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                热成像助力工程研究:先进制造领域热分析论文选萃

                2021/12/10

                       本文选取的期刊论文涉及材料缺陷检测、火焰燃烧实验、高温焊接过程、高功率激光器、太阳能蒸汽技术、光催化效应研究等多个先进制造领域,所使用的热分析手段包括在线式热像仪高温型热像仪高速热像仪、显微热像仪等。

                 

                1. An inverse method for flue gas shielded metal surface temperature measurement based on infrared radiation,2016年5月发表于Measurement Science and Technology

                       红外测温技术应用于热效率分析、环境监测、工业设施检查、遥感等各个▅领域。在高温金属被参与辐射的烟气所覆盖时,传统的红外测量技术将由于烟气的吸收和散射而导致无法容忍的测温误差。本文使用量子粒子群优化的逆方法,同时获得金属表面的光谱发射率以及烟气的光谱吸收和散射系数,构建了金属表面温度红外测量系统。该研究使用巨哥科技热像仪:The infrared CCD is a MAG62 with a maximum frame rate of 50 Hz and resolution of 640 × 480 pixels.

                 

                 

                1. 材料表面裂纹的红外热像显微检测,2018年6月发表于《红外技术》第40卷第6期

                       材料表面裂纹是导致构件破损、影响物理特性的原因之一。本文采用红外热像显微镜研究了材料表面裂纹检测的问题。由于裂纹处与正常区域之间的辐射能力的差异,造成表面温度场的不均匀性。红外显微镜捕捉到物体表面辐射,探测出不同方向的表面裂纹。研究结果表明红外显微镜具有探测材料表面自发辐射的能力,可用于不同材质表面裂纹的探测

                       红外热像显微镜与一般红外热像仪的差异在于红外镜头选用的是微距镜头,可观测微米级尺寸物体。实验采用巨哥科技提供的红外热像显微镜:物方分辨率50 mm,物方视场 19.2 mm×14.4 mm。巨哥科技还提供了一款基于 PC 的远程控制和浏览软件ThermoX,可应用软件控制红外热像显微镜在线监控和热图像拍摄等功能。

                 

                 

                1. Experimental study on width effects on downward flame spread over thin PMMA under limited distance condition,2018年12月发表于Case Studies in Thermal Engineering

                       本文使用PMMA进行了一系列向下火势蔓延的燃烧实验,观察和分析了火焰传播参数,包括火焰形状、热解前沿、热解长度、火焰高度和火势蔓延率,该研究对了解火焰阻止和火焰发展机制♂具有重要意义。该研究使用了巨哥科技的高速热像仪以观察温度的快速变化:a high frequency infrared thermal imager (MAGNITY MAG32HF) was placed directly in front of the PMMA sample plate to measure the surface temperature.

                 

                 

                1. 核电厚壁管道自动焊红外视觉系统研究,发表于《焊接技术》2020年 12期 

                       本文通过对巨哥科技MAG32HT在线式红外热像仪及ThermoGroup SDK软件开发工具包的二次开发,完成了对焊接过程熔池图像的采集和图像数据处理。采用研发的红外视觉系统对核电站主管道自动焊过程进行实时监测并进行数据分析,可实现实时焊道定位以及焊道大小识别,为后续红外视觉系统在核电厚壁管道自动焊在线监测的进一步应用奠定了基础。文中选用的高温型热像仪MAG32HT测温范围为250~1600 ℃。

                 

                 

                 

                1. 530 W全光纤结构连续掺铥光纤激光器,发表于《物理学报》2020, 69(18)

                       本研究采用改进的化学气相沉积工艺结合溶液掺杂法制备了掺Tm3+石英光纤预制棒, 并拉制成纤芯/包层尺寸约为25/400 μm的双包层掺Tm3+光纤。基于上述大模场掺Tm3+光纤, 搭建了一个高功率全光纤主振荡功率放大结构的掺Tm3+光纤激光器, 窄线宽掺Tm3+种子源经过一级放大后, 最高输出功率达到530 W,没有观察到明显的放大自发辐射和非线性效◣应, 输出功率仅受限于抽运功率。该结果为目前国内2μm波段全光纤结构激光器实现的最高输出功率, 验证了国产掺Tm3+石英光纤在高功率系统╳中的可靠性。本实验采用巨哥科技的热成像仪(MAG32 384×288, Magnity Electronics Co., Ltd.)观察记录掺Tm3+光纤的温度。

                 

                 

                1. 核电厚壁管道自动焊在线监测及评估系统研究,发表于《金属加工》 2021年第3期

                       本文提出了综合运用焊接过程电参数、焊接熔池表面几何形貌以及焊缝红外温度场信息等工艺,实时对焊接质量进行评估及预测,为后续核电厚壁管道自动焊在线监测及评估系统的进一步应用推广奠定了研究基础。本研究采用巨哥科技MAG系列高温型在线式红外热像仪,支持RTP、IP、DHCP、TCP等数据传输协议,使用RJ45型网线接口与工作站连接进行数据传输。出厂附带的ThermoX在线软件可以在线查看、记录、回放热像仪获取的熔池红外数据。热像仪使用SDK中的两个封装好的类库进行控制,利用编写的红外热像仪采集程序可以获得熔池温度分布、总体形貌特征等熔池信息,进一步▂使用图像处理算法对熔池宽度以及熔池中心点等位置进行识别,可以实时监测到熔池位置以及焊枪在坡口中的位置。

                 

                 

                1. Enhanced CH4 yields by interfacial heating-induced hot water steam during photocatalytic CO2 reduction,2021年8月发表于Applied Catalysis B: Environmental

                       H2O蒸气在光催化剂上的吸附和活化对于CO2减排非常重要。本文展示一种优∩先H2O吸附机理,以取代先前假设的竞争吸附。由于光热膜(PM)诱导的界面加热,热蒸汽的产生使得水蒸气的分压从17 kPa大幅升高到43 kPa,有利于H2O在TiO2表面上的吸附。精心设计的TiO2+PM系统实现了CO2到CH4的选择性还原,是没有PM时的3.3倍,光能的利用更加高效。本研究使用巨哥科技的热像仪观察光催化表面的温度分布:The infrared camera (MAG32, Shanghai Magnity Electronics CO., Ltd) was settled to monitor the temperature on the photocatalyst surface.

                 

                 

                1. An in-process multi-feature data fusion nondestructive testing approach for wire arc additive manufacturing,2021年9月发表于Rapid Prototyping Journal

                       影响线弧增材制造(WAAM)技术广泛使用的主要问题是成型质量。热无损检测是工业过程检测的一种潜在优势技术,根据温度场提取最相关的缺陷特征信息至关重要。本文将电流红外(IR)监测方法推向实时检测,提出了一种基于WAAM过程温度场的在线多特征数据融合无损检测方法,实现了缺陷的检测和分类。提出一种温度堆叠算法,提高了轮廓变化的检ξ测精度,解决了从电弧撞击到灭弧的温度不均匀问题。本研究使用了巨哥科技的高温型热像仪:The surface temperature field was collected by a MAG62 thermal imager, with a pixel of 640*480, a temperature range of 20°C-1600°C, and a frame rate of 50 HZ.

                 

                 

                 

                1. Memory Linked Anomaly Metric Learning of Thermography Rail Defects Detection System,2021年11月发表于IEEE SENSORS JOURNAL

                       随着铁路的发展,高速密集的碾压将显著增加轨道的疲劳损伤概率,为重大安全事故埋下隐患。本工作提出了一种新算法,对轨道样本的背景进行建模,以充分利用背景信息。不符合模型的样品被视为候选缺陷。该模型仅使用正常样品和少量缺陷样本进行训练。当新模式出现时↘,它们将被视为缺陷候选者,并且模型不限于已知的缺陷模式。在实验中,热成像系统以恒定的速度扫描,同时感应加热轨道,以记录轨道表面的红外热图像序》列。本研究使用了巨哥科技热像仪:The frame rate and resolution of the IR camera (MAGNITY MAG62) are 50Hz and 640 × 480 array respectively.

                 

                 

                1. Three-Dimensionally Structured Polypyrrole-Coated Setaria viridis Spike Composites for Efficient Solar Steam Generation,发表于ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13

                       太阳能驱动的蒸汽发生是一种有前途的技术,用于从海水和污染水中生产淡水。本文通过在Setaria viridis(S. viridis)的尖峰上涂覆光热聚吡咯(PPy)制备了一种三维(3D)结构太阳能蒸发器,以实现高效蒸发。3D太阳能蒸发器还具有╱良好的耐用性和抗盐堵塞性能,适用于实际应用。这项工作可以激发新的范式,以开发♂高性能太阳能蒸汽技术,实现有效的水净化,解决全球淡水短缺危机。本研究使用巨哥科技热像仪观察不同条件下的加热效应:The surface temperatures of the samples were recorded using an infrared thermal imaging camera (MAG32, Shanghai Magnity Electronics CO., Ltd).

                 

                 


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