专利名称：金属构件损伤无损检测系统及检测方法
技术领域：
本发明涉及检测系统领域，尤其涉及ー种能分别收集电、热、声、力多信息融合后确认金属构件损伤状态的检测系统。
背景技术：
目前对装备废旧零部件进行无损检测和寿命评估以确定其是否具有再制造价值是毛坯件再制造整个过程中的第一歩，同时也是至关重要的ー环，它直 接关系到再制造产品的安全性、可靠性和社会对再制造产品的认可程度。而目前研究较多的无损检测技术有磁粉检测技术、滲透检测技术、エ业CT检测技术、超声检测技木、涡流检测技术、金属磁记忆检测技术等。但这些检测技术仅适用于检测达到一定宏观尺寸的缺陷。在上述无损检测技术中，磁粉检测技术仅能检测到铁磁材料I 2mm深度的宏观缺陷；渗透检测技术仅能检测致密性金属的表面开ロ型宏观缺陷；エ业CT检测技术需要对射线进行较好的防护，而且对于面状缺陷，若射线方向与面平行则很难检出；超声检测时需要使用耦合剂，仅对宏观缺陷比较敏感；涡流检测存在集肤效应，所以只能检测零件表层的缺陷，且易受零件表面积碳等导电覆盖层凸凹度的影响；金属磁记忆检测技术是ー种新兴的无损检测技术，磁记忆的机理还不是非常明确，因此应用磁记忆信号定量预测铁磁构件的寿命还需要其基础理论的进ー步发展。目前也用将声发射、红外等技术用于材料检测的，但这些技术只能单独收集相关数据，却无法从多个方向对装备的金属构件寿命、损伤进行准备判断得出检测結果。而装备的寿命评估是目前尚未解決的世界难题，现有发展无损检测技术都存在各自的局限性，因此急需发展ー种可靠的多判据装备健康诊断系统，以较高的精度研判装备损伤程度，并动态监测构件的损伤过程，为装备到达寿命自动化预警提供前期技术支持。
发明内容
基于上述现有技术的问题，本发明提供ー种金属构件损伤无损检测系统及检测方法，可同时收集金属构件性能测试中的电、热、声、力多信息，用于确定金属构件损伤程度的无损检测结果，有效提高了检测的可靠性和准备性。实现本发明目的的技术方案具体如下本发明给出ー种金属构件损伤无损检测系统，该系统包括主控系统、动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统以及力与位移信号采集系统；其中，收集金属构件性能测试中动态微电阻信号的所述动态微电阻监测系统、收集金属构件性能测试中声发射信号的所述声发射信号采集系统、收集金属构件性能测试中红外热信号的所述红外热信号采集系统和收集金属构件性能测试中力与位移信号的所述力与位移信号采集系统，分别与接收微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息以及カ与位移数据信息并进行汇总处理的主控系统连接。
其中，所述动态微电阻监测系统包括微电阻測量夹头和微电阻信号处理装置；其中，收集动态微电阻信号的所述微电阻測量夹头与接收并处理所收集的动态微电阻信号的所述微电阻信号处理装置电连接。其中，所述微电阻信号处理装置采用TH2512型直流微电阻測量仪。其中，所述声发射信号采集系统包括声发射探头和声信号处理装置；其中，收集声发射信号的所述声发射探头与接收并处理所收集的声发射信号的所述声信号处理装置电连接。
其中，所述声发射信号采集系统采用带有声发射探头的18位PCI-2型声发射信号监测仪。其中，所述红外热信号采集系统包括红外热信号采集器和红外热信号处理装置；其中，收集红外热信号的所述红外热信号采集器与接收并处理所收集的红外热信号的所述红外热信号处理装置电连接。其中，所述红外热信号采集器采用红外热像仪。其中，所述主控系统包括第一接收装置、第二接收装置、第三接收装置、第四接收装置和数据汇总处理装置；其中，接收所述动态微电阻监测系统输出微电阻数据信息的所述第一接收装置、接收所述声发射信号采集系统输出声数据信息的所述第二接收装置所述、接收所述红外热信号采集系统输出热数据信息的所述第三接收装置，以及接收所述力与位移信号采集系统输出力数据信息的所述第四接收装置，分别与接收微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及カ数据信息并进行汇总处理的所述数据汇总处理装置电连接。本发明还提供ー种金属构件损伤无损检测方法，该方法包括采用上述的检测系统；将所述系统中的动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移信号采集系统分别与所检测的金属构件连接；在对所检测金属构件施加各种力学性能测试过程中，通过所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移数据信息分别收集所述金属构件的动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及カ与位移信号；由所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统和红外热信号采集系统分别对收集的所述动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及カ与位移信号处理后，分别得到的微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息输出至所述系统的主控系统；所述主控系统对收到的所述微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及カ数据信息进行汇总后处理得出对所检测金属构件损伤的无损检测結果。其中，所述通过所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移数据信息分别收集所述金属构件的动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及カ与位移信号包括
所述动态微电阻监测系统的电阻量程为mQ，为高频采集电阻信号，每秒采集10个微电阻数据点；所述声发射信号采集系统采集的谐振频率为140KHZ ;声发射探头前放增益为40dB ；所述红外热信号采集系统的温度采集区间为0 250°C。本发明的有益效果是通过将动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移信号采集系统分别与主控系统电连接，可在对金属构件性能测试中，同时通过动态微电阻监测系统收集金属构件性能测试中的动态微电阻信号、声发射信号采集系统收集金属构件性能测试中的声发射信号、红外热信号采集系统收集金属构件性能测试中的红外热信号以及カ与位移信号采集系统收集金属构件性能测试中力与位移信号，并处理后形成微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息和カ数据信号传送至主控系统，经主控系统汇总处理后得出对金属构件损伤的检测結果。该系统由于可同时收集金属构件性能测试中的电、热、声、力等多信息，突破了单判据准确性不够的限制，确保了在无损 状态下对金属构件损伤检测的准确性，进而大大提升了对装备寿命评估的可靠性和准确性。
下面给出实施例描述中所需要使用的附图。图I为本发明实施例I提供的检测系统的结构示意图；图2为本发明第一实施例提供的动态微电阻监测系统的结构示意图；图3为本发明第一实施例提供的声发射信号采集系统的结构示意图；图4为本发明第一实施例提供的红外热信号采集系统的结构示意图；图5为本发明第一实施例提供的力与位移信号采集系统的结构示意图；图6为本发明第一实施例提供的主控系统的结构示意图；图7为本发明实施例所检测的金属构件的结构示意图；图8为本发明实施例提供的检测系统使用状态示意图；图9为本发明实施例检测系统检测得到的应カ-应变曲线；图10为本发明实施例检测系统检测得到的位移-时间关系曲线；图11为本发明实施例检测系统检测得到的金属构件焊缝处温度变化规律曲线；图12为本发明实施例检测系统检测得到的金属构件的微电阻动态变化规律曲线；图13为本发明实施例检测系统检测得到的金属构件的声发射幅值信号；图14为本发明实施例检测系统检测得到的金属构件的声发射能量信号；
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作进ー步具体说明。第一实施例本实施例给出ー种金属构件损伤无损检测系统，可以对各种装备的金属构件进行无损检测，得出金属构件损伤状态的准确结果，提高检测的可靠性与准确性，如图I所示，该系统包括主控系统、动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和力与位移信号采集系统；其中，动态微电阻监测系统用于收集金属构件性能测试中动态微电阻信号，并对微电阻信号进行处理后得到微电阻数据信息；声发射信号采集系统收集金属构件性能测试中声发射信号，并对声发射信号进行处理后得到声数据信息；红外热信号采集系统用于收集金属构件性能测试中红外热信号，并对红外热信号处理后得到热数据信息；力与位移信号采集系统用于收集金属构件性能测试中力与位移信号，并对カ与位移信号处理后得到力数据信息；动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移信 号采集系统分别与主控系统电连接；可将处理后的微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息输出至主控系统，主控系统可对接收的微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息进行汇总处理，得出对金属构件的检测結果。如图2所示，上述系统中的动态微电阻监测系统包括微电阻測量夹头和微电阻信号处理装置；其中，收集动态微电阻信号的微电阻測量夹头与接收并处理所收集的动态微电阻信号的微电阻信号处理装置电连接，微电阻信号处理装置接收微电阻信号后进行处理得到微电阻数据信息。实际中，上述动态微电阻监测系统可采用带有微电阻測量夹头的TH2512型直流低电阻测量仪。如图3所示，上述系统中的声发射信号采集系统包括声发射探头和声信号处理装置；其中，收集声发射信号的声发射探头与接收并处理所收集的声发射信号的声信号处理装置电连接，声信号处理装置接收声发射信号后进行处理得到声数据信息。实际中，上述声发射信号采集系统可采用带有声发射探头的18位PCI-2型声发射信号监测仪。如图4所示，上述系统中的红外热信号采集系统包括红外热信号采集器和红外热信号处理装置；其中，收集红外热信号的红外热信号采集器与接收并处理所收集的红外热信号的红外热信号处理装置电连接，红外热信号处理装置接收红外热信号后进行处理得到热数据信息。实际中，上述红外热信号采集系统的红外热信号采集器可采用红外热像仪，如可采用Flir红外热像仪。如图5所示，上述系统中的力与位移信号采集系统包括力与位移传感器和力与位移信号处理装置；其中，收集カ与位移信号的力与力与位移传感器与接收并处理所收集的力与位移信号的位移信号处理装置电连接，位移信号处理装置接收カ与位移信号后进行处理得到力数据信息。
实际中，上述力与位移信号采集系统可采用带有力与位移传感器的检测仪，也可采用类似于材料力学性能试验机上的力与位移检测系统。如图6所示，上述系统中的主控系统包括第一接收装置、第二接收装置、第三接收装置、第四接收装置和数据汇总处理装置；第一接收装置、第二接收装置、第三接收装置和第四接收装置分别与数据汇总处理装置电连接；其中，第一接收装置接收动态微电阻监测系统输出的微电阻数据信息，并将该微电阻数据信息向数据汇总处理装置输出；第二接收装置声发射信号采集系统输出的声数据信息，并将该声发射信息向数据汇总处理装置输出；第三接收装置接收红外热信号采集系统输出的热数据信息，并将该热数据信息向 数据汇总处理装置输出；第四接收装置接收カ与位移信号采集系统输出的力数据信息，并将该力数据信息向数据汇总处理装置输出；数据汇总处理装置接收微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息并进行汇总处理，得出对金属构件损伤的最后检测結果。本实施例的检测系统，通过将动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移信号采集系统分别与主控系统电连接，可在对金属构件性能测试中，同时通过动态微电阻监测系统收集金属构件性能测试中的动态微电阻信号、声发射信号采集系统收集金属构件性能测试中的声发射信号、红外热信号采集系统收集金属构件性能测试中的红外热信号以及カ与位移信号采集系统收集金属构件性能测试中力与位移信号，并处理后形成微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息和カ数据信号传送至主控系统，经主控系统汇总处理后得出对金属构件损伤的检测結果。该系统由于可同时收集金属构件性能测试中的电、热、声、力等多信息，突破了单判据准确性不够的限制，确保了在无损状态下对金属构件损伤检测的准确性，进而大大提升了对装备寿命评估的可靠性和准确性。第二实施例本实施例提供ー种金属构件损伤无损检测方法，是利用第一实施例给出的检测系统对金属构件损伤进行无损检测的方法，该方法包括采用上述第一实施例给出的检测系统；将所述系统中的动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移信号采集系统分别与所检测的金属构件连接；在对所检测金属构件施加各种力学性能测试过程中，通过所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移数据信息分别收集所述金属构件的动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及カ与位移信号；由所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统和红外热信号采集系统分别对收集的所述动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及カ与位移信号处理后，分别得到的微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息输出至所述系统的主控系统；所述主控系统对收到的所述微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及カ数据信息进行汇总后处理得出对所检测金属构件损伤的无损检测結果。上述方法中，通过所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和カ与位移数据信息分别收集所述金属构件的动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及カ与位移信号具体包括所述的动态微电阻监测系统的电阻量程为mQ，为高频采集电阻信号，每秒采集10个微电阻数据点；所述声发射信号采集系统采集的谐振频率为140KHZ ;声发射探头前放增益为40dB ；所述红外热信号采集系统的温度采集区间为0 250°C。下面结合对金属构件的具体检测过程，对上述检测系统及检测方法作进ー步说
以对图7所示的金属构件的检测为例，该金属构件是一种圆截面标准金属构件，采用仿制欧II发动机排气门实际零件制成，该金属构件由两种合金材料经摩擦焊接而成，左部分I是NiCr20TiAl合金材料，右部分2是5Cr9Si3合金材料中间由焊缝3隔开，构件右端的圆形槽4用于固定声发射探头。采用5T电液伺服动静万能疲劳试验机作为检测金属构件的试验机5，该试验机可进行高周高频疲劳试验和静载拉伸试验等，将金属构件夹持在该试验机5的高压夹头上(见图8)，可以测试金属构件的各项性能。分别采用带有微电阻测量夹头的TH2512型直流低电阻测量仪作为动态微电阻监测系统、带有声发射探头的18位PCI-2型声发射信号监测仪作为声发射信号采集系统以及带有红外热信号采集器的Flir红外热像仪作为红外热信号采集系统；力与位移信号采集应用该试验机自带的力与位移数据采集装置；将各采集系统的微电阻测量夹头、声发射探头连接到设置在试验机夹头上的金属构件上，红外热信号采集器与金属构件位置相对应，以对试验机测试金属构件过程中的微电阻信号、声发射信号、红外热信号及力与位移信号进行采集。对金属构件进行静载拉伸验证试验时，试验机控制模式设置为“Force”控制模式，函数发生器类型定义为“Mono-Segment Wave”，加载速率定义为0. 1KN/S，试验机配套数据采集装置定义为力与位移參量采集；TH2512微电阻測量仪电阻量程设为档，电阻信号设为高频采集，毎秒采集约10个微电阻数据点；考虑环境温度和塑性变形中产热导致的温升等因素，设置Flir红外热像仪的温度记录区间为13.4 30°C (Flir红外热像仪实际检测温度可达0 250°C ) ;18位PCI-2声发射信号监测仪的探头谐振频率设为140KHz，探头前放増益设为40dB，一般试验机噪声信号和机械摩擦等杂质信号幅值通常在50dB以下，因此信号门槛值设为50dB，以尽量采集能反映金属金属构件内部缺陷的实时信号。实际中，也可以根据所检测金属构件的不同，对试验机和各信号监测设备设置不同的參数，以采集更能反应金属构件内部实际损伤状态的參数。结合检测各项信号得到的曲线图，对检测结果分析如下图9、10是收集应カ与位移信号后得到的曲线示意图，将拉伸过程微电阻变化规律曲线与位移-时间曲线进行对比发现，在225S前的弾性应变阶段，电阻不但没有呈现增大的趋势，反而出现迅速下降后趋于稳定的变化规律，主要是多晶高合金钢中的原子排列相对混乱，各晶粒取向更随机，在拉伸作用下，各晶粒会产生择优取向，产生“织构”，该结构对电子的散射作用相对较弱，拉伸初始阶段金属构件伸长量、截面收缩很小忽略不计，载荷未能达到位错源开动的临界值，由声发射信号可看出该阶段没有位错生成，因此电阻表现出迅速下降的变化趋势；随着应力的不断提高，有利取向滑移系开动，位错产生并增殖，另外金属构件伸长量和截面收缩对阻值的影响增大，三种因素的综合作用使得弾性形变阶段后期试样电阻趋于稳定；当拉伸载荷超过弹性极限O e后，应变速率显著加快，电阻也对应迅速上升，位错在应力作用下大量増殖，位错塞积在晶界和碳化物夹杂等处产生应カ集中，当载荷増大到一定程度时，解理微裂纹产生并瞬间长大聚集最终导致试样断裂。这ー阶段微电阻的变化规律曲线与位移-吋间曲线有良好的对应关系，金属构件伸长量和截面收缩等非损伤因素对电阻的影响较大，电阻变化是损伤因素和非损伤因素综合作用的結果。金属塑性变形时，外力所做的功除大部分转化为热量之外，约有10%的变形功被保留在金属内部，它们以残余应カ和点阵畸变的形式储存，在这约10%的储存能绝大部分消耗于位错和空位等晶体缺陷造成的点阵畸变，这一部分储存能可以通过对晶体结构敏感的微电阻宏观反应出来，前面已做过论述。对于金属构件韧性损伤过程外力所做功转化成的热能则可应用红外热像仪实时监测金属构件温度场的分布加以分析，图11表示的是金属构件韧性损伤过程焊缝处的温度变化规律，实际检测中，可通过红外热像图看出弹性应 变区、应变硬化区和金属构件断裂瞬间典型时间点的区別，热像图呈现出顔色差异直观的反应了金属构件不同应变区间的温度场分布。前面已经分析过韧性损伤过程中的温升对金属构件阻值的影响很小，但对比阻值动态变化曲线和焊缝区的温度变化规律发现它们之间存在良好对应关系，温度变化曲线也呈先下降后趋于平缓最后迅速上升的变化规律。这种现象可以解释为，金属构件表面温度场分布和微电阻均为其内部能量累积效应的外在表现，随着拉伸载荷的増大，位错增值并运动、滑移、微裂纹的生成以及晶粒间的摩擦都会加剧，释放的热能逐渐增多并累积，以致金属构件表面温度场温升速率不断増大。图12是金属构件的微电阻动态变化规律曲线图，图12与图11有相似之处，但也有差异，温度变化曲线在约270S时才出现明显的温升拐点，而微电阻变化拐点出现在约225S，温升拐点相对滞后了约45S，这证实了微电阻的组织敏感性，说明应用微电阻进行寿命预警更优越，分析温升滞后的原因认为滞后时间段内由于产热不够快，环境温度较低散热速率较大，使得产散热达到了平衡所致。金属塑性变形通常由位错运动和孪生变形引起，孪生常发生在锡、锌、钛等金属中，并伴随较高幅值的声发射信号产生，实时监测得到的声发射信号显示金属构件在断裂之前没有较高幅值的声发射信号，判断该金属构件的塑性变形主要由位错运动引起。在金属材料的韧性断裂过程中声发射信号源有晶界滑动、位错源开动、位错运动、滑移带形成、微裂纹萌生、扩展及断裂的瞬间等，声发射信号易受到外界复杂噪声信号干扰，通过前期金属构件的高周疲劳初期(在疲劳初期因为还没有微观损伤产生，所以试验过程存在且仅有跟韧性拉伸过程相似的试验机噪声信号和夹头与金属构件间的摩擦声信号)声发射信号测试可知噪声信号幅值集中在50dB以下，因此本实施例中将滤波门槛值设为50dB，以较高精度实时监测和反馈金属构件韧性损伤过程的声发射信号。图13、图14分别是测得的声发射信号幅值分布及各信号对应的能量特征，可见75S前产生的都是已被过滤掉的50dB以下的噪声干扰信号，75S后随着拉伸载荷的增加幅值高于50dB的声发射信号开始出现且有升高和增密的倾向，这与材料损伤的实际过程是相符的，即随着载荷的増加，位错源开动，位错迅速増殖并移动，滑移带形成，此时声发射信号相对较弱，微裂纹的萌生和扩展出现幅值和能量相对较高的信号，但从监测结果来看，除试样瞬间断裂时产生了高能量的信号外(约2000ii V-sec，图14中未标出)，其它信号能量均在20 ii V-sec以下，是比较低的。分析原因，一是该种混合材料焊缝处产生的细微裂纹所释放弾性波能量本身就很微弱；ニ是在高拉伸载荷作用下，裂纹扩展的时间很短，主裂纹形成后瞬间引起了金属构件断裂。通过上述检测过程，利用电、热、声、力多信息融合对金属材料韧性损伤过程进行检测，可以看出同步测得的动态微电阻信号、红外热信号、声发射信号间存在着密切的内在映射关系，其中微电阻变化规律曲线和焊缝处温度的变化曲线都有先下降后趋于平缓后迅速上升的变化趋势。该双材料金属构件韧性损伤过程中的声发射信号除断裂点外其余能量较低，可确认金属构件在主裂纹形成以后，在瞬间发生断裂。并且，微电阻和红外热信号曲线拐点与金属构件应力-应变曲线的屈服极限有良好的对应，因此通过动态微电阻和红外热信号可较准确捕捉到金属材料的屈服极限并实现预警。综上所述，本发明实施例的检测系统可较详实地研判金属构件损伤过程微观缺陷 的变化特点，与单判据无损检测手段相比更具优越性，可提高装备寿命评估的可靠性和准确性，对再制造产品的生产和推广具有重要的现实意义。上述仅是本发明较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限在这些实施例，本技术领域的技术人员在本发明披露技术范围内，可以想到的变化及替换，都在本发明保护范围内。因此，本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，该系统包括 主控系统、动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统以及力与位移信号采集系统； 其中，收集金属构件性能测试中动态微电阻信号的所述动态微电阻监测系统、收集金属构件性能测试中声发射信号的所述声发射信号采集系统、收集金属构件性能测试中红外热信号的所述红外热信号采集系统和收集金属构件性能测试中力与位移信号的所述力与位移信号采集系统，分别与接收微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息以及力与位移数据信息并进行汇总处理的主控系统连接。
2.根据权利要求I所述的金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，所述动态微电阻监测系统包括 微电阻测量夹头和微电阻信号处理装置； 其中，收集动态微电阻信号的所述微电阻测量夹头与接收并处理所收集的动态微电阻信号的所述微电阻信号处理装置电连接。
3.根据权利要求3所述的金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，所述微电阻信号处理装置采用TH2512型直流微电阻测量仪。
4.根据权利要求I所述的金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，所述声发射信号采集系统包括 声发射探头和声信号处理装置； 其中，收集声发射信号的所述声发射探头与接收并处理所收集的声发射信号的所述声信号处理装置电连接。
5.根据权利要求I或4所述的金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，所述声发射信号采集系统采用带有声发射探头的18位PCI-2型声发射信号监测仪。
6.根据权利要求I所述的金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，所述红外热信号采集系统包括 红外热信号采集器和红外热信号处理装置； 其中，收集红外热信号的所述红外热信号采集器与接收并处理所收集的红外热信号的所述红外热信号处理装置电连接。
7.根据权利要求6所述的金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，所述红外热信号采集器采用红外热像仪。
8.根据权利要求I所述的金属构件损伤无损检测系统，其特征在于，所述主控系统包括 第一接收装置、第二接收装置、第三接收装置、第四接收装置和数据汇总处理装置； 其中，接收所述动态微电阻监测系统输出微电阻数据信息的所述第一接收装置、接收所述声发射信号采集系统输出声数据信息的所述第二接收装置所述、接收所述红外热信号采集系统输出热数据信息的所述第三接收装置，以及接收所述力与位移信号采集系统输出力数据信息的所述第四接收装置，分别与接收微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息并进行汇总处理的所述数据汇总处理装置电连接。
9.一种金属构件损伤无损检测方法，其特征在于，该方法包括 采用上述权利要求I 8任一项所述的检测系统；将所述系统中的动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和力与位移信号采集系统分别与所检测的金属构件连接； 在对所检测金属构件施加各种力学性能 测试过程中，通过所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和力与位移数据信息分别收集所述金属构件的动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及力与位移信号； 由所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统和红外热信号采集系统分别对收集的所述动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及力与位移信号处理后，分别得到的微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息输出至所述系统的主控系统； 所述主控系统对收到的所述微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息及力数据信息进行汇总后处理得出对所检测金属构件损伤的无损检测结果。
10.根据权利要求9所述的金属构件损伤无损检测方法，其特征在于，所述通过所述动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和力与位移数据信息分别收集所述金属构件的动态微电阻信号、声发射信号、红外热信号以及力与位移信号包括所述动态微电阻监测系统的电阻量程为，为高频采集电阻信号，每秒采集10个微电阻数据点； 所述声发射信号采集系统采集的谐振频率为140KHz ;声发射探头前放增益为40dB ； 所述红外热信号采集系统的温度采集区间为0 250°C。
全文摘要
本发明公开一种金属构件损伤无损检测系统及检测方法，属金属构件无损检测领域。该系统包括动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统以及力与位移信号采集系统；其中，动态微电阻监测系统、声发射信号采集系统、红外热信号采集系统和力与位移信号采集系统分别与接收微电阻数据信息、声数据信息、热数据信息以及力与位移数据信息并进行汇总处理的主控系统电连接。该系统由于可同时收集金属构件性能测试中的电、热、声、力等多信息，突破了单判据准确性不够的限制，确保了在无损状态下对金属构件损伤检测的准确性，进而大大提升了装备寿命评估的可靠性和准确性。
文档编号G01N27/20GK102809611SQ20111014727
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者王海斗, 杨大祥, 张玉波, 徐滨士, 朴钟宇, 宋亚南 申请人:中国人民解放军装甲兵工程学院