基于热成像的薄片材料热扩散率快速无损检测

来源：计量学报杂志2016年第3期北京时间：

作者：王晓娜,厉阳,侯德鑫,叶树亮

单位：中国计量学院工业与商贸计量技术研究所, 浙江 杭州 310018

摘要：针对传统热扩散率测量方法对热激励、边界和试样尺寸有严格要求等苛刻条件,提出一种适用于薄片材料的热扩散率测量新方法。该方法采用热成像技术采集受激光激励引起的材料表面温度场变化数据,将其通过曲线拟合对导热微分方程中的微分项进行估测,求取微分方程解析解转化为对代数方程求解以确定热扩散率值,因而无需严格控制边界条件、初始条件和热激励。通过仿真分析验证了理论模型的合理性,并对H62黄铜和304不锈钢材料进行了实测,对比文献参考值表明测量偏差均在6.0%以内,测量重复性为4.3%,可满足快速无损的测量要求。

关键词：计量学; 热扩散率; 红外热成像; 曲线拟合; 无损检测

基金资助：国家重大科学仪器设备开发专项（2013YQ47076705）