所述z向导轨12相平行设置且与所述z向电机11相传动连接的z向螺杆13、套设于所述z向导轨12上且与所述z向螺杆14相螺纹连接的z向螺母14。

利用上述系统进行检测的步骤如下：

步骤1：调节激光发生器2的激光输出功率达到预设值，该输出功率受被检测物体08的材质、厚度、预期发现的缺陷等影响；通过光纤010将激光输出功率传输至便携式激光器前端04，并调整便携式激光器前端04位置，使在空间上接近被检测物体08；

步骤2：便携式激光器前端4产生激光束，调整便携式激光器前端04和光学镜头组件05，使输出的激光束变成具有一定线宽的线性激光，激光线宽较大，则检测效率提高，激励深度降低；调整光学镜头组件控制装置03，使线性激光经过红外辐射反射镜面07的反射后，在被检测物体08的表面以一定的速度垂直于激光线宽的方向进行扫描和激励；

步骤3：调整红外辐射反射镜面07，使反射的线性激光可到达被检测物体08的表面，同时被检测物体08表面受热激励后对外释放的红外辐射，可经红外辐射反射镜面07的反射，到达热成像仪06的视场内；调整热成像仪06的姿态，使被检测物体08表面对外释放的红外辐射，经过红外辐射反射镜面07的反射，在热成像仪06视场中处于较好的观察位置；

步骤4：利用热成像仪06将被检测物体08的被检测区域的温度分布信息，转换为灰度图像信息，传输至采集和图像处理用计算机01；对采集的灰度图像进行背景温度校正，对灰度图像进行图像处理，包括去除背景、抑制噪声、缺陷特征提取等，获得被检测物体08的被检测区域缺陷信息；

步骤5：完成某一区域的检测后，利用反射镜面控制装置09，调整红外辐射反射镜面07，使反射的线性激光可到达被检测物体08的另一区域，重复上述步骤，直至完成所有红外无损检测。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。