在造船領(lǐng)域,先進(jìn)、無損檢測方法可用于確保施工質(zhì)量,因此,船艦的質(zhì)量是可靠的。在阿布扎比享有盛譽(yù)的馬斯達(dá)爾理工學(xué)院,研究人員對紅外熱像儀在機(jī)動車輛建造中的用途進(jìn)行了具體研究。研究人員認(rèn)為:此項技術(shù)操作簡單,實(shí)用性*。. | |||||||||||||||||
馬斯達(dá)爾理工學(xué)院是專業(yè)針對可持續(xù)性問題提供現(xiàn)實(shí)解決方案的研究生大學(xué)。該學(xué)院的目標(biāo)是成為世界*,以研究主導(dǎo)的研究生大學(xué),專業(yè)從事先進(jìn)能源與可持續(xù)技術(shù)。在該學(xué)院的工程系統(tǒng)與管理系,Mohammad Omar博士除了正常工作外,正在研究無損檢測(NDT)的應(yīng)用,以及流程與產(chǎn)品的監(jiān)控。
船艦建造Omar表示:“在加入馬斯達(dá)爾理工學(xué)院之前,我在紅外熱像儀的多個應(yīng)用領(lǐng)域已有一定的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),包括:在線檢測、自動化與過程控制等。在這些應(yīng)用中,我發(fā)現(xiàn)紅外熱像儀十分可靠,而且操作很簡單。當(dāng)然,在應(yīng)用于船艦施工監(jiān)控也是如此。
船舶與艦艇苛刻的工作環(huán)境離不開先進(jìn)、無損檢測技術(shù),以及嚴(yán)格的檢測程序與協(xié)議,以確保施工質(zhì)量。質(zhì)量zui終決定了船艦的運(yùn)行壽命、維護(hù)頻率與整艘艦艇的成本和可靠性。而紅外熱像儀正是這樣一款無損檢測工具,它不僅可以改善對缺陷的可檢測性與鑒定準(zhǔn)確性,而且還簡化了操作過程。同時,還可廣泛應(yīng)用于船艦內(nèi)外涵蓋海事與海軍應(yīng)用的各個領(lǐng)域。
用于焊接質(zhì)量控制的紅外熱像儀在船艦施工領(lǐng)域,與之相關(guān)的常見應(yīng)用就是控制焊接質(zhì)量,包括:點(diǎn)焊、金屬惰性氣體電弧焊或攪拌摩擦焊,焊接是一種將兩片金屬有效連接起來的可靠方法。在船艦建造之類重要性*的應(yīng)用中,嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量至關(guān)重要。傳統(tǒng)的焊接檢測方法一般為目測,然后用錘子輕敲,檢查兩片金屬的邊沿是否完好融合。然而,這種檢測方法帶有一定的主觀性。
紅外熱像儀更趨于客觀檢測。基本上,的焊接需要將金屬均勻加熱至融化溫度。這也是通過監(jiān)控焊接溫度可反映焊接強(qiáng)度是否良好的原因。通過捕捉焊接熱圖像,可以生成一張熱圖譜,顯示焊接點(diǎn)周圍的溫度分布。
噴涂表面檢測用熱像儀Omar博士表示:“紅外熱像儀的優(yōu)點(diǎn)在于,它能立即顯示船舶表面大面積的溫度曲線。堪稱船艦涂裝工藝的理想監(jiān)控工具。
使用紅外熱像儀對噴涂表面進(jìn)行檢測已成功應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。熱像儀可監(jiān)控采用500微米水性保護(hù)漆膜涂覆汽車油箱的機(jī)器人涂裝過程。在此項應(yīng)用中,熱圖像可與涂層厚度相關(guān),在涂層還保留一定濕度時,便可為每個油箱建立一張漆膜厚度圖。這有助于對經(jīng)過涂裝的油箱進(jìn)行必要修復(fù),機(jī)器人操作員也可根據(jù)熱像儀的反饋對流量進(jìn)行設(shè)置。
同時,在船舶施工過程中,紅外熱像儀還可檢測壓載艙中未經(jīng)涂裝的部位。在本應(yīng)用中,熱像儀可根據(jù)不同的發(fā)射率與熱屬性檢測各種尺寸的未涂裝點(diǎn)。熱成像還可用于補(bǔ)充其他成像技術(shù),例如:熒光成像,其中,涂料配方中包含熒光顏料,在紫外光的照射下會發(fā)光。
Omar博士提到:“與其它方法相比,熱成像的巨大優(yōu)勢在于,您可將熱監(jiān)控集成于涂裝工序中。我們采購了FLIR的熱像儀機(jī)芯,將其安裝在噴槍上。通過這種方式,您能夠立即查看哪部分表面需要返工,哪部分已經(jīng)噴涂完工。這種方式比使用超聲波更,而超聲波檢測需要先涂裝,再監(jiān)控。
紅外熱像儀檢測底漆腐蝕使用紅外熱像儀檢測噴涂表面的其它優(yōu)勢源于某些涂料配方在2-5μm 紅外波段條件下是透明的。因此,在無需去除涂層的情況下,就可使用紅外熱像儀掃描基材是否受損,底漆是否腐蝕。
Omar博士說道:“我們已開始采用紅外熱像儀對壓載艙進(jìn)行維護(hù)檢測。油罐車從中東地區(qū)返回時有時候會采用裝滿油的壓載艙。當(dāng)前往該目的地時,同樣的油罐裝滿了鹽水,目的是在船艦出航時,保持船身平衡。問題在于鹽水具有高度腐蝕性,有時可能會損壞涂層。借助紅外熱像儀,我們無需撕開涂層,即可看見受腐蝕的涂層。
檢測難于觸及之處很多時候,造船廠的需要在照明條件較差且難以觸及的位置進(jìn)行檢測。紅外熱像儀是此應(yīng)用的理想工具,因?yàn)槟軌虿捎脽o接觸的方式進(jìn)行測量,而且能夠檢測難以觸及的區(qū)域和結(jié)構(gòu)。由于船舶的體積較大,二維掃描特性在檢測船舶與其結(jié)構(gòu)方面具有*的優(yōu)勢。此外,熱成像檢測無需表面材料與制作樣本,可應(yīng)用于多種主體材料和涂料配方,而且不受某些散裝材料屬性的限制,如:電磁滲透率。
熱成像的另一優(yōu)勢是可通過控制鏡頭與焦平面陣列的空間尺寸來控制檢測分辨率,因此,可為各種不同的船艦檢測工作中確定一個熱像儀分辨率。
Omar博士表示:“在馬斯達(dá)爾理工學(xué)院,我們具備使用多種不同型號FLIR熱像儀的豐富經(jīng)驗(yàn),包括集成于噴槍的熱機(jī)芯,以及用于科研的FLIR SC系列紅外熱像儀。我們對FLIR紅外熱像儀情有獨(dú)鐘,因?yàn)樵撈放频臒嵯駜x系列十分廣泛,能適用于不同應(yīng)用,此外,所提供的熱像儀校準(zhǔn)及軟件升級服務(wù)也十分到位。 圖片參考:(1) [M. Omar, R. Parvataneni, Y. Zhou, “A Combined Approach of Self-Referencing and Principle Component Thermography for Transient, Steady and Selective Heating Scenarios, J. Infrared Physics and Technology, 53, (2010) 358-362].(2) [M. Omar, V. Viti, K. Saito, J. Liu, Self-adjusting Robotic Painting System, J. of Industrial Robot, 33, (2006), 50-55].(3) M. Omar, B. Gharaibeh, A. Salazar, et al, “Infrared Thermography and Ultraviolet Fluorescence for the Nondestructive Evaluation of Ballast |
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