ОФНДефектоскопия Russian Journal of Nondestructive Testing

  • ISSN (Print) 0130-3082
  • ISSN (Online) 3034-4980

Применение периодического лазерного нагрева и фазочувствительной термографии для контроля толщины покрытий

Код статьи
S30344980S0130308225010065-1
DOI
10.7868/S3034498025010065
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 1
Страницы
68-77
Аннотация
Метод фазочувствительной лазерной термографии обладает высокой чувствительностью и позволяет контролировать равномерность и толщину покрытий из различных материалов. Применение роботов-манипуляторов в качестве сканирующего устройства позволяет в автоматическом режиме тщательно обследовать поверхности объектов сложной формы. В статье приведены сведения о макете роботизированного комплекса для лазерной фазочувствительной термографии на основе пятиосевого робота-манипулятора, лазера мощностью до 8 Вт и длиной волны 450 нм, а также тепловизора COX CG640. Предложены методики обработки экспериментальных данных для определения толщины покрытий из материалов с низкой теплопроводностью. Для апробации подхода были изготовлены контрольные образцы из оксида алюминия с покрытием из полипропилена в диапазоне от 40 до 500 мкм. Установлено, что неравномерность покрытия рационально определять по распределению фазы температурных колебаний частотой 0,1—1 Гц.
Ключевые слова
толщинометрия фазочувствительная термография робот-манипулятор лазер
Дата публикации
01.01.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
85

Библиография

  1. 1. Zhang J., Cho Y., Kim J., Malikov A.K., Kim Y.H., Yi J.H., Li W. Non-Destructive Evaluation of Coating Thickness Using Water Immersion Ultrasonic Testing // Coatings. 2021. V. 11. No. 11. DOI: 10.3390/COATINGS11111421
  2. 2. Duan Y., Zhang H., Sfarra S., Avdelidis N.P., Loutas T.H., Sotiriadis G., Kostopoulos V., Fernandes H., Ion Petrescu F., Ibarra-Castanedo C., Maldague X.P. On the use of infrared thermography and acousto-ultrasonics NDT techniques for ceramic-coated sandwich structures // Energies. 2019. V. 12. No. 13. DOI: 10.3390/en12132537
  3. 3. Li Z., Wang C., Ju H., Li X., Qu Y., Yu J. Prediction Model of Aluminized Coating Thicknesses Based on Monte Carlo Simulation by X-ray Fluorescence // Coatings. 2022. V. 12. No. 6. DOI: 10.3390/coatings12060764
  4. 4. Song P., Xiao P., Liu J., Wang Y.H. The inspection of coating thickness uniformity of SiC-coated carbon-carbon (C/C) composites by laser-induced thermal-wave imaging // Carbon N. Y. 2019. V. 147. DOI: 10.1016/j.carbon.2019.03.015
  5. 5. Wu J., Li Y. Research on Non-destructive Testing Method of Coating Thickness of Turbine Blade // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1617. No. 1. DOI: 10.1088/1742-6596/1617/1/012093
  6. 6. Park J.W., Ha J.M., Seung H.M., Jang H., Choi W. Thickness evaluation of Cr coating fuel rod using encircling ECT sensor // Nucl. Eng. Technol. 2022. V. 54. No. 9. DOI: 10.1016/j.net.2022.03.035
  7. 7. Gong Y., Cao B., Zhang H., Sun F., Fan M. Terahertz based Thickness Measurement of Thermal Barrier Coatings Using Hybrid Machine Learning // Nondestruct. Test. Eval. 2023. DOI: 10.1080/10589759.2023.2167991
  8. 8. Vieweg N., Regner N., Dutzi K., Kutz J., Kehrt M., Steiger A., Kaya C., Stegmaier T. Online thickness measurements of acrylate-based coatings on knitted polyester fabric using terahertz time-domain spectroscopy // J. Ind. Text. 2023. V. 53. DOI: 10.1177/15280837231207396
  9. 9. Chulkov A.O., Nesteruk D.A., Shagdyrov B.I., Vavilov V.P. Erratum to: Method and Equipment for Infrared and Ultrasonic Thermographic Testing of Large-Sized Complex-Shaped Composite Products // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2021. V. 57. P. 824. https://doi.org/10.1134/S1061830921090114.
  10. 10. Schmid S., Reinhardt J., Grosse C.U. Spatial and temporal deep learning for defect detection with lock-in thermography // NDT E Int. 2024. V. 143. DOI: 10.1016/j.ndteint.2024.103063
  11. 11. Mezghani S., Perrin E., Vrabie V., Bodnar J. L., Marthe J., Cauwe B. Evaluation of paint coating thickness variations based on pulsed Infrared thermography laser technique // Infrared Phys. Technol. 2016. V. 76. DOI: 10.1016/j.infrared.2016.03.018
  12. 12. Moskovchenko A., Vavilov V., Švantner M., Muzika L., Houdková Š. Active IR thermography evaluation of coating thickness by determining apparent thermal effusivity // Materials (Basel). 2020. V. 13. No. 18. DOI: 10.3390/ma13184057
  13. 13. Marinetti S., Robba D., Cernuschi F., Bison P.G., Grinzato E. Thermographic inspection of TBC coated gas turbine blades: Discrimination between coating over-thicknesses and adhesion defects // Infrared Phys. Technol. 2007. V. 49. No. 3 SPEC. ISS. DOI: 10.1016/j.infrared.2006.06.018
  14. 14. Franke B., Sohn Y.H., Chen X., Price J.R., Mutasim Z. Monitoring damage evolution in thermal barrier coatings with thermal wave imaging // Surf. Coatings Technol. 2005. V. 200. No. 5—6. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2005.07.090
  15. 15. Liu B., Zhang H., Fernandes H., Maldague X. Quantitative evaluation of pulsed thermography, lock-in thermography and vibrothermography on foreign object defect (FOD) in CFRP // Sensors (Switzerland). 2016. V. 16. No. 5. DOI: 10.3390/s16050743
  16. 16. Clarke D.R. Materials selections guidelines for low thermal conductivity thermal barrier coatings // Surf. Coatings Technol. 2003. V. 163—164. DOI: 10.1016/S0257-8972(02)00593-5
  17. 17. Narasimhan T.N. Fourier’s heat conduction equation: History, influence, and connections // Rev. Geophys. 1999. V. 37. No. 1. DOI: 10.1029/1998RG900006
  18. 18. Fourier J.B.J. The analytical theory of heat. 2009.
  19. 19. Ahmadi M., Mostafavi G., Bahrami M. Natural convection from interrupted vertical walls // J. Heat Transfer. 2014. V. 136. No. 11. DOI: 10.1115/1.4028369
  20. 20. Divin A.G. et al. Application of Laser Scannung Thermography and Regression Analysis to Determine Characteristics of Defects in Polymer Composite Materials // Russ. J. Nondestruct. Test. 2024. V. 60. No. 1.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека