FlawExplorer 激光剪切散斑無損檢測(cè)系統(tǒng)

激光剪切散斑無損檢測(cè)系統(tǒng)（FlawExplorer）

圖1：具有短波鹵素?zé)峒ぐl(fā)的FlawExplorer激光剪切傳感器，展示了來自汽車無損檢測(cè)的復(fù)合材料包覆GFRP壓力容器的Istra4D相位圖圖像，相位顯示顯示外包裝內(nèi)層起皺的兩個(gè)跡象。

FlawExplorer是一款激光剪切無損檢測(cè)傳感器，設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)后質(zhì)量控制應(yīng)用或現(xiàn)場(chǎng)（在役）組件檢測(cè)。根據(jù)應(yīng)用，傳感器可以配置熱激勵(lì)或真空部分激勵(lì)系統(tǒng)，也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。它采用最新的相移技術(shù)，通過清晰銳利的成像和亞微米位移分辨率提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)量結(jié)果。

圖2：帶有手動(dòng)真空罩系統(tǒng)的FlawExplorer激光剪切傳感器顯示了航空航天無損檢測(cè)（NDT）的鋁蜂窩組件的相位顯示圖。

FlawExplorer傳感器包含在一個(gè)重量輕（5kg/11Ib）的裝置中。只需兩個(gè)連接即可作傳感器;一個(gè)用于電源，一個(gè)用于相機(jī)數(shù)據(jù)。憑借集成的成像和控制電子設(shè)備，傳感器集成了一個(gè)（標(biāo)配）3.2MPx或（可選）5MPx，最大幀速率分別為37和24Hz的CMOS相機(jī)，一個(gè)變焦鏡頭，8個(gè)（3R類）半導(dǎo)體激光管，自動(dòng)剪切，自動(dòng)投影校準(zhǔn)和相移壓電。傳感器包含在鋁制外殼中，帶有可拆卸的安全保護(hù)環(huán)，F(xiàn)lawExplorer的堅(jiān)固設(shè)計(jì)旨在承受沖擊、敲擊和振動(dòng)。

圖3：FlawExplorer示意圖

與任何無損檢測(cè)方法相比，激光剪切成像具有最高的檢測(cè)率之一，特別是因?yàn)樗昧耸褂枚鄠€(gè)相干半導(dǎo)體激光管的大視場(chǎng)（FoV）。

FlawExplorer使用8個(gè)半導(dǎo)體激光管來產(chǎn)生大照明區(qū)域=視場(chǎng)（FoV）。對(duì)于標(biāo)配的3.2MPx相機(jī)，一次拍攝可實(shí)現(xiàn)的投影圖像尺寸可達(dá)2.9 m x 2.1 m（9.4ft x 7.0ft）?；?qū)τ诳蛇x的5.0MPx相機(jī)，可達(dá)3.4m x 2.8m（11.2ft x 9.3ft）FlawExplorer的檢測(cè)速度與任何其他無損檢測(cè)技術(shù)相比，提供高吞吐率，節(jié)省時(shí)間的檢查。

圖4：使用 3.2MPx（標(biāo)配）相機(jī)（綠色）或5MPx（可選）相機(jī)（黃色）的FlawExplorer的檢查區(qū)域

FlawExplorer系統(tǒng)可以自動(dòng)化，包括相機(jī)和熱觸發(fā)、顯示設(shè)置、過濾器和控制參數(shù)。無論是安裝在機(jī)械臂、線性導(dǎo)線還是XY龍門架上，傳感器都使用專用通信協(xié)議，允許 FlawExplorer軟件、Istra4D和自主PLC接口之間進(jìn)行交互。針對(duì)激光剪切成像的各種 NDT 應(yīng)用的眾多成功自動(dòng)化項(xiàng)目推動(dòng)了對(duì)機(jī)器人集成的標(biāo)準(zhǔn)化要求。這種可能性現(xiàn)在作為標(biāo)準(zhǔn)軟件模塊選項(xiàng)提供，以實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的測(cè)試。

 圖5：安裝在機(jī)械臂上的FlawExplorer激光剪切傳感器

Istra4D軟件是Dantec Dynamics的高級(jí)激光剪切軟件，直觀且易于使用。通過清晰的用戶工作流程，用戶可以輕松控制所有相關(guān)的測(cè)量配置參數(shù)，包括：Brightness（亮度）、Shearing（剪切）、Projection（投影）和Visualization（可視化）設(shè)置。用戶可以輕松執(zhí)行實(shí)時(shí)測(cè)量，還可以對(duì)采集結(jié)果進(jìn)行高級(jí)后處理分析。無論何種無損檢測(cè)應(yīng)用，Istra4都是 Dantec所有激光剪切成像系統(tǒng)背后的成像主力。

圖6：Istra4D軟件展示了航空航天工業(yè)使用手動(dòng)真空控制進(jìn)行真空部分激發(fā)的鋁蜂窩組件內(nèi)多個(gè)脫粘的相位顯示圖

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1）非接觸、無損：無需接觸被測(cè)物體，避免對(duì)材料造成損傷。

2）快速高效：?jiǎn)未螜z測(cè)可覆蓋較大面積（如數(shù)平方米），適合在線檢測(cè)。

3）高靈敏度：可檢測(cè)微米級(jí)形變，適用于復(fù)合材料、蜂窩結(jié)構(gòu)等復(fù)雜材料的內(nèi)部缺陷。

4）實(shí)時(shí)可視化：缺陷直接以圖像形式呈現(xiàn)，便于快速判讀。

5）抗環(huán)境干擾：相比傳統(tǒng)干涉技術(shù)，剪切散斑對(duì)振動(dòng)和溫度變化具有更好的適應(yīng)性。

應(yīng)用場(chǎng)景：

航空航天：檢測(cè)飛機(jī)蒙皮、復(fù)合材料層壓板、蜂窩結(jié)構(gòu)的脫粘或分層。

汽車制造：評(píng)估粘接接頭、電池組封裝、碳纖維部件的質(zhì)量。

新能源：光伏板隱裂檢測(cè)、風(fēng)力葉片內(nèi)部缺陷識(shí)別。

電子封裝：芯片封裝脫層、焊點(diǎn)虛焊的檢測(cè)。

文物保護(hù)：檢測(cè)壁畫、木質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空鼓或裂紋。