MATCHED FILTER BASED POST PROCESSING APPROACH FOR ACTIVE INFRARED THERMOGRAPHY FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING AND EVALUATION OF CARBON FIBRE REINFORCED POLYMER MATERIALS

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

This research paper investigates the effectiveness of infrared thermography (IRT) in detecting blind holes of varying depth and diameter in Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) sample. It utilises halogen lamps as the heat source and implements three excitation techniques: Pulse Thermography (PT), Lock-in Thermography (LT) and Frequency Modulation Thermal Wave Imaging (FMTWI); along with that, it compares two post-processing approaches, Cross-correlation (CC) and Frequency Domain Phase (FDP) on the obtained thermal images. The signal-to-noise ratio (SNR) is considered a figure of merit for evaluating the effectiveness of each technique and its associated post-processing approaches. The results demonstrate that the CC post-processing technique consistently outperforms the FDP method in enhancing defect visibility and improving SNR values across all excitation techniques and configurations. This research highlights the potential of IRT as a reliable, non-destructive testing method for detecting and characterising defects in a chosen CFRP test sample

Авторлар туралы

Suresh Kumar Bhambhu

Indian Institute of Technology Delhi Hauz Khas

Email: mulaveesala@sense.iitd.ac.in
Үндістан, 110016 New Delhi

Vanita Arora

InfraRed Vision & Automation Pvt. Ltd.

Email: mulaveesala@sense.iitd.ac.in
Үндістан, 140001 Rupnagar, Punjab

Ravibabu Mulaveesala

Indian Institute of Technology Delhi

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: mulaveesala@sense.iitd.ac.in
Үндістан, 110016 New Delhi

Әдебиет тізімі

  1. Ibarra-Castanedo C., Sfarra S., Ambrosini D., Paoletti D., Bendada A., Maldague X. Diagnostics of panel paintings using holographic interferometry and pulsed thermography // Quant Infrared Thermogr. J. 2010. No. 7. P. 85—114. https://doi.org/10.3166/qirt.7.85-114
  2. Busse G. Optoacoustic phase angle measurement for probing a metal // Appl Phys Lett. 1979. V. 35. P. 759—760. https://doi.org/10.1063/1.90960
  3. Busse G. Optoacoustic and photothermal material inspection techniques // Appl. Opt. 1982. V. 21. P. 107—110. https://doi.org/10.1364/AO.21.000107
  4. Zhang H., Sfarra S., Saluja K., Peeters J., Fleuret J., Duan Y., Fernandes H., Avdelidis N., Ibarra-Castanedo C., Maldague X. Non-destructive Investigation of Paintings on Canvas by Continuous Wave Terahertz Imaging and Flash Thermography // J. Nondestr Eval. 2017. V. 36. https://doi.org/10.1007/s10921-017-0414-8
  5. Kladov D.Y., Chulkov A.O., Vavilov V.P., Stasevskii V.I. Effectiveness of Using Thermal Imagers of Various Types in Active Thermal Testing of Delaminations in Nonmetals // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2023. V. 59 (7). P. 796—803.
  6. Yurkina V.A. Infrared thermography method to detect cracking of nuclear fuels in real-time //Nuclear Engineering and Design. 2023. V. 405. 112196. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2023.112196
  7. Ghali V.S., Mulaveesala R. Comparative data processing approaches for thermal wave imaging techniques for non-destructive testing // Sens Imaging. 2011. No. 12. P. 15—33. https://doi.org/10.1007/s11220-011-0059-0
  8. Vavilov V.P., Burleigh D.D. Review of pulsed thermal NDT: Physical principles, theory and data processing // NDT and E International. 2015. V. 73. P. 28—52. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2015.03.003
  9. Vavilov V. Thermal non destructive testing: short history and state-of-art / QIRT Council, 1992. doi: 10.21611/qirt.1992.028
  10. Maldague X., Marinetti S. Pulse phase infrared thermography // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. P. 2694—2698. https://doi.org/10.1063/1.362662
  11. Lee J., Georgitzikis E., Van Sieleghem E., Chang Y.T., Syshchy O., Li Y., Boulenc P., Karve G., Furxhi O., Cheyns D., Malinowski P.E. Image sensors for low cost infrared imaging and 3D sensing / In: Fulop G.F., Zheng L., Andresen B.F., Miller J.L. (eds.) Infrared Technology and Applications XLVI. p. 9. SPIE. 2020.
  12. Rani A., Das P., Sharma A., Arora V., Dua G., Mulaveesala R. Estimation of Defect Depth in Carbon Fibre Reinforced Polymer Using Frequency Modulated Thermal Wave Imaging: An Analytical Study // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2023. V. 59 (1). P. 117—128.
  13. Carslaw H.S., Horatio S., Jaeger J.C., John C. Conduction of heat in solids. Oxford: Clarendon Press, 1959.
  14. Vavilov V.P. Thermal nondestructive testing of materials and products: a review // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2017. V. 53. P. 707—730. https://doi.org/10.1134/S1061830917100072
  15. Vavilov V.P. Thermal Nondestructive Testing: Development of Conventional Directions and New Trends (A Review) // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2023. V. 59. No. 6. P. 702—723.
  16. Ding L., Gorelik S., Wang P., Sadovoy A.V., Zhu Q., Ngo A.C.Y., Teng J. Reconfigurable Laser-Stimulated Lock-In Thermography for Surface Micro-Crack Detection // Sensors. 2023. V. 23. P. 4090. https://doi.org/10.3390/s23084090
  17. Meola C., Carlomagno G.M. Recent advances in the use of infrared thermography // Meas. Sci. Technol. 2004. V. 15. P. R27—R58. https://doi.org/10.1088/0957-0233/15/9/R01
  18. Ghali V.S., Mulaveesala R., Takei M. Frequency-modulated thermal wave imaging for non-destructive testing of carbon fiber-reinforced plastic materials // Meas. Sci. Technol. 2011. V. 22. https://doi.org/10.1088/0957-0233/22/10/104018
  19. Tuli S., Mulaveesala R. Defect detection by pulse compression in frequency modulated thermal wave imaging // Quant Infrared Thermogr. J. 2005. No. 2. P. 41—54. https://doi.org/10.3166/qirt.2.41-54
  20. Vavilov V.P. Pulsed thermal NDT of materials: back to the basics // Nondestructive Testing and Evaluation. 2007. V. 22. P. 177—197. https://doi.org/10.1080/10589750701448407
  21. Carlomagno G.M., Meola C. Comparison between thermographic techniques for frescoes NDT // NDT & E International. 2002. V. 35. P. 559—565. https://doi.org/10.1016/S0963-8695(02)00029-4
  22. Giorleo G., Meola C. Comparison between pulsed and modulated thermography in glass–epoxy laminates // NDT & E International. 2002. V. 35. P. 287—292. https://doi.org/10.1016/S0963-8695(01)00062-7
  23. Maidague X., Largoutit Y., Couturier J.-P. A study of defect depth using neural networks in pulsed phase thermography: modelling, noise, experiments. 1998.
  24. Arora V., Mulaveesala R., Bison P. Effect of Spectral Reshaping on Frequency Modulated Thermal Wave Imaging for Non-destructive Testing and Evaluation of Steel Material // J. Nondestr. Eval. 2016. V. 35. P. 1—7. https://doi.org/10.1007/s10921-015-0333-5
  25. Dua G., Arora V., Mulaveesala R. Nondestructive Testing and Evaluation of Glass Fiber Reinforced Polymer Composites Using Pulse Compression Favorable Analysis Approach // Russian Journal of Nondestructive Testing. V. 60 (5). P. 574—582.
  26. Vavilov V.P. Thermal nondestructive testing of materials and products: a review // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2017. V. 53 (10). P. 707—730. https://doi.org/10.1134/S1061830917100072

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».