專利名稱：設(shè)有偏距調(diào)節(jié)裝置的光熱檢測(cè)攝影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
01本發(fā)明涉及光熱檢測(cè)攝影儀，該攝影儀包括
021 —形成系統(tǒng)，其使激光束形成，并包括拓展所述激光束截面的 拓展裝置，以便在待檢測(cè)的零件的表面上形成沿一方向拓展的加熱區(qū)； 實(shí)際上，人們使用光熱檢測(cè)攝影儀，該攝影儀發(fā)出激光束，該激 光束聚焦在實(shí)施檢測(cè)的零件表面上、于一加熱區(qū)中。 為此，本發(fā)明的目的是一上述類型的光熱檢測(cè)攝影儀，其特征在 于，所述攝影儀包括機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其機(jī)械調(diào)節(jié)長(zhǎng)形的加熱區(qū)與檢測(cè)區(qū)之 間的偏3巨。 根據(jù)一些特殊實(shí)施方式，攝影儀可以包括以下特征中的一個(gè)或多 個(gè)，這些特征可以單獨(dú)或以任何可能的技術(shù)組合的方式出現(xiàn)—所述移動(dòng)裝置包括線性馬達(dá)；24
一 所述移動(dòng)裝置包括線性壓電激勵(lì)器；—所述光學(xué)裝置包括用于使所述激光束穿過的透鏡； [28]—所述光學(xué)裝置包括用于反射所述激光束的鏡子； [29]—所述形成系統(tǒng)包括功率均化裝置，以使所述激光束的功率沿 所述加熱區(qū)均質(zhì)化； —該均化裝置包括震動(dòng)鏡；
36一所述均化裝置包括一束光纖，這些光纖的上游端接收所述激 光束，且其下游端沿一條線加以布置，以便產(chǎn)生長(zhǎng)形的加熱區(qū)；
37]—所述攝影儀包括掃描系統(tǒng)，其按所述加熱區(qū)掃描所述零件的
表面； —所述處理單元能夠獨(dú)立地處理所述陣列的每個(gè)紅外檢測(cè)器所 提供的信號(hào)； 圖2表示一種光熱檢測(cè)方法，其中加熱區(qū)2是沿方向D的長(zhǎng)形區(qū)。 更準(zhǔn)確的說，加熱區(qū)2呈線條的形狀，但是作為變型，它可具有其它形狀， 如橢圓等。
55檢測(cè)區(qū)3的形狀與區(qū)域2的形狀相似。可以注意到，在圖2的例 子中，檢測(cè)區(qū)3相對(duì)移動(dòng)方向6位于加熱區(qū)2的前面。實(shí)際中，優(yōu)選通過同 一攝影儀保證發(fā)射入射激光束4與檢測(cè)輻射單元46能夠通過處理所選行列12的檢測(cè)器10接收到的信號(hào)， 來(lái)構(gòu)建零件1的表面la的熱圖像。單元46例如可以連接至熱圖像顯示部 件48,并與儲(chǔ)存部件50連接，以便儲(chǔ)存來(lái)自處理的數(shù)據(jù)。在所示的例子 中，部件48和50遠(yuǎn)離攝影儀16，但是作為變型，它們也可以屬于該攝影 儀。
77] 過濾片32是半反射片，以允許反射激光束4,同時(shí)又使輻射5 通過0 —通過使用底膜使輻射5通過，該底膜在對(duì)應(yīng)攝影儀16局部拍 攝被檢測(cè)的零件l的溫度的光譜帶內(nèi)，具有紅外流的最大傳輸性；及A1203 (藍(lán)寶石(三氧化二鋁))，
85]BaF2 (氟化鋇)， 在攝影儀16中，鏡子26把所述裝置40拓展的激光束4送往快 門30。
96當(dāng)快門30打開時(shí)，它使激光束4通過，激光束4被過濾片32反 射到鏡子28，鏡子28本身再把激光束4穿過窗口 20反射到表面la. [97輻射5穿過窗口 20j皮鏡子28送往過濾片32，并穿過過濾片32，
以到達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)24 ，并照射檢測(cè)器10的陣列8。 由于使用光學(xué)性質(zhì)的裝置40,激光束的功率消耗小于采用縫隙來(lái) 拓展截面的FR-2 760 528 (US-6 419 387)中的功率消耗。這樣可以減少掃 描表面l的時(shí)間，并更有效地使用激光束4的功率。可觀察到，這三個(gè)方面的每個(gè)方面，即使用光學(xué)裝置40、過濾 片32的性質(zhì)以及機(jī)械調(diào)節(jié)偏距，可以彼此獨(dú)立地使用。將觀察到，在前述例子中，激光束截面的拓展通過沿一維度增加 該截面來(lái)進(jìn)行。作為變型，該拓展可以通過減小激光束截面的寬度進(jìn)行。另外，圖9的攝影儀16不包括允許保證掃描所述表面la的集成 移動(dòng)裝置55。更普遍的是，可以通過位于形成系統(tǒng)22、檢測(cè)系統(tǒng)24和待檢測(cè) 零件1之間的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)構(gòu)件的移動(dòng)裝置，進(jìn)行除通過選擇行列12 進(jìn)行的軟件調(diào)節(jié)以外的偏距d機(jī)械調(diào)節(jié)。因此不一定需要移動(dòng)形成系統(tǒng)22 或檢測(cè)系統(tǒng)24。
l28也可考慮其它實(shí)施方式。
[129特別是，入射在零件1上的激光束4與發(fā)出的紅外光束5不一定 平行，而是可以互相傾斜，如圖IO作為例子所示意表示的。
[130在

圖10中，過濾片32作為保護(hù)陣列8的檢測(cè)器10的過濾器。 [131同樣，不一定必須使用過濾片。
權(quán)利要求
1.光熱檢測(cè)攝影儀(16)，所述攝影儀包括-形成系統(tǒng)(22)，其使激光束(4)形成，并包括拓展所述激光束截面的拓展裝置(40)，以便在待檢測(cè)的零件(1)的表面上形成沿一方向(D)拓展的加熱區(qū)(2)；-紅外檢測(cè)器(10)的陣列(8)，用以檢測(cè)由所述零件(1)的表面(1a)上的相對(duì)所述加熱區(qū)(2)的檢測(cè)區(qū)(3)所發(fā)出的紅外輻射；和-處理單元(46)，其處理由所述紅外檢測(cè)器(10)提供的信號(hào)，以便通過按所述加熱區(qū)(2)掃描所述表面(1a)，來(lái)構(gòu)建所述零件(1)的表面(1a)的熱圖像；其特征在于，所述攝影儀包括機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)(52、54)，其機(jī)械調(diào)節(jié)長(zhǎng)形的加熱區(qū)(2)與檢測(cè)區(qū)(3)之間的偏距(d)。
2. 如權(quán)利要求1所述的攝影儀，其特征在于，所述攝影儀包括箱體 (18);并且，所述機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括使所述的紅外檢測(cè)器(10)的陣列 (8)相對(duì)所述箱體(18)移動(dòng)的移動(dòng)裝置(52)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的攝影儀，其特征在于，所述攝影儀包括箱 體(18);并且，所述機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括使所述形成系統(tǒng)(22)相對(duì)所述 箱體(18)移動(dòng)的移動(dòng)裝置(54)。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的攝影儀，其特征在于，所述移動(dòng)裝置(52、 54)包括線性馬達(dá)。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的攝影儀，其特征在于，所述移動(dòng)裝置(52、 54)包括線性壓電激勵(lì)器。
6. 如權(quán)利要求2或3所述的攝影儀，其特征在于，所述移動(dòng)裝置(52、 54)包括旋轉(zhuǎn)馬達(dá)和把轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為移動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的攝影儀，其特征在于，所述拓展裝 置(40)是光學(xué)裝置。
8. 如權(quán)利要求7所述的攝影儀，其特征在于，所述光學(xué)裝置(40)包 括用于使所述激光束U)穿過的透鏡(42)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的攝影儀，其特征在于，所述光學(xué)裝置(40 ) 包括用于反射所述激光束(4 )的鏡子(56 )。
10. 如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的攝影儀，其特征在于，所述形 成系統(tǒng)(22)包括功率均化裝置(40),以使所述激光束(4)的功率沿所 述加熱區(qū)(2)均質(zhì)化。
11. 如權(quán)利要求10所述的攝影儀，其特征在于，所述功率均化裝置由 拓展所述激光束截面的所述拓展裝置(40)形成。
12. 如權(quán)利要求8和11 一起所述的攝影儀，其特征在于，所述透鏡(42 ) 的一表面(44)具有能使所述激光束(4)的功率沿所述加熱區(qū)(2)均質(zhì) 化的型廓。
13. 如權(quán)利要求9和11 一起所述的攝影儀，其特征在于，所述鏡子(56 ) 的反射面(58)具有能使所述激光束(4)的功率沿所述加熱區(qū)(2)均質(zhì) 化的型廓。
14. 如權(quán)利要求11所述的攝影儀，其特征在于，所述均化裝置(40) 是通過使所述激光束(4 )以垂直于其傳播方向的方式運(yùn)動(dòng)而形成線條的裝 置。
15. 如權(quán)利要求14所述的攝影儀，其特征在于，所述裝置(40)包括 聲-光元件(60)。
16. 如權(quán)利要求14所述的攝影儀，其特征在于，所述均化裝置(40) 包括振動(dòng)鏡(64 )。
17. 如權(quán)利要求11所述的攝影儀，其特征在于，所述均化裝置(40) 包括一束(66 )光纖(68 )，這些光纖的上游端(70 )接收所述激光束(4 )， 且其下游端沿一條線加以布置，以便產(chǎn)生長(zhǎng)形的加熱區(qū)(2)。
18. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的攝影儀，其特征在于，所迷攝影 儀包括掃描系統(tǒng)，其按所迷加熱區(qū)(2)掃描所述零件(1)的表面(la)。
19. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的攝影儀，其特征在于，所述處理 單元(46 )能夠通過選擇檢測(cè)陣列(8 )中的一行列(12 )紅外檢測(cè)器(10 ), 來(lái)調(diào)節(jié)所述加熱區(qū)(2)與所述檢測(cè)區(qū)(3)之間的偏距(d)。
20. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的攝影儀，其特征在于，所述處理 單元(46)能夠獨(dú)立地處理所述陣列(8)的每個(gè)紅外檢測(cè)器(10)所提供 的信號(hào)。
21. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的攝影儀，其特征在于，所述攝影 儀包括激光源(34)。
22. 如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的攝影儀，其特征在于，所述攝 影儀包括連接部件(36)，所述連接部件進(jìn)行與不屬于所述攝影儀的激光 源(34)的連接。
全文摘要
該光熱檢測(cè)攝影儀(16)包括—形成系統(tǒng)(22)，其使激光束(4)形成，并包括拓展所述激光束截面的拓展裝置(40)，以便在待檢測(cè)的零件(1)的表面上形成沿一方向拓展的加熱區(qū)(2)；—紅外檢測(cè)器的陣列(8)，用以檢測(cè)由所述零件(1)的表面(1a)上的相對(duì)所述加熱區(qū)(2)的檢測(cè)區(qū)(3)所發(fā)出的紅外輻射(5)；和—處理單元(46)，其處理由所述紅外檢測(cè)器提供的信號(hào)，以便通過按所述加熱區(qū)(2)掃描所述表面(1a)，來(lái)構(gòu)建所述零件(1)的表面(1a)的熱圖像。所述攝影儀包括機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其機(jī)械調(diào)節(jié)長(zhǎng)形的加熱區(qū)(2)與檢測(cè)區(qū)(3)之間的偏距(d)。所述攝影儀應(yīng)用于非破壞性控制零件。
文檔編號(hào)G01N25/72GK101189506SQ200680019687
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日
發(fā)明者L·勒格朗雅克, M·皮里歐 申請(qǐng)人:阿海琺核能公司