前期介紹了虹科新品

亞太赫茲無損探測（NDT）雷達

具有3D成像、厚度測量與材料識別三大功能

虹科新品 | 亞太赫茲雷達無損檢測解決方案

今天為大家展示

虹科NDT雷達的優(yōu)勢功能——3D成像在無損檢測領(lǐng)域的應(yīng)用案例
感受太赫茲雷達的絕佳技術(shù)優(yōu)勢！

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虹科NDT雷達用于腐蝕檢測

目前，金屬基材在絕大多數(shù)汽車車身、飛機、船舶等中占主導(dǎo)地位。當金屬暴露在環(huán)境中，會與周圍介質(zhì)（水、空氣、酸、堿、鹽、溶劑等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生損耗與破壞的過程，稱為腐蝕。為了減少腐蝕，很多金屬基材會采用一些涂料進行表面保護，根據(jù)涂層的狀態(tài)可以判斷是否產(chǎn)生了嚴重的腐蝕現(xiàn)象。然而早期的腐蝕可能會在我們眼前被忽視，在油漆層，塑料薄膜等下，乍一看沒有明顯的外觀跡象，但是隨著時間會導(dǎo)致更嚴重的腐蝕后果。

“車身腐蝕”

“船舶腐蝕”

腐蝕造成的惡化是巨大的，除了存在安全風(fēng)險之外，它的后期維護成本可能非常高。因此，為了避免建筑物、汽車、工業(yè)機械、船舶、橋梁等的老化，最重要的是盡早預(yù)防和識別腐蝕現(xiàn)象。在腐蝕檢測中，通常采用簡單的目視檢查，或者刮掉涂層對此類金屬基板進行檢查或者統(tǒng)計分析，但這就損壞了待測樣品，并且整個過程耗時長且昂貴。

以非侵入性的方式在早期階段檢測腐蝕痕跡實現(xiàn)預(yù)測維護或部件更換的方式更符合創(chuàng)新和趨勢。虹科亞太赫茲NDT雷達作為一種新的無損檢測工具，利用了太赫茲波對非極性物質(zhì)的穿透能力，可以穿透多個非透明表面保護層對金屬基板的腐蝕表面進行非接觸、靈敏、無害的檢測，以實現(xiàn)腐蝕狀態(tài)的評估。

腐蝕檢測原理圖

具體原理如上圖：雷達發(fā)射的太赫茲波能夠穿透保護涂層到達金屬基板的表面，金屬對于太赫茲波是完全反射的，而存在腐蝕的區(qū)域反射率會有所變化，進而雷達探測到的反射信號強度也會有所變化。通過金屬基材在腐蝕存在時的細微反射率變化，NDT 雷達解決方案提供了一種靈敏的測量，能夠通過不透明的保護涂層檢測輕微的腐蝕痕跡。

帶有涂層的金屬基板腐蝕檢測：（左）可見光；（右）太赫茲雷達監(jiān)測圖像

利用NDT雷達我們對帶有涂層的金屬基板進行了試驗檢測，從圖像對比可以看到明顯的效果：雖然在可見光（左圖）下無法觀察到任何與腐蝕相關(guān)的信號變化，但使用虹科NDT亞太赫茲雷達設(shè)備獲得的圖像可以清楚地顯示中心涂層后面的腐蝕（白點矩形區(qū)域）。虹科NDT雷達為腐蝕檢測提供了一種非接觸、高靈敏度、無損傷的解決方案。

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虹科NDT雷達用于包裝檢測

在食品及藥品行業(yè)中，通常需要檢查包裝完好后的產(chǎn)品內(nèi)部是否存在遺漏、損傷或異物等情況，這也是質(zhì)量控制的重要一環(huán)。常規(guī)方法為X射線透射成像，雖然可以通過包裝看到產(chǎn)品內(nèi)部的布局，然而X射線具有較高的電離輻射，一方面會對操作人的身體帶來傷害，另一方面也可能導(dǎo)致被測產(chǎn)品的特性發(fā)生改變。

藥品行業(yè)：在密封包裝中檢查傳單和藥丸

食品行業(yè)：檢查食品中的玻璃與金屬珠異物

虹科提供的NDT雷達采用了太赫茲技術(shù)，提供了一種量身定制的非接觸式、非破壞性和非侵入性替代方案，適用于不同領(lǐng)域的無損探測應(yīng)用，包括食品和藥品行業(yè)。

藥品包裝檢測

按照規(guī)定，藥品生產(chǎn)商需要在藥品包裝內(nèi)插入傳單。但是，一旦包裝密封，我們要如何驗證傳單是否插入呢？并且對藥品而言，常規(guī)的X射線檢測技術(shù)可能會導(dǎo)致藥品成分發(fā)生某些化學(xué)變化，致使藥品的安全性產(chǎn)生風(fēng)險。

虹科的NDT雷達可以解決這一難題，其采用的太赫茲波技術(shù)具有非接觸、非侵入性等特點，能夠穿透大多數(shù)非極性的物質(zhì)，包括包裝行業(yè)常用的塑料、泡沫、紙盒等類型。虹科NDT雷達解決方案采用的連續(xù)波調(diào)頻技術(shù)，能夠獲得反射太赫茲波的振幅與相位信息，通過專業(yè)數(shù)據(jù)分析得到不同深度的二維圖像，包括包裝紙盒的表面，內(nèi)部傳單和包裝中的藥丸。

對于這種分層樣品，雷達系統(tǒng)發(fā)出的太赫茲信號穿透樣品，同時從每個界面反射一小部分功率。基于反射信號，可以采集樣品的縱向信息，從而實現(xiàn)3D成像顯示。在這里，特定的幾何形狀成像利用了泡罩金屬層上的總反射信號。

藥品包裝檢測工作原理圖

在確保高檢查節(jié)奏的同時，虹科NDT雷達還可以對傳單的存在和位置的評估，以及對密封藥丸包裝的監(jiān)測。通過縱向分辨率的深入評估，無損檢測雷達解決方案成功地描繪了傳單與藥丸的圖像特征，同時評估了紙板包裝密封的完整性。并且通過對有缺陷的樣品上缺失的藥丸的可視化圖像表征。最右圖顯示了藥丸的布局與數(shù)量，可以看到明顯遺漏了一個藥丸，因此NDT雷達可用于藥品的包裝質(zhì)量檢測與控制。

食品包裝檢測

食品工業(yè)中的異物、雜質(zhì)檢測仍然是一個難題，常規(guī)的X射線檢測又存在輻射風(fēng)險。虹科NDT雷達在食品無損檢測領(lǐng)域具有絕佳的競爭優(yōu)勢：首先，作為非電離輻射，太赫茲波確保了無危險的處理和操作;其次，太赫茲波對含水量具有高靈敏度，同時對非金屬和非極性材料具有高穿透能力，因此可以輕易穿透食品的包裝；最后，金屬對太赫茲波是完全反射的，對于食品中某些金屬異物能夠以明顯的反射信號區(qū)分出來。

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食品中的玻璃異物檢測

實例1

在下面的巧克力異物檢測中，不僅存在玻璃碎片等異物，巧克力內(nèi)部還有作為調(diào)味的碎榛子。通過高對比度，虹科NDT雷達可以對被測樣品中的每種化合物進行靈敏的區(qū)分。比如榛子巧克力的測試中，通過深度成像可以對巧克力中的榛子進行計數(shù)和密度評估，以及巧克力體積控制。

榛子巧克力實物圖與NDT雷達所測的圖像

虹科NDT雷達還通過高度對比的傳感確保了非金屬異物的檢測和定位。如上圖所示，太赫茲波對巧克力的穿透性很好，而玻璃碎片存在明顯的反射率差異，每個玻璃碎片都可以通過這種高度對比的檢查很好地區(qū)分，從而實現(xiàn)異物的檢測與定位。

NDT雷達所測的圖像

除此以外，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的食品，比如多層餅干，虹科NDT雷達仍然可以通過3D成像功能對包裝好的食品進行深度成像，從而準確找到其中存在的異物并定位。

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食品中的金屬異物檢測

實例2

檢測非透明和顆粒化合物中的金屬部件對于食品工業(yè)來說是一項具有挑戰(zhàn)性的操作。虹科NDT雷達解決方案允許穿透密封包裝進行成像操作，以可視化此類異物。比如在這個例子中，包裝好的大米內(nèi)部存在金屬珠異物，通過虹科NDT雷達可以對包裝好的顆粒米飯進行深度成像，準確找出金屬珠的存在與位置。

包裝大米實物圖與工作原理圖

原理如上圖所示，太赫茲波穿透包裝的紙盒并反射信號，內(nèi)部的大米同樣會反射太赫茲信號。由于金屬對太赫茲波具有高反射率，因此在圖像中會顯示出與周圍不同的信號強度，右圖的紅色矩形中顯示出對比強烈的金屬珠形狀，從而實現(xiàn)對金屬珠的檢測與定位。

NDT雷達所測圖像

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小結(jié)

虹科新品NDT雷達采用亞太赫茲頻段與連續(xù)波調(diào)頻方法，具有以下技術(shù)與優(yōu)勢：

可穿透許多非極性物質(zhì)，包括常規(guī)的紙板、塑料包裝與保護涂層；

深度傳感，能夠?qū)Ρ粶y樣品內(nèi)部進行可視化表征，圖像分辨率最優(yōu)2mm；

單體結(jié)構(gòu)，易于機械臂/位移平臺集成，適合多種應(yīng)用場景。