Комплексна методика формування карти дефектів на основі паттернів теплового відгуку
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.68.2023.12Ключові слова:
термограма, тепловий відгук, карта дефектів, статистичний аналіз, розподіл ймовірності, порогове значення, співвідношення сигнал-шумАнотація
Розглянуто сучасні підходи, що використовуються при аналізі результатів термографічного аналізу тестового об’єкта з метою виділення структурних особливостей з метою формування карти дефектів. Вказано на переваги застосування методів статистичного аналізу термограми з визначенням на кількісному рівні цільового показника сигнал-шум та оптимізацією процедури термографічного аналізу через пошук глобального екстремуму цільової функції. У відповідності до розробленої методики розглядається набір чотирьох результатів, що може бути отримано в результаті проведення термографічного аналізу тестового об’єкта, як то істинно позитивний результат, хибно позитивний результат, істинно негативний результат, хибно негативний результат. Аналіз результатів термографічного дослідження з метою виявлення потенційного дефекту для окремого елементу термограми визначається через функцію розподілу ймовірності температури, що співставляється з аналогічною функцією для однорідної ділянки тестового об’єкта. У рамках базової методики розподіл ймовірності для ділянки однорідної тестового об’єкта та ділянки тестового об’єкта зі структурними особливостями відрізняються показниками математичного сподівання і дисперсії. Через поділ області розподілу ймовірності температури пороговим значенням формуються чотири зоні: зона для якої дефект гарантовано відсутній, зона для якої дефект не фіксується у відповідності до вибору порогового значення, зона для якої дефект фіксується у відповідності до вибору порогового значення, зона для якої дефект гарантовано наявний. Базовий підхід, що на основі статистичних методів дозволяє визначити точність проведення термографічного аналізу для окремого елемента термограми через розрахунок співвідношення сигнал-шум на основі показників математичного сподівання і дисперсії розподілу ймовірності температури. У рамках розширеної схеми статистичного аналізу результатів термографічного дослідження визначається z-величина, базується на визначенні кількості сусідніх елементів термограми, що відповідають однорідній ділянці та ділянці з потенційними структурними особливостями.
Завантаження
Посилання
Saffiudeen M.F., Syed A., Mohammed F.T. Failure analysis of heat Exchanger using Internal Rotary inspection System (IRIS). Journal of Failure Analysis and Prevention. 2021. Vol. 21(2). P. 494–498. DOI: https://doi.org/10.1007/ s11668-020-01093-4.
Cryogenic solutions for IR detectors – a guideline for selection / Griot R., Vasse Ch., Arts R., Ivanov R., Höglund L., Costard E. Opto-Electronics Review. 2023. P. 45–66. DOI: https://doi.org/10.24425/ opelre.2023.144566.
Billaha M.A., Das M.K. Performance analysis of AlGaAs/GaAs/InGaAs-based asymmetric long-wavelength QWIP. Applied Physics A. 2019. Vol. 125(7). P. 19–27. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00339-019-2750-2.
High-performance MCT and QWIP IR detectors at Sofradir / Reibel Y., Rubaldo L., Manissadjian A., Billon-Lanfrey D., Rothman J., de Borniol E., Destéfanis G., Costard E. SPIE Proceedings. 2012. P. 11 17. DOI: https://doi.org/10.1117/ 12.975671.
Sengar S. Power Quality Improvement in hybrid power system integration using FPA and IC Controller. International Journal of Intelligent Engineering and Systems. 2022. Vol. 15(2). P. 89–98. DOI: https://doi.org/10.22266/ijies2022. 0430.09.
Bias-free operational monolithic symmetric-connected Photodiode Array / Yang D., Huang Y., Liu T., Ma X., Duan X., Liu K., Ren X. Chinese Optics Letters. 2021. Vol. 18(1). P. 25–31. DOI: https://doi.org/10.3788/ col202018.012501.
Vavilov V., Burleigh D. Equipment for active TNDT. Infrared Thermography and Thermal Nondestructive Testing. 2022. P. 331–339. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-48002-8_8.
Mirzabeigi S., Razkenari M. Automated vision-based building inspection using drone thermography. Construction Research Congress. 2022. 39–44. DOI: https://doi.org/10.1061/9780784483961.077.
Domin J., Kielan P., Lamkowski K. Robotic Measurement System dedicated for inspection and diagnostics of building structures using thermography techniques. 2019 Applications of Electromagnetics in Modern Engineering and Medicine (PTZE). 2019. P. 17–25. DOI: https://doi.org/10.23919/ptze.2019.8781725.
Yumnam M., Gupta H., Ghosh D., Jaganathan J. Inspection of Concrete Structures externally reinforced with FRP composites using active infrared thermography: A Review. Construction and Building Materials. 2021. Vol. 310. P. 52–65. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125265.
Lozanov Y., Tzvetkova S., Petleshkov A. Determination of the periodicity for thermographic tests of the electrical equipment. 2021 17th Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems (ELMA). 2021. P. 84–90. DOI: https://doi.org/10.1109/elma52514.2021.9502984.
Haraszti F. Thermographic inspection in the electric industry. Acta Materialia Transilvanica. 2018. Vol. 1(2). P. 77–80. DOI: https://doi.org/10.2478/amt-2018-0026.
Berg A., Ahlberg J., Felsberg M. Enhanced analysis of thermographic images for monitoring of District Heat Pipe Networks. Pattern Recognition Letters. 2016. Vol 83. P. 215–223. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.patrec.2016.07.002.
Marinetti S., Vavilov V. IR thermographic detection and characterization of hidden corrosion in metals: General analysis. Corrosion Science. 2010. Vol. 52(3). P. 865–872. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.corsci.2009. 11.005.
Thermographic investigation on fluid oscillations and transverse interactions in a fully metallic flat-plate pulsating heat pipe / Pagliarini L., Cattani L., Ayel V., Slobodeniuk M., Romestant C., Bozzoli F. Applied Sciences. 2023. Vol. 13(10). P. 51–63. DOI: https://doi.org/10.3390/app13106351.
Strutz T., Specht O., Muller E., Wild W. Compression of thermographic images in Welding Engineering: A comparative study. 2000 5th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering Proceedings. APEIE-2000. Devoted to the 50th Anniversary of Novosibirsk State Technical University. 2019. Vol. 1. (Cat. No.00EX383). P. 91–113. DOI: https://doi.org/ 10.1109/apeie.2000.913130.
Álvarez-Tey G., García-López C. Strategy based on two stages for IR thermographic inspections of photovoltaic plants. Applied Sciences. 2022. Vol. 12(13). P. 6331–6343. DOI: https://doi.org/ 10.3390/app12136331.
Vavilov V.P., Chulkov A.O. 1D and 3D defect characterization in IR thermographic NDT. Proceedings of QIRT Asia. 2019. P. 11–16. DOI: https://doi.org/10. 21611/qirt.2019.032.
