高温涂层结构蠕变/热变形和内部裂纹检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101923028A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101923028101923028A(43)申请公布日2010.12.22(21)申请号201010261669.8G01B11/16(2006.01)(22)申请日2010.08.25(71)申请人福州大学地址350108福建省福州市闽侯县上街镇大学城学园路2号福州大学新区(72)发明人钟舜聪杨晓翔轩福贞涂善东(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.G01N3/60(2006.01)G01N21/88(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称高温涂层结构蠕变/热变形和内部裂纹检测装置(57)摘要本发明提供一种高温涂层结构蠕变/热变形和内部裂纹检测装置，其特征在于：包括光源（1）、光纤分光镜（2）、透镜（3，6和8）、参考镜（4）、PZT马达及其控制系统（5）、扫描镜及控制系统（7）、涂层结构样品（9）、高温炉（10）、隔热板（11）、光谱仪（12）、光纤（13）和电脑（14），光纤分光镜（2）分为四路，分别连接到光源（1）、光谱仪（12）、通过透镜（3）和参考镜（4）到PZT马达及其控制系统（5）、通过透镜（6）到扫描镜及控制系统（7）；放置在高温炉（10）中的涂层结构样品（9）发出的光线透过隔热板（11）的小孔经透镜（8）照射到扫描镜及控制系统（7）；光谱仪（12）的输出通过光纤（13）连接到电脑（14），电脑（14）输出的控制信号分别连接到PZT马达及其控制系统（5）和扫描镜及控制系统（7）。该装置可以检测高温涂层结构热变形/蠕变，又可以同时检测涂层内部裂纹和基体表面裂纹的特性，测量精度高，可用于实时在线检测/监测。CN109238ACN101923028ACCNN110192302801923029A权利要求书1/1页1.一种高温涂层结构蠕变/热变形和内部裂纹检测装置，其特征在于：包括光源（1）、光纤分光镜（2）、透镜（3，6和8）、参考镜（4）、PZT马达及其控制系统（5）、扫描镜及控制系统（7）、涂层结构样品（9）、高温炉（10）、隔热板（11）、光谱仪（12）、光纤（13）和电脑（14），光纤分光镜（2）分为四路，分别连接到光源（1）、光谱仪（12）、通过透镜（3）和参考镜（4）到PZT马达及其控制系统（5）、通过透镜（6）到扫描镜及控制系统（7）；放置在高温炉（10）中的涂层结构样品（9）发出的光线透过隔热板（11）的小孔经透镜（8）照射到扫描镜及控制系统（7）；光谱仪（12）的输出通过光纤（13）连接到电脑（14），电脑（14）输出的控制信号分别连接到PZT马达及其控制系统（5）和扫描镜及控制系统（7）。2CCNN110192302801923029A说明书1/3页高温涂层结构蠕变/热变形和内部裂纹检测装置技术领域[0001]本发明属于光测力学、材料性能测试和结构损伤检测技术领域，特别涉及高温涂层结构蠕变/热变形和内部裂纹检测装置。。背景技术[0002]核电压力容器、航空发动机等结构需承受高温、高压、热冲击等因素的作用，通常需要在这些零部件表面涂/镀热绝缘涂层，以起到隔热、抗氧化、防腐蚀等作用。涂层结构在高温作用下，即使所受应力低于该温度下的屈服点，长时间作用不可避免地会发生缓慢连续的高温变形——蠕变，一旦其蠕变变形增加到一定程度就会发生功能失效，从而导致事故的发生。因此，研究涂层结构在高温下的蠕变变形显得尤为重要。常规的变形测量方法主要有电学测量方法和光学测量方法。电学测量方法主要是通过电阻应变计来实现，其测量精度高，但是由于电阻应变计需要从用胶粘贴在待测试件表面，而且测量对温度变化比较敏感，因此电测方法不易实现高温条件下的精确测量。光学测量方法采用非接触测量，可以减少温度对测量的影响，因此高温条件下的变形测量通常采用光学测量方法，经对现有技术文献的检索发现，比较著名的测量方法有：云纹干涉方法（中国发明专利200810119805.2）和数字散斑相关方法（中国实用新型专利200720069074.6）。这两种方法测量灵敏度高，能较好的获取高温环境下结构变形。但是这两种方法都只能测量结构表面的热变形/蠕变，不能同时检测涂层结构内部的裂纹和基体表面裂纹情况。[0003]对于结构裂纹的检测，目前比较常用的五种方法有：超声波检测技术（中国发明专利200510124212.1和中国发明专利200510111765.3）、射线照相检测(B.Ghose,D.K.Kankane.EstimationoflocationofdefectsinpropellantgrainbyX-rayradiography,NDT&EInternation