研究目的
提出一种基于激光光斑锁相热成像的方法，用于测量以恒定速度移动的样品的热扩散率，适用于工厂在线生产或在线检测场景，需在不中断生产线的情况下实时检测异质性（即局部性能变化）。
研究成果
基于简单线性关系的所提方法，能有效测量匀速运动样品的面内热扩散率。对多种材料的测试证实了这些方法的有效性，其结果与文献值相符。
研究不足
该方法的可靠性随着无量纲因子v2/Df的增加而降低，其上限设定为v2/Df < 25。对于隔热材料，由于空间分辨率有限，难以在速度>1 cm/s的条件下进行操作。
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利用激光光斑锁相热成像测量运动样品的面内热扩散率
DOI：10.1016/j.ijthermalsci.2020.106277
期刊：International Journal of Thermal Sciences
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
本工作研究了以恒定速度运动且受调制聚焦激光束照射的样品。我们获得了这些运动样品表面温度的通用表达式：该表达式不仅适用于不透明且热厚材料，也适用于热薄和半透明样品。此外，模型中考虑了对流和辐射的热损失。数值计算表明，在平行和垂直于样品运动方向上，温度（振幅和相位）分布相对于激光光斑距离呈直线关系。这些直线的斜率取决于样品速度、调制频率及样品的面内热扩散率。若已知前两个实验参数，即可简便地获取面内热扩散率。对涵盖从绝缘体到良导热体等广泛热扩散率值的材料进行的测量，证实了这些线性方法的有效性。
作者：
M. Colom，A. Bedoya，A. Mendioroz，A. Salazar
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