r>[0023] 可控时间的直流电输出电路1包括连接电源的两个并联支路：
[0024] 第一个支路由两个并联电路串联而成，其中一个并联电路为动合按钮11为一路， 第一接触器动合触点122和时间继电器动断触点132串联为一路，形成一个并联电路；另一 个并联电路为接触器线圈121和时间继电器线圈131之间并联；
[0025] 第二个支路为第二接触器动合触点123 ;两个支路的输出端共同连接直流电输出 装置14的一端输入端，连接直流电输出装置14的另一端输入端连接电源；直流电输出装置 14的两个输出端电连接待检测零部件3的两端。
[0026] 红外热成像仪2的红外镜头对着待检测零部件3。
[0027] 上述实施例中，在电源和动合按钮11之间设置一第一烙断器4,在电源的另一端 和直流电输出装置14之间设置一第二烙断器5,二者的加入起到可控时间的直流电输出电 路1的短路保护功能。
[002引上述实施例中，在第二烙断器5和直流电输出装置14之间连接一动断按钮6,且其 为常闭的，用于安全保护功能，如果操作过程中有意外情况出现，可W由操作人员手动按下 动断按钮6,断开可控时间的直流电输出电路1，相当于"急停按钮"的功能，保护可控时间 的直流电输出电路1W及操作人员的安全。
[0029] 红外热成像仪2通过捕捉待检测零部件3中温升的差异现象形成热成像图像，工 作人员根据该图像判断待检测零部件3是否有裂纹。
[0030] 采用本发明装置的无损检测方法如下：
[0031] 1)按照本领域常规的清洗方法清洗待检测零部件3 ;将待检测零部件3浸没在丙 酬溶液中，在30-40°C温度下，用超声波清洗机清洗20-25分钟，借此分离零部件中的油污 并去除待检测零部件3表面污垢；清洗完成后，吹干待检测零部件3表面残留的丙酬溶液；
[0032] 2)将待检测零部件3的两端对应连接直流电输出装置14的两个输出端；并开启 红外热成像仪2,将红外热成像仪2的红外镜头对着待检测零部件3 ;
[0033] 3)根据存在表面及浅层裂纹时在待检测零部件3的表面引起温升差异现象所需 最长时间设置时间继电器动断触点132的延时断开时间ti= 5s。
[0034] 其中，待检测零部件3基体温升与所受电流大小和时间的关系如下；
【主权项】
1. 一种金属零部件裂纹无损检测方法，其包括以下步骤： 1) 将待检测零部件两端连接上直流电源，红外热成像仪的红外镜头对着待检测零部 件； 2) 根据待检测零部件尺寸、材料属性及裂纹损伤存在的位置选定待检测零部件所受直 流电的时间和大小，并进行通电； 3) 当待检测零部件通电完成后，通过红外热成像仪观察成像，若所成图像为同一颜色 说明待检测零部件不存在裂纹；若所成图像为不同颜色说明待检测零部件存在裂纹。
2. 如权利要求1所述的一种金属零部件裂纹无损检测方法，其特征在于：所述步骤2) 中，待检测零部件尺寸为横截面积S ;材料属性包括γ为待检测零部件的电阻率、C为待检 测零部件的比热和P为待检测零部件的密度；裂纹损伤存在的位置包括表面和浅层裂纹， 且浅层为在距离金属零部件表面4mm深度范围内； 待检测零部件基体温升与所受电流大小和时间的关系如下：= ，其中，ΔΤ为 C pS" 温升；I为待检测零部件所受的电流值；γ为待检测零部件的电阻率；t为待检测零部件所 受电流的时间；c为待检测零部件的比热；P为待检测零部件的密度；s为待检测零部件的 横截面积，且S < 400mm2。
3. 如权利要求1或2所述的一种金属零部件裂纹无损检测方法的装置，其特征在于： 它包括可控时间的直流电输出电路和红外热成像仪；所述可控时间的直流电输出电路为待 检测零部件提供电流值可变的直流电；所述红外热成像仪的红外镜头对着待检测零部件， 用于获取待检测零部件中温升的差异现象形成热成像图像；待检测零部件通电完成后，通 过所述红外热成像仪观察成像，若所成图像为同一颜色说明待检测零部件不存在裂纹；若 所成图像为不同颜色说明待检测零部件存在裂纹。
4. 如权利要求3所述的一种金属零部件裂纹无损检测装置，其特征在于：所述可控时 间的直流电输出电路包括动合按钮、接触器、时间继电器和直流电输出装置； 所述动合按钮用于控制所述可控时间的直流电输出电路的开启和关闭； 所述接触器用于控制所述可控时间的直流电输出电路通断，其包括接触器线圈、第一 接触器动合触点和第二接触器动合触点； 所述时间继电器用于控制所述可控时间的直流电输出电路延时断开，其包括时间继电 器线圈和时间继电器动断触点； 所述直流电输出装置为待检测零部件提供可调大小的直流电，直流电可使得待检测零 部件获得温升； 所述可控时间的直流电输出电路包括连接电源的两个并联支路： 第一个支路由两个并联电路串联而成，其中一个并联电路为所述动合按钮为一路，所 述第一接触器动合触点和所述时间继电器动断触点串联为一路，形成一个并联电路；另一 个并联电路为所述接触器线圈和所述时间继电器线圈之间并联； 第二个支路为所述第二接触器动合触点；两个支路的输出端共同连接所述直流电输出 装置的一端输入端，连接所述直流电输出装置的另一端输入端连接电源；所述直流电输出 装置的两个输出端电连接待检测零部件的两端； 所述红外热成像仪的红外镜头待检测零部件； 设定所述时间继电器动断触点的延时断开时间后；按下所述动合按钮，所述接触器线 圈和所述时间继电器线圈中有电流通过，所述第一接触器动合触点与所述第二接触器动合 触点闭合，所述可控时间的直流电输出电路构成回路，所述直流电输出装置开始工作；同 时，由于所述时间继电器线圈也通电，因此使得所述时间继电器动断触点开始启动； 在所述时间继电器动断触点达到延时断电时间后，所述时间继电器动断触点断开；所 述时间继电器动断触点断开后，所述接触器线圈中不再有电流通过，所述第一接触器动合 触点与所述第二接触器动合触点断开，此时电路不再构成回路，所述直流电输出装置停止 工作，从而形成所述时间继电器动断触点的延时断开时间即为所述直流电输出装置的工作 时间； 通过红外热成像仪观察成像，若所成图像为同一颜色说明待检测零部件不存在裂纹； 若所成图像为不同颜色说明待检测零部件存在裂纹。
5. 如权利要求4所述的一种金属零部件裂纹无损检测装置，其特征在于：在电源和所 述动合按钮之间设置一第一熔断器，在电源的另一端和所述直流电输出装置之间设置一第 二熔断器，二者的加入形成所述可控时间的直流电输出电路的短路保护功能。
6. 如权利要求5所述的一种金属零部件裂纹无损检测装置，其特征在于：在所述第二 熔断器和所述直流电输出装置之间连接一动断按钮，且其为常闭的，用于保护所述可控时 间的直流电输出电路以及操作人员的安全。
【专利摘要】本发明涉及一种金属零部件裂纹无损检测方法与装置，其包括以下步骤：1)将待检测零部件两端连接上直流电源，红外热成像仪的红外镜头对着待检测零部件；2)根据待检测零部件尺寸、材料属性及裂纹损伤存在的位置选定待检测零部件所受直流电的时间和大小，并进行通电；3)当待检测零部件通电完成后，通过红外热成像仪观察成像，若所成图像为同一颜色说明待检测零部件不存在裂纹；若所成图像为不同颜色说明待检测零部件存在裂纹。本发明由于利用绕流效应及焦耳热效应，因此二者都是可以自动在裂尖位置产生更高的温升，易于准确地确定零部件裂纹损伤位置。鉴于以上理由，本发明可以广泛用于金属裂纹的无损检测领域。
【IPC分类】G01N25-72
【公开号】CN104880486
【申请号】CN201510304763
【发明人】邓德伟, 于涛, 郝胜智, 吴东江, 张永康, 张洪潮
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月5日