Filtered contrast in defect characterization using active infrared thermography

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania "kontrastu filtrowanego" do wykrywania i charakteryzacji defektów w materiale metodą aktywnej termografii. Do wyznaczenia "kontrastu filtrowanego" nie jest wymagana znajomość obszaru referencyjnego bez defektu oraz jest mniej wrażliwy na niejednorodność napromienienia powierzchni materiału w porównaniu do klasycznych rodzajów kontrastów cieplnych. Eksperyment przeprowadzono na stanowisku wyposażonym w kamerę ThermaCAM PM 595 oraz kartę rejestracji danych. Oszacowano wpływ parametrów cieplnych badanego materiału i defektu oraz parametru filtru wygładzającego, niezbędnego do implementacji idei kontrastu filtrowanego, na niepewność estymacji głębokości defektów. W analizie zastosowano zasadę propagacji rozkładów prawdo-podobieństwa i symulację Monte Carlo.The paper presents the possibility of the use of new kind of thermal contrast in subsurface defects detection [1,3-6]. It allows detecting defects taking advantages [2,6] of an active thermography - Table 1. In opposition to known definitions of the thermal contrast [1], a defect-free area is no necessary and this contrast is less sensitive to nonuniformity of heat disposal to the material surface. The measurements were per-formed on a setup presented in Fig. 1 [7]. A special sample of Plexiglas was made with bottom-holes simulating defects - Figs 2 and 3. The material parameters - Table 2, were taken from [1]. The step heating was chosen as heat excitation. Exemplary, raw and processed thermograms for symmetrical and asymmetrical heat disposal are shown in Figs 4 and 5. The influence of the parameter B of the smoothing filter, thermal parameters of the tested material and defect on expanded uncertainty of determination of defect depth were analyzed. Due to significant complexity of the model the numerical method, i.e. Monte Carlo simulation was applied. According to this procedure [9,10] an expectation and 95% coverage intervals are presented in Tab 4 and 5. In the Table 6 there is fixed if the 95% coverage interval contains the true value of depth. For the inspected sample, B=10, and assumed accuracy of evaluation of diffusivity [8] of Plexiglas, the accuracy of the method does not exceed 20%. The optimal value of B corresponds to the diameter of defects. This aspect will be examined in further work