红外线光声检漏技术是基于利用可调谐激光去激励泄漏出来的测试气体,被激励的泄漏出来的测试气体会发射出特殊的声信号,被旁边安置的麦克风接收,从接收的信号可以确定泄漏的准确位置。
5.7.3.1 检漏原理
光声的效果是亚历山大·葛兰姆·贝尔于1880年第一个观察到的。他发现:无论何时,气体都吸收射线。被气体吸收的射线能量会使气体因瞬时被加热而快速膨胀,局部的温度和压力发生变化,发出特殊的声波信号。如果能量足够大,产生的压力波或声波就可以被麦克风探测到。
泄漏气体吸收激光能量的大小决定了发出声音的大小。吸收激光能量的大小由被激光束照射的气体数量和浓度决定。如果泄漏羽烟大过激光束覆盖区,则气体的浓度和激光束的直径决定了被照射气体的数量;如果泄漏羽烟比激光束覆盖区小,则泄漏羽烟的尺寸决定了吸收量。从泄漏点逃逸的气体和周围空气的混合决定被照射气体的气体浓度。此外,如果激光射线被漏孔附近的物体表面反射,则一些射线可能反过来穿过泄漏羽烟,从而造成吸收能量的增加。在这种模式中,激光器被调整到发射一个能被测试气体吸收的红外辐射线的特殊频率,然后用激光扫描需探测的区域。
5.7.3.2 检漏仪器
检漏仪器包括一部以线性方式扫描的二氧化碳激光器和一个麦克风。测试时,通过激光束扫描方式,使被检产品得以被完整地照射;麦克风安置在产品的某一区域,用于接收有关的光声信号。(www.xing528.com)
测试被检产品时,被检产品中被加压注入某种气体,如六氟化硫,它具有强烈地吸收由二氧化碳激光器产生的红外射线的能力。如果被检产品有上千个漏孔,当对产品进行直线扫描时,那些泄漏出来的气体将会吸收激光射线,被气体吸收的激光能量会产生一个声音向四面八方传播,而这个声音的频率对应于激光束的扫描速率。这种周期性的声音发射被麦克风探测(捕捉)到并经过采用同步探测技术的电子电路处理,产生一个漏孔指示信号。
在扫描图形内的激光束的位置信息与信号处理装置相结合,探头光束的位置可以精确定位漏孔的位置。声音发射量的大小可以用来测量漏率数值。
5.7.3.3 红外线光声检漏的应用
大规模生产装配线上的空调热传输盘管的检漏,使用了红外线光声检漏。在被测试的盘管中加压注入六氟化硫气体。当探测激光束经过泄漏点时,引起漏出的示踪气体发出特殊的声音,这个声音会被测试系统中的一个或多个麦克风探测到。这种技术使得全自动检漏和定位成为可能。
美国某检漏公司还将这一技术使用在圆柱形铝容器的检漏中。铝容器上下移动,激光束通过棱镜对铝容器快速扫描,不但可以快速检测出漏孔位置和漏率大小,而且它的灵敏度与氦质谱检漏相似。
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