6.3 Тепловизионный метод контроля влажности

Наличие влаги в объектах, особенно пористых, с развитой поверхностью обусловливает интенсивный процесс испарения за счет инфильтрации воды из подповерхностных областей материала. Процесс испарения сопровождается уменьшением температуры поверхности объекта. Тепловизионные методы позволяют дистанци­онно наглядно и оперативно определять места скопления влаги в объектах по термографическому изображению на котором зоны с повышенной интенсивностью испарения выглядят как менее нагретые.

Такие методы применимы в естественных условиях при наличии градиентов температуры между объектом и окружающей средой. Использование каких-либо источников искусственного нагрева изделий (например, мощ­ных ИК-лазеров, СВЧ генераторов и т.п.), стимулирую­щих повышение скорости испарения, дополнительно увеличивает информативность метода.

Методы отличаются оперативностью и простоте процедур контроля. Однако количественная интерпретация результатов контроля достаточно трудна, что обусловлено сложностью анализа процесса массо- и тепло переноса, особенно в сложных метеоусловиях В этим целесообразно использовать тепловизионные методы в сочетании с каким-либо традиционным методов измерения влажности, используемым для получения калибровочных оценок влажности материала в некоторых опорных, реперных точках объекта. Например, эффективно сочетание тепловизионного метода с инфракрасной рефлектометрией, реализуемой, например, с помо­щью ИК лазеров или других источников. Метод инфра­красной рефлексометрии основан на сильной зависимости интенсивности поглощения излучения в некоторых характерных линиях ИК-спектра от влагосодержания вещества. Для исключения мешающих факторов (колебания отражательной способ­ности, обусловленные локальными изменениями шеро­ховатости, цветности и подобными свойствами материала) применяют дифференциальный метод, который основан на сравнении коэффициентов отражения объекта в двух участках спектра. В одном участке отражение не зависит от влажности материала, но изменяется в соот­ветствии с упомянутыми факторами, а в другом - зави­сит от этих факторов, и от влажности.

6.4 Вихретокотепловой метод

Вихретокотепловой (ВТТ) метод основан на радио­импульсном возбуждении металлических объектов по­лем индуктора, приеме теплового отклика приповерхно­стным преобразователем во время и после теплового воздействия и анализе амплитудно-временной информа­ции. Ход теплового процесса определяется теплофизическими и одновременно электромагнитными параметрами объекта, что позволяет в одном эксперименте проводить исследования как тепловыми, так и вихретоковыми методами. В частности, коэффициент температуропровод­ности чувствителен к химическому составу, тепловому» старению, термообработке, размерам зерна сплавов. С помощью метода ВТТ возможна также (при фиксированных прочих параметрах) тепловая толщинометрия Iферромагнитных и тонкостенных изделий, изделии грубой поверхностью и др.

Характерные значения параметров приборов, реализующих метод ВТТ: рабочая частота 30 ...100 кГц, время нагрева 1 ... 3 с, вводимая от индуктора мощность 100 ... 150 Вт, диапазон контролируемых толщин 0,2...2 мм, радиус индуктора 10 мм, чувствительность пирометра на базе пироэлектрического детектора 0,05 ...0,1 К.