用于热像无损评估系统的灯组合件的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本文所公开的主题涉及用于热像无损评估系统的灯组合件。
【背景技术】
[0002]红外(IR)瞬时热像是一种无损测试技术，其利用经过对象的热传递的时间测量来提供与对象的结构和完整性有关的信息。因为通过对象的热流基本上不受对象的材料的微结构和单晶取向影响，所以红外瞬时热像分析本质上没有限制，这对超声测量产生。与大多数超声技术形成对照，瞬时热像分析方式没有明显受到被测对象的尺寸、轮廓或形状妨碍，并且此外在测试大表面积的对象时，能够比大多数常规超声方法要快10至100倍来实现。
[0003]按常规，红外(IR)摄像机用来在加热之后记录和存储对象表面的连续热图像(帧)。各视频图像由固定数量的像素组成。在这个上下文中，像素是图像阵列或帧中的小图片元素，其对应于被成像对象的表面上的矩形区域、称作分辨单元。因为在各分辨单元的温度与对应像素的强度直接相关，所以在对象表面的各分辨单元的温度变化可根据像素对比度的变化来分析。瞬时热像的一种已知的当代应用是确定固体非金属合成物中的瑕疵的大小和相对位置(深度)。瞬时热像的另一种应用是用于确定金属对象的厚度。
[0004]某些瞬时热像系统在获取热图像之前或期间采用灯来加热目标对象。例如，灯可设置在空心对象、例如管道或导管的内腔中。IR摄像机可定位在空心对象外部，并且配置成在通过灯加热之后接收来自对象的热图像。然而，由于某些内腔的形状和/或大小，典型灯可能无法适合目标对象。相应地，这类对象可能不适合由瞬时热像系统来评估。
【发明内容】
[0005]在一个实施例中，一种热像无损评估系统包括具有灯的灯组合件。灯配置成定位在目标对象的内腔中，并且朝内腔的内表面发射能量脉冲。灯包括至少一个弯曲部分，至少一个弯曲部分相对于灯的纵轴弯曲，并且弯曲部分的第一曲率选择成基本上对应于内腔的第二曲率。
[0006]在另一个实施例中，一种热像无损评估系统包括具有灯和自持电源的灯组合件。灯配置成定位在目标对象的内腔中，并且朝内腔的内表面发射能量脉冲，以及自持电源配置成为灯提供充分电力以发射能量脉冲。
[0007]在另一实施例中，一种热像无损评估系统包括具有灯和安装组合件的灯组合件。灯配置成定位在目标对象的内腔中，并且朝内腔的内表面发射能量脉冲，以及安装组合件配置成有选择地将灯耦合到目标对象。
【附图说明】
[0008]通过参照附图阅读以下详细描述，将会更好地了解本发明的这些及其他特征、方面和优点，附图中，相似标号在附图中通篇表示相似部件，附图包括:
图1是热像无损评估系统的一实施例的框图； 图2是可在图1的热像无损评估系统中采用的灯组合件的一实施例的框图；
图3是具有定位在目标对象的内腔中的灯的灯组合件的一实施例的截面图；
图4是具有基本上u形灯的灯组合件的另一个实施例的截面图；以及图5是具有带椭圆截面的灯的灯组合件的另一实施例的截面图。
【具体实施方式】
[0009]下面将描述一个或多个具体实施例。在提供这些实施例的简要描述的过程中，本说明书中可能没有描述实际实现的所有特征。应当理解，在任何这种实际实现的开发中，如同任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实现特定的判定以便实现开发人员的特定目标，例如符合系统相关和业务相关限制，这些限制可对每个实现而改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且费时的，但仍然是获益于本公开的技术人员进行的设计、制作和制造的日常事务。
[0010]在介绍本文所公开的各个实施例的元件时，限定词“一”、“一个”、“该”和“所述”预计表示存在元件的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”预计包含在内，并且表示可存在除了列示元件之外的附加元件。
[0011]本文所公开的实施例可通过具体将灯定位在目标对象的内腔中和/或具体将灯成形为匹配内腔的轮廓，来增强从热像无损评估系统的灯到目标对象的能量传递。在某些实施例中，热像无损评估系统包括灯组合件，其具有配置成定位在目标对象的内腔中并且朝内腔的内表面发射能量脉冲的灯。灯包括至少一个弯曲位置，至少一个弯曲位置相对于灯的纵轴弯曲，并且弯曲位置的第一曲率选择成基本上对应于内腔的第二曲率。通过基于内腔的形状选择灯形状，灯的外表面可定位成接近内腔的内表面，由此增强从灯到内表面的能量传递。在某些实施例中，灯的截面积和/或灯的截面形状至少部分基于内腔的内截面积和/或内截面形状来选择。基于内腔的内截面积/形状来选择灯的截面积/形状可进一步增强从灯到目标对象的能量传递。在其他实施例中，灯组合件包括安装组合件，其配置成有选择地将灯耦合到目标对象。在安装组合件与灯之间延伸的支承结构配置成相对于目标对象将灯定位在预期位置中。通过将灯定位在预期位置，来自灯的能量脉冲可有效地传递给被监测目标对象的一部分，由此增强热像无损评估系统的效率和/或精度。
[0012]图1是用于检测目标对象中的瑕疵的热像无损评估系统10的一实施例的框图。如以下详细论述，热像无损评估系统10包括灯组合件12，其具有配置成设置在目标对象16的内腔14中的灯。目标对象16可以是具有内腔的任何适当工业部件，例如燃烧室衬套、管套、导管、管道或者类似部件(例如用于燃气涡轮发动机系统或者用于飞机系统)。灯组合件12的灯(例如闪光灯、发光二极管组合件等)配置成朝内腔14的内表面20发射能量脉冲18(例如光脉冲、热脉冲等)ο在某些实施例中，灯可朝内表面20快速施加多个高功率能量脉冲18。一旦能量脉冲18或者多个能量脉冲18施加到内表面20，热脉冲或者多个热脉冲经过目标对象16传播，并且作为热福射22从外表面21福射。
[0013]在所示实施例中，热像无损评估系统10包括记录系统或照相装置24，其配置成收集来自目标对象16的外表面21的热辐射22。热辐射22包括表示经过目标对象16的(一个或多个)热脉冲的传播和演化的数据。在某些实施例中，记录系统或照相装置24包括高速红外(IR)焦平面阵列照相装置，以用于监测温度和/或用于对目标对象16的热分布进行成像。在所示实施例中，灯组合件12的灯设置在目标对象16的内腔14中，以及记录系统/照相装置24定位在目标对象16外部。在这个配置中，由灯所发射的能量脉冲经过目标对象16传播，并且由记录系统/照相装置24来捕获。在某些实施例中，记录系统/照相装置24利用IR瞬时热像成像方法来接收和捕获热辐射22的图像，其表示经过目标对象16的热脉冲的传播。图像包括在沿目标对象16的外表面21的不同点的温度-时间响应(又称作T-t曲线)。
[0014]热像无损评估系统10还包括图像获取系统26，其在通信上耦合到记录系统/照相装置24和灯组合件12(例如经由有线和/或无线通信链路)。在某些实施例中，图像获取系统26可包含在记录系统/照相装置24中。热辐射22的获取可通过光学触发或者通过任何其他适当触发系统与灯的激活并发地发起。灯的激活由图像获取系统26中和/或灯组合件12中的电路来控制。在某些实施例中，灯激活通过视频帧