红外热成像技术在无损检测中的应用
红外热成像无损检测技术研究发展现状
红外热成像无损检测技术研究发展现状作者：魏嘉呈刘俊岩何林王扬何宇来源：《哈尔滨理工大学学报》2020年第02期摘要：紅外热成像无损检测技术是近年来发展较快的一种新型数字化无损检测技术，因为其具有便捷、高效、直观、探测面积大以及远距离非接触探测等优点广泛应用于航天航空、军事、电池、电力、电子、建筑、医疗、文物保护等诸多领域。
本文主要对红外热成像无损检测技术中卤素灯、超声波、激光、脉冲光等几种主要热激励方法的特点及研究现状进行了介绍与对比，同时也介绍了红外热成像无损检测图像序列处理技术申热信号重建理论、锁相法、相位法、主成分分析法、动态热层析法、相似光流法等处理方法的研究现状，最后展望了红外热成像无损检测技术的未来发展趋势。
关键词：无损检测;红外;热激励;热波成像DOI：10.15938/j.jhust.2020.02.009中图分类号：TGll5.28;TN219文献标志码：A文章编号：1007-2683（2020）02-0064-090 引言无损检测技术作为一种灵活、快捷的通用技术，已广泛应用于航天航空、军事、电池、电力、电子、建筑、医疗、文物保护等诸多领域。
红外热成像无损检测技术作为一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术，是对传统无损检测技术的有效替代和补充。
红外热成像无损检测技术（infrared thermogra-phy，IT），是一种基于红外辐射原理，通过扫描、记录或观察被探测表面温度变化，从而实现对被检测工件的表面及内部缺陷或结构进行分析的一种无损检测（nondestructive testing，NDT）方法。
红外热成像无损检测技术相比于射线、超声、涡流、渗透以及电磁等传统无损检测技术，具有测量速度快速、测量结果直观、探测面积大以及易于实现自动化等优点，是一种新型的数字化无损检测技术。
红外热成像无损检测技术根据是否依赖于外部热源激励可分为被动式红外热成像无损检测技术和主动式红外热成像无损检测技术。
红外热成像
摘要：近年来，随着红外热成像技术及计算机技术的发展，红外热成像无损检测与诊断技术应用越来越广泛，其应用领域之多是其它检测方法所无法比拟的。
因为红外热成像技术能直观迅速的捕捉监测对象表面大范围的温度场，而这些温度场体现了设备的运行状况和内部特征，通过这些特征的变化我们可方便、迅速的检测设备的故障和缺陷。
红外热成像无损检测技术是利用红外热成像原理来工作的。
它是由热成像技术、红外标定技术、图象处理技术和图象压缩与恢复技术等多项高技术的集成。
举个例子，就石油化工企业生产程序来说，对这个生产线所需要的仪器设备进行检测，首先是启动设备，之后在设备工作的时候就会散发出热量，每个仪器所散发出的热量是不一样的，在设备工作的时候，可以利用红外热成像仪器检测被测仪器的热量，这些热量会发射出辐射，在自然界中一切物体都会有电磁波辐射，之后根据辐射就会在红外热成像仪器上成像，根据成像的不同可以判断被测仪器的工作状态。
1、红外热成像无损检测技术的原理相位法红外无损检测利用调制激励源在被测物体内部产生周期热波，由于物体内部缺陷产生的反射受到入射波的干扰而在物体表面形成一个可被红外热像仪记录的波形，用红外热像仪采集多幅热图像，经过图像序列信号重构，得到被测物体表面温度变化信号，提取被测物体表面各点温度变化的相位图和幅值图，据此判定缺陷的存在和特征。
1.1红外无损检测系统的组成一个典型的红外无损检测系统由以下几部分组成：热激励系统、红外热成像系统、红外图像采集、处理和分析系统。
1.2 激励系统主动式红外无损检测系统必须要有一个热激励系统，用以造成被测材料内部稳态或瞬态不均匀温度场，使被测材料内部缺陷显示出来。
光源激励系统主要包括三部分，一是函数信号发生器;二是功率放大器;三是卤素光源。
1.3 红外图像采集系统红外图像采集系统主要指红外热像仪，它负责把物体自身的红外辐射变成人眼可识别的可见图像，即把物体表面的温度分布转换成图像，以直观、形象的热图像显示出来。
红外成像技术及应用
2010-2011 第二学期光电成像技术——红外摄像技术及其应用院系电子工程学院班级姓名学号班内序号考核成绩题目：红外线成像技术及其应用摘要：随着科技越来越快的发展，红外成像技术已不单单应用在是一些特殊的场合。
变得越来越民用化，生活化，以渐渐渗透到了我们日产生活中的各个方面：摄像机、彩色电视机、数码相机等等。
与我们的生活息息相关。
关键词：红外成像现状，原理，摄像管，夜视仪，电视机。
正文：一、红外成像技术的现状以往红外成像技术首先在军事领域得到应用，而现在随着红外成像技术日趋成熟，在民用领域也得到了十分广泛的应用，已成为当今世界高科技领域之一。
美国是目前世界上红外成像技术最为先进的国家，绝大多数的红外成像仪供应商也集中在美国。
其次是瑞典、英国和日本的国家。
我国对红外技术的研究起步于建国初期，目前我国能自行研制多种型号的制冷红外热像仪。
由于红外测温不接触被测物体，不破坏温度场，一热图像的形式反映被测物体的二维温度场，直观准确，而且测温距离可远可近，测量范围广，测温速度快。
红分外热成像技术正是适合一些特种要求的的检测方法之一。
以前，红外检测材料仅限于非金属材料，主要由于这些材料导热慢，温度场变化存在的时间长，容易捕捉。
而金属材料导热性好，缺陷处的微弱温度场变化会迅速消失，精度不高、采集速度慢的热成像仪难以捕捉其变化。
而现在，随着光电技术的发展，红外热成像系统的灵敏度和分辨率大大提高，已经可以满足要求，并且现在的红外技术无损检测金属材料已经成为各方关注的热点。
二、红外成像技术简述红外成像技术又称红外热成像技术，它是通过光学机械扫描系统，将物体发出红外线辐射汇聚在红外探测器上，形成红外热图像，用来测量物体表面温度分布状态的一种现代技术。
由于红外成像技术具有无损、非接触、简便的特点，已广泛由于各个领域。
1、红外成像的基本原理自然界一切高于绝对零度（-273.15℃）的物体都具有一定的温度，并以电磁波的形式向外辐射能量。
无损检测工艺技术
无损检测工艺技术无损检测工艺技术（Non-Destructive Testing, NDT）是一种检测材料或组件内部缺陷的方法，它通过对物质的特性进行分析和测试，而不会对其造成永久性损坏。
无损检测工艺技术在现代工业中得到了广泛应用，能够提供高效、准确和可靠的质量控制。
无损检测工艺技术主要用于检测材料或组件的缺陷，比如裂纹、气孔、夹杂物等。
这些缺陷可能会对材料的强度、密封性和可靠性产生负面影响。
通过无损检测工艺技术，我们可以及时发现并定位这些缺陷，从而采取适当的修复措施，确保产品的质量和安全性。
在无损检测工艺技术中，常用的检测方法包括超声波检测（Ultrasonic Testing, UT）、射线检测（Radiographic Testing, RT）、涡流检测（Eddy Current Testing, ECT）和磁粉检测（Magnetic Testing, MT）等。
每种方法都有其特定的应用场景和检测原理。
超声波检测是一种通过使用超声波波束在材料中传播并反射来检测缺陷的方法。
它基于声音在材料中传播的特性，能够准确测量材料的厚度和发现内部缺陷。
射线检测则通过使用高能量射线照射材料，并利用射线透射和吸收的原理来检测缺陷。
这种方法被广泛应用于金属材料的检测，比如焊接接头、铸件和钢板等。
涡流检测是一种利用涡流感应原理来检测金属表面缺陷的方法。
当交流电通过线圈时，会在金属表面产生一个涡流场，当涡流场遇到缺陷时，会产生变化。
通过测量这种变化，可以判断是否存在缺陷。
磁粉检测则是利用磁场和磁性颗粒来检测表面裂纹、夹杂物和气孔等缺陷。
这种方法通常用于检测钢铁材料。
除了上述常见的无损检测方法外，还有一些其他的方法，比如渗透检测和红外热成像等。
渗透检测是一种利用吸附物质和染色液来检测表面裂纹的方法，适用于大部分材料。
红外热成像则是利用热成像仪来检测材料表面的温度变化，从而发现隐蔽的缺陷。
无损检测工艺技术在很多领域中都得到了广泛应用，比如航空航天、汽车制造、能源行业和医疗设备等。
红外热波无损检测
红外热波无损检测技术在复合材料检测方面的应用邓淑萍郑海平姜照汉西安非金属材料材料研究所杨玉孝西安交通大学摘要：本文阐述了红外热波无损检测技术的基本原理和特点，介绍了国内外相关技术研究的发展现状，以及在非金属复合材料上检测应用的实例。
关键词：红外热波；复合材料1 引言由于复合材料具有高强度、高弹性模量、低热膨胀系数和高导热性等优良性能，现已在航天航空领域获得了广泛的应用，但是，由于复合材料制造过程复杂，在制作成型过程中受设备、环境、人员及原材料等因素的影响，在产品内部易产生空穴、裂纹、分层、多孔等缺陷，对产品的质量和安全性能影响极大，因此，对产品的检测尤为重要。
用于复合材料无损检测的方法主要有射线、超声、磁粉、渗透、涡流、激光全息及红外无损检测技术等，超声、射线检测技术应用最多，但受检测原理影响，射线检测成本高、周期长，不适于现场在线检测，对小分层、脱粘紧贴型缺陷无法检测；超声检测需要逐点扫描、检测效率低，对小、薄及结构复杂的工件检测困难，对复合构件中的脱粘紧贴型缺陷也无法检测；磁粉法只限于铁磁性材料，定量检测缺陷深度较为困难；渗透法检测程序复杂，只能检测表面开口缺陷，不能检测表面多孔性材料；涡流法对工件边缘效应敏感，易给出虚假显示；激光全息检测需暗室防震操作，检测效率低；红外无损检测技术作为复合材料结构件的一种无损检测新方法，具有快速、直观、准确、非接触的特点，对于提高复合材料构件的研制与防护质量，减少或避免重大事故的发生，具有重要的科学意义和应用价值。
2 红外热波无损检测原理及特点红外热波无损检测技术是近年来复合材料无损检测领域发展迅速的一种新方法，与常规的超声、射线等检测技术相比，该项检测技术具有非接触、全场、大面积、快速、直观、易实现检测自动化等优点，采用专用软件对获得的红外图像信息处理后，可直接识别缺陷位置坐标，除此之外，检测时对周围环境没有特殊要求，设备轻便、可移动，特别适合现场应用和在线、在役检测，国外已经用于金属和非金属材料及其复合结构件的无损检测。
红外热成像无损检测系统锁相热激励源的研制
红外热成像无损检测系统锁相热激励源的研制李浩然;朱玉玉;武丽【摘要】In recent years,with the rapid development of aerospace,vehicle engineering and shipbuilding industry in China,the manufacturing process and performance requirements of the products have been continuously improved. Non-destructive testing ( NDT) technology is gaining more and more attention. As a potential NDT and evaluation technology,the infrared thermography ( IRT) is being widely concerned. The traditional lock-in IRT excitation source( ES) cannot meet the light intensity requirements of the post -stage system because of the low output power and the not adjustable phase -lock frequency, thus the infrared thermography is not clear enough,and the results of image analysis are not ideal. Many products can not meet the requirement of the light intensity for the poststage system. Through analyzing the demands for lock -in thermography ( LIT ) , and based on electricity and electronics,by adopting power components,a new type of ES of infrared thermal imaging( ITI) detection is designed with a maximum output AC voltage of 250 V and current of 10 A. The structure, parameter calculation, working process, and principle of the LIT ES in the ITI NDT system are described in detail. Experiment has been carried out to test and validate. The high power ES is applied to the field of IRT NDT,it reduces the difficulty of data collection of the sequential heat wave signal in the post-stage system,which helps to analyze the defects more accurately. The next step is to achieve the multi-level parallel system with higher output power.%近年来,我国航空航天、车辆工程及船舶制造业发展迅速,对产品加工工艺及性能指标的要求不断提高.无损检测(NDT)技术也因此越来越受到重视.其中,红外热成像(IRT)无损检测技术作为潜力巨大的无损检测与评估技术,正受到广泛关注.传统的锁相热激励源(ES)由于输出功率低、锁相频率不可调,导致红外热像仪采集不清晰、图像分析效果不理想,很多产品已不能满足后级系统对光照强度的要求.通过对光锁相热成像(LIT)需求的分析,从电力电子的角度入手,采用功率器件搭建创新型拓扑,设计了一种最大输出交流电压250 V、电流10 A的新型大功率红外热成像(ITI)检测热激励源.详细叙述了该锁相热成像激励源的构成、参数计算及工作过程、原理,并通过试验对其进行了测试和验证.将该大功率激励源应用于红外热成像无损检测领域,降低了后级系统对时序热波信号进行数据采集的难度,有利于对缺陷进行更精确的分析.后期将实现系统多级并联,使其输出更高功率,满足红外热成像无损检测系统对更大功率激励源的需求.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2017(038)010【总页数】5页(P91-95)【关键词】红外热成像;无损检测;锁相热成像;激励源;FPGA;桥式电路;大功率;频率可调【作者】李浩然;朱玉玉;武丽【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010;电子科技大学自动化工程学院,四川成都 611731;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳 621010【正文语种】中文【中图分类】TH89;TP23红外热成像无损检测是一项潜力巨大的新兴无损检测技术。
红外检测技术
得焊缝宽度、焊道的熔透情况等信息，实现焊接过程的质量与
焊缝尺寸的实时控制。在自动焊管生产线上采用红外线阵CCD 实时检测焊接区的一维温度分布，通过控制焊接电流的大小， 保证获得均匀的焊缝成形。
13
2 红外无损检测仪器
1． 红外测温仪
红外测温仪是用来测量设备、结构、工件等表面某一局部 区域的平均温度的。通过特殊的光学系统，可以将目标区域限 制在1 mm以内甚至更小，因此有时也将其称为红外点温仪。 它主要是通过测定目标在某一波段内所辐射的红外辐射能量的 总和， 来确定目标的表面温度。其响应时间可小于1 s， 测 温范围可达0～3000℃。 下图为红外测温仪的结构原理图。它由光学系统、调制器、 红外探测器、放大器、显示器等部分组成。红外测温仪的主要 技术参数有温度范围、工作波段、响应时间、目标尺寸、 距离 系数和辐射率范围等。
142 Biblioteka 外无损检测仪器红外测温仪的结构原理图
15
2 红外无损检测仪器
2． 红外热像仪 红外检测的主要设备是红外热像仪。
红外辐射符合几何光学的一些定律，利用红外辐射进行物 体成像不需要外加光源。红外成像时需要特殊的光学系统——红 外光学系统。红外测温仪所显示的是被测物体的某一局部的平 均温度；红外热像仪则显示的是一幅热图， 是物体红外辐射 能量密度的二维分布图。
20
2 红外无损检测技术的应用
3） 压力容器衬套检测
利用红外成像技术进行压力容器衬里脱落或缺陷检测的
方法是，利用红外热像仪从容器表面温度场数据的传热理论
红外热成像无损检测技术现状及发展
红外热成像无损检测技术现状及发展随着红外技术的发展，近年来出现了一种新的无损检测技术——红外热成像无损检测技术（又称红外热波无损检测技术）。
它是一门跨学科的技术，它的研究和应用，对提高航空航天器以及土木工程等多方面的应用具有重要意义。
标签：红外热成像；无损检测技术一、红外热成像检测特点（1）安全性极强。
由于红外检测本身是探测自然界无处不在的红外辐射，所以它的检测过程对人员和设备材料都丝毫不会构成任何危害，而它的检测方式又是不接触被检目标，因而被检目标即使是有害于人类健康的物体，也将由于红外技术的遥控探测而避免了危险。
（2）被动式。
不需要配置辐射源，完全利用目标自身的热辐射来成像。
（3）全天候。
既可以在白天工作，更重要的是能在夜间工作。
（4）全场性。
不同于一般的红外测温方法只能显示物体表面某一区域或某一点的温度值，热像仪则可以同时测量物体表面各点温度的高低，并以图像形式显示出来。
通过分析不同温度区域特征，达到对目标的健康状态的检测和诊断。
（5）较高的温度分辨率。
现代的热像仪最高的温度分辨率可以达到10-3K 级。
因此只要有小的温度差异，就可以被检测出来。
二、红外热成像无损检测技术现状（一）光脉冲热成像技术分为反射式和透射式两种。
它是利用高能脉冲闪光灯对被检物表面进行热激励，瞬间在试件表面形成一层平面热源，并以热波的形式在其中传播。
如果试件内部有缺陷（脱粘、分层等），会使该处热波的传播形式发生改变，从而引起试件表面温场的变化。
同时用热像仪捕捉这个变化的过程，找到缺陷的位置和形状。
此外，热图序列还包含了温场变化的时间信息，通过相应的数据处理算法，可以实现缺陷属性识别、缺陷深度定量测量等。
該方法是最为经典、成熟的方法，其优点是非接触、检测速度快。
但该方法也受试件表面红外发射率、试件几何形状以及加热均匀性的影响。
（二）超声激励红外热成像超声激励红外热成像又叫做振动红外热成像，该方法是利用超声能量作为热激励源，将20～40kHz的超声波耦合进试件。
红外热成像技术在建筑外墙检测中的应用
红外热成像技术在建筑外墙检测中的应用曹平华【摘要】The IR thermography technique as a new kind of non destructive testing technology,had been applied in the field of engineering construction detection and monitoring in initial stage.Taking the detection of a high-rise building exterior finishes construction quality as an example,the application of infrared thermal imaging technology in the detection of building exterior wall was introduced and by combining with other cases, the reliability, sensitivity and detection conditions of the technology were analyzed.The results show that if the external detection condition is well satisfied and the detection time is reasonably selected,the infrared thermal imaging technology can reliably and accurately detect the construction quality of the wall.%红外热成像技术作为一种全新的无损检测技术，在工程建设检测、监测领域的应用处于起步阶段。
红外无损检测技术及其应用
红外无损检测是一种非接触式在线监测的高科技技术，它集光电成像、计算机、图像处理等技术于一体，通过接收物体发射的红外线，将其温度分布以图像的方式显示于屏幕，从而使检测者能够准确判断物体表面的温度分布状况。
它能够检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内、外部的发热情况，对发现设备的早期缺陷及隐患非常有效。
一、红外热像仪构成及原理红外无损检测所使用的设备叫红外热像仪，是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接收被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上。
在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换为电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。
二、红外无损检测技术特点红外无损检测技术与其他检测技术相比有以下特点：1）能实现非接触测量，检测距离可近可远2）精度比较高3）空间分辨率较高4）反应快5）检测时操作简单、安全可靠，易于实现自动化和实时观察6）采用周期性加热源加热时，加热频率不同可探测不同深度的缺陷。
当频率高时，有利于探测表面微裂纹；频率低时，可探测较深缺陷，但灵敏度降低7）采用热像仪检测能显示缺陷的大小、形状和缺陷深度三、红外无损检测技术应用现阶段，我国红外无损检测技术已经得到了广泛应用，主要应用于电力工业、钢铁工业、电子工业、石油化工、建筑、航空航天和医疗等领域。
1）电力方面：主要用于检测发电机组装置、输电线接头、绝缘部件等；2）在钢铁工业方面：红外检测技术可用于冶炼到轧钢的各个生产环节，例如热风炉的破损诊断、钢锭温度的测定、高炉残缺口位置的确定等；3）在电子工业方面：实现了印刷板电路的电动检测；4）在石油化工方面：对高温高压状况下的设备进行在线检测，为设备的维修和养护提供支持；5）在建筑方面：主要用于建筑节能监测和建筑物饰面层粘贴质量的检测，在建筑物渗漏和建筑结构混凝土火灾受损、受冻融等检测方面也有研究；6）在航空航天方面：夹层结构件的脱粘缺陷检测，在役飞机的蜂窝积水检测，吸波图层的缺陷检测与厚度测量，热障涂层的缺陷检测等。
特种设备检验中无损检测技术的应用
特种设备检验中无损检测技术的应用摘要：随着我国整体经济的不断改善，我国工业化进程的发展速度也在不断提升，特别是特种设备的使用和技术升级已实现了全面优化，在工业市场中也发挥着重要作用，但是，对于特殊设备，在使用过程中，必须确保安全性的提高，以防止特殊设备问题造成的不良后果。
关键词：特种设备；无损检测技术；应用；引言在传统的特种设备检测过程中，经常使用多种方法来识别特种设备，但无一例外，这会给特种设备带来一定程度的损坏，因此，特种设备的报废率一直处于数据状态，这不仅会导致加工企业的资金投入高，而且在随后的使用过程中，一些测试留下了一个小疤痕，也可能使特殊设备提前退役，或在运行阶段出现问题，为此，为了避免这种检测方法带来的问题，对专用设备进行了全面的无损检测。
1.无损检测技术的应用现状特种设备在应用过程中，一般的外部环境比较复杂，大多数设备都会在极端恶劣的条件下运行，因此在生产过程中，必须确保其自身能够承受外界的高温、高压损坏，同时还要防止低温损坏或雨水侵蚀等问题，因此，特种设备的质量和安全是当前工业生产阶段的关键问题，对于特种设备的检验和测试，它是工业发展过程中最重要的内容之一，在世界上较发达国家的特种设备测试过程中，都设立了专门的检验机构，可以通过相应的法律法规实现对检验过程的限制，同时，也可以扩大检查的范围，发展起来的无损检测技术在其研发时间和研究过程中积累起来，所以目前的检测技术比较成熟；最常用的无损检测技术有超声波检测、磁粉检测、射线检测和脉冲涡流检测；随着信息时代的到来，近年来无损检测技术的应用在我国得到了广泛的应用，特种设备的无损检测技术得到了提高，通过有效应用现代管理系统，还可以对特种设备进行全面的安全检测，可以提高我国特种设备无损检测的信息化水平，在技术上实现特种设备的无损检测。
1.特种设备无损检测的意义和重要性2.1意义特种设备在我国的发展中起着重要作用，在工业化进程中，大多数工业企业主要以石油化工生产为基础，因此，其运输的物质具有高度腐蚀性和风险性，因此，储存这些物品的运输管道、压力设备和油罐等，在实际生产过程中需要储存这些液体或高温气体，这也使得其运输过程会显示出其易燃易爆特性，基于此，如果相关的特种设备在应用优质检验之前不进行，很容易导致生产过程中的安全事故，这不仅会给企业带来巨大的经济损失，还会导致人员伤亡事故，这将造成严重的社会影响，使企业声誉下降；此外，对于特种设备的整个应用环境，其自身的工作环境也相当特殊，因此通过常规的特种设备检测手段无法显示其合理性和科学性，无法保证不会对其特种设备造成损坏，因此，在现阶段，对于工业专用设备的应用，只有通过无损检测技术的应用才能满足设备的正常运行，并且不能同时损坏其内部结构和外部结构，才能有效地检测其质量，也可以说，特种设备无损检测技术不仅是一种高端的精密检测方法，也是确保工业企业安全的有效措施。
建筑工程中的红外热像检测技术及其应用
Ｉ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ａ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
建 筑 工 程 中 的 红 外 热 像 检 测 技 术 及 其 装 工程 质量 检 测 中心 ２ １ ０ ０ ０ ０ ）
［ 摘 要］ 本 文分 析 了红 外检 测技 术 的原理 ， 并且 谈了 谈红 外热 像检 测 技术 在建筑 工程 中的应 用 。 【 关键 词］ 建 筑 工程 红外 热象 检 测技 术 应 用 中图分 类号 ： Ｔ Ｕ７ ４ ６ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ － ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ４ ２ － ０ １ ９ ２ －０ １
实 区、 蜂 窝等 缺 陷时 ， 在 这些 部位 ， 由于 直接 改变 了构件 表面 与 内部 的热 导 通 性， 因此会存 在相对 于正 常部位 的红外辐 射异常 。 在这 种情 况下 ， 红外 热能 图片 上反 映的颜 色非 单一 均匀 ， 不 同热辐 射条 件 的构 件表 面对 应不 同的颜 色 区 （ 色 彩异常 ） 。 红外处理 热能 图片上 的颜色异 常 区， 通过 与可见 光数码 照片 的 比较 判 断， 可 以直观 明 了地看 到异 常 区在实 际构 件 的位置 。 ３ ． ２ 房屋 墙体 、 管道 渗漏 检测 屋面防水 层失效 以及墙面 微漏造 成的雨水渗 漏是 工程 中很常见 的现象 ， 也 是人 们 很头 疼的 问题 。 这种检 测 技术 在检 漏 中的应 用在 国外 已有成 功 文献 报 导， 由于 雨水 的热容和导 热性 与周 围建筑 材料 的热容 、 导 热性有 着很大 的差别 ， 借助 太 限光照射后 的热传导 或者反 射扩散 的作用 ， 缺 陷处所在 表面 的温度 分布 就会异于周边的温度分布， 红外检测技术能够检测出面层的不连续处以及雨水 藏匿的部位 ， 为房屋检修提供可行的依据。 如果建 筑物表 面深 层相对 于周 围的材料 表现 出热或凉 ， 则其 表面的温 度 也 相 应地表 现 出热或 凉 ， 借助 红外 热像仪 可探 测出这 一 深层 热 或 凉的位 置 。 通常 称 之为热 源法 。 利用这 种方法 ， 可 以方便地 探测 出地下管 道 的位置 ， 如果地 下管 道 隔热层 断裂 ， 那么在 表面将 会产生 热点 ， 此类故 障可用 热像 仪直接测 得 。 管道 热 水泄 漏浸透 周 围区域 ， 使 区域导 热性 增加 ， 从 而使周 围 温度 比无泄 漏干 燥 区 温 度高 ， 据 此 可探 测泄 漏部位 。 ３ ． ３ 外墙 饰面质 量检 测 选择饰 面砖材料 美化 环境 已成 为装饰房 屋主要 手段之一 ， 但 是 由于 现有 的 施 工粘 结质 量 的检 测手 段不 能 明确 、 全 面地 反 映出饰 面 砖粘 结工 程 的 内在质 量， 致使一些工程存在着不安全的隐患， 因饰面砖严重脱落导致伤人毁物的事 故 时有 发生 。 墙体结 构有 很大 的热容量 ， 如混凝 土或砖砌 体结 构的主体 ， 在正 常 ｝ 青况下 。 外表 面 的温度 比结构材 料 的温 度高 时 ， 热量 会 由外 墙饰 面传 递 给结 构墙 体 材 料。 当外墙饰 面板 （ 砖） 的温度 比结构 材料 的温度低 时 ， 则热量 会反 向传递 。 当外 墙饰面板（ 砖） 产生空鼓时， 在其空鼓的位置就会形成很薄的空气层。 由于空气 层具 有很好 的 隔热性 能 ， 因此 ， 有 空鼓 的外墙 板 （ 砖） 在 日照或 外气 温发 生变 化 时， 空 鼓部位 的 温度 就会 比正 常墙 体 的温 度变 化 大 。 一般 说来 ， 日照时 外墙 板 （ 砖） 表 面温 度会 升高 ， 空 鼓部位 温度 比正 常部位 的温 度要 高 ， 当外 表面 日照 减 少或 气温 降低 时 ， 与上述 情况 正好相 反 。 因此 ， 若 外墙 存在 脱落 、 空 鼓等粘 结 缺 陷部 位 ， 在红 外热像 图上 将表 现 为“ 热斑” 或“ 冷斑 ” ， 其 检测结 果直 观 、 可靠 ， 分 析外墙 的红外 热像特 征图谱 ， 并对 其进行 理论 计算 ， 即可确 定外墙 的粘结 质量 。
浅谈红外热成像无损检测技术及其应用
浅谈红外热成像无损检测技术及其应用摘要：随着社会的进步，科学技术的发展也越来越快，传统的无损检测技术渐渐已经不能满足时代的需求了，此时红外热成像无损检测技术被广泛的应用起来，红外热成像无损检测技术在现代各种新型企业和传统的工业中发挥着很大的作用。
关键词：红外热成像；无损检测技术；优缺点从现在的新型科技企业来说，很多企业的设备在车间生产线上都安装和设置了无损检测程序，之前也有很多传统的无损检测技术出现，不过这些技术不管是在管理方面还是在实践上都存在一定的缺点，而红外热成像无损检测技术能较好的改善一些传统的无损检测技术不能达到的一些检测效果，如今它在很多领域也得到了应用，因为有它检测的便捷、准确性高等优点逐渐得到人们的认可。
1 红外热成像无损检测技术的简介红外热成像无损检测技术是利用红外热成像原理来工作的。
它是由热成像技术、红外标定技术、图象处理技术和图象压缩与恢复技术等多项高技术的集成。
举个例子，就石油化工企业生产程序来说，对这个生产线所需要的仪器设备进行检测，首先是启动设备，之后在设备工作的时候就会散发出热量，每个仪器所散发出的热量是不一样的，在设备工作的时候，可以利用红外热成像仪器检测被测仪器的热量，这些热量会发射出辐射，在自然界中一切物体都会有电磁波辐射，之后根据辐射就会在红外热成像仪器上成像，根据成像的不同可以判断被测仪器的工作状态。
2 红外热成像无损检测技术的原理相位法红外无损检测利用调制激励源在被测物体内部产生周期热波，由于物体内部缺陷产生的反射受到入射波的干扰而在物体表面形成一个可被红外热像仪记录的波形，用红外热像仪采集多幅热图像，经过图像序列信号重构，得到被测物体表面温度变化信号，提取被测物体表面各点温度变化的相位图和幅值图，据此判定缺陷的存在和特征。
图1给出了采用红外相位法技术进行无损检测的原理。
2.1 红外无损检测系统的组成如图2所示，一个典型的红外无损检测系统由以下几部分组成：热激励系统、红外热成像系统、红外图像采集、处理和分析系统。
应用红外热成像仪进行设备检测及故障判断
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald115DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.03.115应用红外热成像仪进行设备检测及故障判断①李建华(广西中烟工业有限责任公司 广西南宁 530001)摘 要：卷烟企业设备在使用一段时间后，由于自身零件老化、磨损，或是人为操作失误等原因，不可避免会出现一些故障隐患。
通过定期进行设备的检测，可以及时发现设备潜在的问题和隐患，设备管理员可以采取针对性的维护措施，保障这些设备能够始终保持健康运行，既可以避免卷烟厂因为设备故障、停运造成经济损失，又能够保障现场作业人员的安全。
红外热成像仪是目前进行设备无损检测的常用仪器，本文首先概述了红外热成像仪的检测原理和技术优势，随后就该设备的具体应用展开了简要分析。
关键词：红外热成像仪 设备检测 原理 故障判断中图分类号：TM32 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)01(c)-0115-02①作者简介：李建华（1979—），男，汉族，广西南宁人，本科，工程师，研究方向：测量管理体系、能源管理体系、仪器仪表。
红外热成像仪是用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备。
红外热像仪可以快捷准确探测电气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。
推广使用红外热成像仪在电力设备故障检测中的应用，有利于将电气事故消灭在萌芽状态。
1 红外热成像仪故障检测的原理卷烟企业中的各类设备，本身都有一定的温度，有温度的物体就可以辐射红外光。
红外热成像仪的故障判断原理，就是利用这类设备靠近被检测物体，通过探测目标发出的红外辐射，然后利用设备自带的硬软件系统，将红外信号转化为电信号，并且能够获取被测物体的空间信息，在可视化仪器上形成热像图。
根据热像图就可以很直观的观测到那些位置的温度有突变，即为故障发生区域。
红外热像仪无损检测技术的原理与应用
红外热像仪无损检测技术的原理与应用概述红外热像仪是一种利用红外线热辐射波段进行高精度非接触测量的设备，其原理基于物体的热辐射与温度之间的关系。
红外热像仪可以在不接触被测物体的情况下，通过测量物体散发出的红外热辐射，准确地了解被测物体的温度分布以及表面热量的变化情况，靠此可以实现无损检测，并在很多领域应用广泛。
原理红外热像仪是基于物体热辐射原理工作的，具体原理如下：1. 热辐射原理根据热力学的基本原理，物体处于温度大于绝对零度时会散发出热量，其中包括可见光和红外辐射。
红外辐射波长范围在0.78µm至1000µm之间，远远超出人眼可见的4µm至0.78µm的红外波段。
红外热像仪通过感应物体的红外辐射，将其转换为可见图像以及对应的热图。
2. 热成像技术红外热像仪通过内部的红外传感器捕捉物体发射的红外辐射，然后将其转换为可视化的热图像。
内部的红外传感器能够检测并测量不同波长范围内的红外辐射能量，得出物体表面的温度信息，并通过信号处理技术将其转换为可视化的图像。
3. 热图像显示红外热像仪通过将物体表面的温度信息转换为不同颜色的图像来显示，一般采用伪彩色或灰度显示方式。
在伪彩色图像中，温度较高的地方可能会呈现出红色、橙色或黄色，而温度较低的地方可能会呈现出蓝色或紫色。
通过观察热图像，我们可以容易地识别出被测物体的温度分布图。
应用红外热像仪的无损检测技术在许多领域中得到了广泛的应用。
以下是该技术在不同领域中的应用示例：1. 电力行业电力设备的故障通常会伴随着温度的升高，通过使用红外热像仪，可以检测到电力设备中的热异常，如电器元件过热、电线接触不良等。
通过及早检测和修复这些问题，可以防止设备故障和火灾的发生，提高供电的可靠性。
2. 建筑行业在建筑行业中，红外热像仪可以被用来检测建筑物的隐蔽缺陷，如水管漏水、隐蔽结构中的传热异常等。
通过迅速检测这些问题，可以避免建筑物的结构损坏和能源浪费，提高建筑物的安全性和节能性。
钢结构无损检测技术的特点及应用
钢结构无损检测技术的特点及应用摘要：随着社会经济发展，一定程度上推动了建筑业发展，其中钢结构被广泛应用，大大提升了建筑工程的稳定性和强度。
作为一种先进的检测技术，无损检测技术的应用给钢结构工程建设带来了巨大的帮助，很好地保证了钢结构工程的质量。
在实际施工中，需要对钢结构进行焊接，构成一个整体，为保证焊缝质量，需要进行检测。
文中介绍了实际工程中常用的无损检测方法，分析各种检测技术的应用方向，为相关行业的钢结构检测工作提供理论参考。
关键词：钢结构；无损检测技术；特点；应用引言随着科学技术水平发展，无损检测技术的应用也变得越来越广泛。
在钢结构工程建设中，无损检测技术受到了广泛关注，人们希望将其引入钢结构工程建设，借助这种检测技术提高工程质量。
但在实际应用中，由于对这种技术认识还存在一定偏差，无损检测技术在钢结构工程中应用价值并没有得到很好的发挥，给实际工程建设带来了不利的影响。
因此，为了更好地发挥该检测技术的应用价值，对其具体应用进行研究很有必要。
1钢结构无损检测方法1.1磁粉检测法磁粉检测法主要是根据材料自身特点进行检测，通过磁粉积累的情况来对检测物体的结构与质量进行评定。
如果被检测物体自身存在质量缺陷，那么，磁粉在其表面的积累量会发生一定变化，从而可以分辨出材料是否存在问题，帮助检测人员准确判断；反之，如果磁粉在被检测物体表面的积累量没有异常情况，则表示被检测物体不存在相应的质量缺陷。
在钢结构建设中，检测人员利用磁粉对钢结构进行检测时，如果被检测构件表面的磁粉没有发生较大变化，没有分布不均匀的情况，则表明该构件不存在质量缺陷，可以进行相应的施工作业。
1.2渗透检测法渗透检测法主要是将带有荧光的染色材料涂抹在被检测物体表面，然后观察其渗透情况，以此来判断被检测构件质量，从而达到检测材料的目的。
在一般情况下，检测人员可以使用工业荧光液体作为渗透检测材料，通过在被检测构件表面涂抹相应材料，然后观察与分析其渗透情况。
红外热成像无损检测技术原理分析
红外热成像无损检测技术原理分析作者：李媛媛李保志段立军来源：《中国科技博览》2016年第03期[摘要]红外热成像无损检测技术可实现对金属、非金属及复合材料中存在的裂纹等缺陷进行检测，具有非接触、检测面积大、速度快、在线检测等优点。
通过介绍几种对红外检测诊断产生不利影响的因素，并对检测过程中如何减小这些不利影响进行简单说明，从理论上证明该项技术的可行性。
[关键词]红外无损检测；表面温度；红外辐射；热传导中图分类号：TP274.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0363-01红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术。
作为一种非接触的无损检测手段，广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域.常规的无损检测技术例如超声波探伤、射线探伤、磁粉和渗透探伤等的研究已经很成熟，但仍存在高空、地下架设等无法满足检测要求的情况，具有一定局限性。
红外热成像无损检测技术的创新性在于使用红外测温的方式，不接触被测物体，不破坏温场，以热图像的形式直观准确的反映物体的二维温度场分布，使材料表面下的物理特性通过其表面温度变化反映出来。
近几年红外无损检测技术飞速发展，已经成为传统检测方式如激光、超声等技术的补充及替代。
该技术也可以与其他检测方式相结合以提高检测的精确度及可靠性。
与传统的检测方式相比，该技术的特点如下：（1）适用范围广，可检测金属及非金属材料；（2）测量结果的可视性，可以通过图像显示测量结果：（3）非接触式测量，不会对物体造成污染：（4）检测面积广，可对大型设备进行整体观测；（5）检测设备携带方便，适用于现场在线检测；（6）检测速度快。
一、红外热成像无损检测原理（一）基本原理红外热成像无损检测技术是根据红外辐射的基本原理，通过红外辐射的分析方法对物体内部能量流动情况进行测量，使用红外热成像仪显示检测结果，对缺陷进行直观上的判定。
此方法以热传导理论和红外热成像理论为基础。
在混凝土检测中红外热像技术的应用
在混凝土检测中红外热像技术的应用摘要：随着科学技术得发展，国内外最新的无损检查方式——超声红外热成像，针对混凝土构件缺陷检查中操作繁琐、工程量大等问题，通常在混凝土检测得过程中，会受到很多因素得影响，同事混凝土缺陷检车已经成为普遍问题，因此需要得到施工单位得重视。
对近红外和超声波热成像技术的基本原理和特点进行了简要介绍，并对测量效果的影响进行了重点分析，如噪声信息、热激励和预张力等，对混凝土缺陷的检测试验取得了成功。
试验结果表明，该技术能准确定位混凝土的隐蔽裂缝等缺陷，针对混凝土构件缺陷检查中出现的操作繁琐、工程量大等问题。
面对国外得先进技术，对无损检查技术进行优化和完善，并且在混凝土缺陷检车得过程中，采用超声波红外像检测技术。
围绕信噪比、热激励、预紧力等因素对测量效果的影响，深入浅出地论述了超声近红外热成像技术的基础和特点。
并进一步试验了混凝土缺陷的测量试验。
测试结果显示，该技术可精确定位混凝土的隐蔽裂纹等问题，并能在短时间内快速检测出。
关键词：混凝土检测；红外热像技术；技术应用引言：近年来，出现很多施工事件，并且成为社会所关注得热点话题。
步入中老年期的中国水泥结构大量存在各种问题。
其中又以延伸性、延伸性最重视结构裂缝，最破坏构件承载力。
既有结构的荷载，如桥墩、桥梁等，运动中一般会发生变化，结构裂缝也有发展过程，由无中生有，由小变大。
证明在很大程度上依赖检查人员经验的混凝土表面都可以发现这些缺陷和损害的目测检查方法，而他们所判断的真实性却没有相当数量的实验数据可以证实。
超声波法判断缺陷的方法是声波时间的变化、波形的变化、振幅的变化以及混凝土缺陷产生的频率。
最近的研究成果主要涉及超声波层析成像技术，包括测量混凝土表面和水下构造裂缝动态弹性模量的表面波和横波的特征信息[1]。
1.基本原理及其特点在混凝土检测得过程中，需要对混凝土选择性预热，并且进行仔细得观察，之后采用超声比进行探测和修补。
同时，相关工作人员需要专的技能和综合素质，避免在工作中出现错误的问题，采用国内固体消耗原理，在人体的振荡波时会逐步停止，即便它完全与外部隔离，也会逐步停止。
基于红外热像技术的过程设备无损检测
抗击新冠肺炎疫情特约文章基于红外热像技术的过程设备无损检测肖学文1王亚淑2刘康林2(1.荆门宏图特种飞行器制造有限公司；2•福州大学石油化工学院)摘要红外热像检测技术具有检测范围大、直观、快速等优势，在过程设备的泄漏和绝热结构完整性检测、焊接缺陷检测等领域得到广泛应用#为取得良好的检测效果，探讨了热激励源的选择、表面冷冲击、表面涂层及热像图拍摄等方面应注意的事项和改进措施。
为弥补红外热像法在埋藏缺陷检测方面存在的不足，提出了基于电脉冲热激励作用下的红外热像检测方法，通过对板状和管状试件裂纹性埋藏缺陷的测试试验，表明该方法测得的缺陷轮廓清晰、直观，红外热像图的视觉效果好$关键词无损检测过程设备红外热成像脉冲电流缺陷中图分类号TQ050.7文献标识码0文章编号0254-6094(2020)06-0742-05过程设备是能源、化工、制药及轻工等国民经济支柱领域不可或缺的关键设备"由于过程设备加工处理的气体、液体和粉体往往具有易燃、易爆，或有毒、冻害的危害，一旦发生破坏事故，可导致环境的污染、资源的浪费，甚至酿成火灾、爆炸或中毒事故。
因此,如何通过无损检测的方法及早发现缺陷或泄漏的存在，对避免事故或减少事故损失有着极其重要的作用"过程设备的无损检测有超声、射线、声发射、磁粉及红外热像检测等众多方法巴其中，红外热像法可有效、简便地测取物体表面温度场，并以红外图像的方式将表面温度信息“固化、储存”起来，具有直观性、全场性及在线性等优点，越来越受到工程界的青睐和重视"然而，该方法的检测灵敏度和对缺陷的检出率与设备表面状态、拍摄角度及热激励方法等诸多因素有关，如何提高红外热像无损检测技术的精度和可靠性，扩大其检测功能和范围，是该领域长期的热门课题[2]"为此，笔者根据红外热波的形成和传播原理，探讨提高红外热像无损检测精度的方法。
1红外热像无损检测及影响因素分析由热力学原理可知，一切温度高于绝对零度的物体都在不断地以电磁波的形式向外辐射能量⑶，其中，波长在0.76~1000|!m之间的红外光波具有很强的温度效应，其辐射强度遵循斯蒂芬-波尔兹曼定律。
红外热波无损检测技术应用与进展
设备选用了非制冷热像仪，注重低成本化和便携的特点，运用了自主知识产权的处理算法。经过试验分析，设备检测结果达到了较为理想的状态。集成化更高的二代机正在研制中。
3 红外热波检测标准研制
自2003年以来首都师范大学、北京维泰凯信新技术有限公司、北京航空材料研究院红外热波联合实验室在红外热波无损检测方面做了大量的工作，积累了丰富的经验。2008年7月，课题组提交了“闪光灯激励红外热成像无损检测方法”标准化公益项目申请，针对“闪光灯激励红外热成像无损检测方法”的设备要求、操作规程等一系列问题进行研究，建立标准体系。项目组最终申报了导则、检测系统、试块、检测规范、应用等在内的8项标准的研究。
［4］李艳红，赵跃进，张存林.碳纤维基体涂层质量的红外热波检测［J］.中国激光，2009，36（5）：1489－1492.
［5］B FRANKE，Y H SOHN，X CHEN，et al.Thermal wave imaging application in thermal barrier coatings［J］.Engineering and ScienceProceedings，2005，26（3）：113－119.
［6］STEVEN M SHEPARD，YULIN HOU，JAMES R LHOTA.Thermographic measurement of thermal barrier coating thickness［C］.Proceedings of SPIE，［s.n］2005，5782：407－410.
图8 巨幅壁画热红外成像图
2 红外热波无损检测系统开发
目前，国内自主研发的成套的红外热波无损检测设备还较少，首都师范大学、北京维泰凯信新技术有限公司、北京航空材料研究院红外热波联合实验室致力于红外研究十多年，有的专家甚至在红外领域研究工作三十余年，对于主动式红外检测的激励、控制、数据处理形成自己独特的方法，积累了系统设计和研制的大量经验。图9是自主研制红外无损检测系统及其检测结果示例。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
means of non- destructive testing .
Keywords: Infrared thermal imaging technique; Non- destructive testing ( NDT )
0 引言
表面面元的平均发射率, T 为 待测物 体表面面 元的温
随着科学技术的不断进步, 各种无损检测技术也 度, S 为物体表面总辐射度。
图 1 一例红外 无损检测的图像及结果分析
3 结论 无损检测技术近年来得到了越来越多的重视和应
用, 而红外 热 成像 技术 由于 其 具有 的一 些独 特 的优 点, 可以补充传统的无损检测技术的不足, 在许多领 域得到了广泛的应用。本文介绍了红外热成像技术的 工作原理、红外热像仪的构成以及红外热成像技术在 无损检测中的应用, 并给出了一个用红外热成像技术 进行无损检测的例子。结果表明红外热成像技术可以 有效实现对设备的温度监测和分析, 提供了一种很有 发展前途的无损检测手段。 参考文献
infrared thermal imaging technique in non- destructive testing ( NDT) were introduced. A practical example was also given. The result shows
that infrared thermal imaging technique can effectively perform the monitoring and analysis of equipment, and it supplies a very promising
无损检测 ( Nondestructive Test, NDT) 是建 立在现 代科学技术基础上的一门应用型技术学科, 它以不损 坏被检测物体内部结构为前提, 应用物理的方法, 检 测物体内部或表面的物理性能、状态特性以及内部结 构, 检查物质内 部是否 存在不 连续 性 ( 即缺 陷) , 从 而判断被检测物是否合格, 进而评价其适用性。无损 检测学科涉及 到物 理科学 中的光 学、电磁 学、声学、 原子物理学以 及计 算机、数据 通讯 等学科, 在冶金、 机械、 石 油、化 工、航 空、航 天等 领 域有 广 泛 的应 用[ 3] 。
收稿时间: 2003- 06- 02
往复式单螺杆混炼挤出机问世
江苏江 阴新 达塑 机有 限公 司研 制出 一 种 SJW 往 安装三排可调整、更换的提合销钉卡适合不同的工艺
复式单螺杆混炼挤生机。该机填补了国内空白。 该机可对物料进行剪切、取向、切割、折叠、拉
要求, 带孔的销钉可装传感器, 螺杆芯轴内可加热或 冷却。它可在阻烯料、电缆料、热敏性塑料热固性复
关键词: 红外热成像技术; 无损检测 中图分类号: TP391176 文献标识码: A
文章编号: 1001- 3881 ( 2004) 2- 110- 2
Application of Infrared Thermal Imaging Technique in Non- destructive Testing
# 110 #
5 机床与液压6 20041No12
红外热成像技术在无损检测中的应用
郭天太
( 宁波大学, 浙江宁波 315211)
摘要: 本文介绍了红外热成像技术的工作原理、红外热像仪的构成以及红 外热成像技 术在无损 检测中的应 用, 并给出 了一个用红外热成像技术进行无损检测的例子。结果表明红外热成像技术可以 有效地实现 对设备的 温度监测和 分析, 提供 了一种很有发展前途的无损检测手段。
红外无损检测技 术按其 检测方 式可 分为两 大类: 被动式检测和主动式检测。主动式检测是在人工加热 工件的同时或在加热后, 经一段时间的延迟再扫描记 录被观察试件表面的温度分布。被动式检测是利用工 件自身与周围环境的温差, 在被检测试件与周围环境 热交换的过程中确定工件内部是否有缺陷存在。被动 式检测多用于运行中的设备、工件或工作中的电子元
图 1 为一例用红外热像仪进行无损检测的图像及 结果分析。检测仪器为广州飒特电力红外技术有限公
司的 工 业 检 测 型 非 制 冷 焦 平 面 红 外 热 像 仪 SAT HY6800。它 体 积小、 操作 简 便、功 能强 大, 集合 了 先进的探测器技术、红外图像处理技术以及计算机技
术, 是当今世界具有领先水平的便携式工业检测型红 外热像仪之一。SAT- HY6800 为用户提供了强大的分 析处理功能, 内置的中英文菜单可以方便地对所得热 像进行各种分析, 如自动高低温捕捉、高温报警、多 点测温、直线分析、区域分析、等温分析等功能, 在 设备的 使 用 现 场即 可 得 到 准 确 的分 析 结 果。SAT HY6800 还可根据被 分析 目标 的温 度范 围, 分别 设置 高、低温伪彩颜色, 从而滤去背景, 使被测目标能直 观地显示。
= 1> 戴 煜, 万 方 1 工业 炉管温度的红外成 像测试方法 1 南京化工大学学报, 1999, 21 ( 6) : 44~ 48
= 2> 蔡 毅, 汤锦亚 1 对红 外热成像技术发展 的几点看法 1 红外技术, 2000, 22 ( 2) : 2~ 6
= 3> 曾祥照 1 无损检测文化概论 1 无损探伤, 2002 ( 2) : 34 ~ 37, 31
器件的检测。
与其它无损检测方法相比, 红外无损检测技术有 以下特点: ( 1) 能实现非接触测量, 检测距离可近可 远; ( 2) 精度比较高; ( 3) 空间分辨率 较高; ( 4) 反 应快; ( 5) 检测时操作简单、安全可靠, 易于实现自 动化和实时观察; ( 6) 采用周期性热源加热时, 加热 频率不同可探测不同深度的缺陷。当频率高时, 有利 于探测表面微裂纹。频率低时, 可探测较深缺陷, 但 灵敏度 降低; ( 7) 采用 热像 仪检测 能显示 缺陷 的大 小、形状和缺陷深度。
红外热像 仪的 测 温原 理以 斯蒂 芬 - 波 尔 兹曼 定 律为依据, 即:
S = ERT4 式中 R 为斯蒂芬- 波尔兹曼 常数, E为待 测物体
温度场、温度分 辨率高 ( 可达 0101) 、可 采用 多种显 示方式、可进行数据存储和计算机处理等。但红外热
像仪也有一些不足之处。如在室温下工作, 热像仪的 响应速度较慢, 灵敏度较低。如果在低温下工作, 又 需要较复杂的制冷装置。同时, 热像仪结构复杂, 价 格昂贵, 不易推广应用。 2 红外测温成像技术在无损检测中的应用
( PT) 和电 磁检测 ( ET) 等。 这些方法 各有 所长, 也 学系统的作用是将景物 发射的红 外线汇 聚在 焦面上,
各有其局限性。尽管目前存在着以上已基本趋于成熟 扫描器既要实现光学系统大视场与探测器小视场的匹
的五大标准检测技术, 但红外无损检测技术仍以其独 配, 又要按显示制式的要求进行扫描, 探测器将红外
= 4> 丁克勤 1 红外无损 检测技 术研究 现状与 发展趋 势 1 中 国锅炉压力容器安全, 2000, 16 ( 6) : 47~ 48, 51 作者简介: 郭天太, 男, 1968 年 生, 宁波 大学工 学院
讲师, 研 究 方 向 为 虚 拟 现 实、 无 损 检 测。 电 话: 057487600601。E- mail: wangyt2002@ sohu1com
5 机床与液压6 20041No12
# 111 #
当前, 无损检测技术的重要性在全世界已经得到 了公认。无损检测 对于改进 生产过 程中 的产品 质量, 保证材料、零件和 产品的可 靠性以 及提 高生产 效率、
降低生产成本等都起到了重大作用。 红外无损检测的 原理是 基于物 体的 热辐射 特性,
扫描记录或观察试件表面, 由于缺陷和材料不同的热 特性引起的温度变化。通过表面温度场分布就可获取 工件的缺陷信息。因此, 又被称为热无损检测, 其检 测过程与被检物体的热扩散过程紧密相关。当热量加 在试件表面时, 热流注人试件并在其内部扩散。如果 工件内部有缺陷存在时, 热流就被缺陷阻挡, 经过一 定时间, 就会在缺陷附近发生热量堆积, 引起工件表 面温度梯度的变化, 表现为温度异常。用红外测温仪 器扫描试件表面, 测量试件表面的温度分布情况, 检 测到温度异常点时, 就可以断定该点表面或内部存在 缺陷[ 4] 。
特的优点得到了人们的广泛重视。
光变成电信号, 电子学将信号进行处理 ( 进行信号的
红外热成像无损检测技术是一门新兴的学科。它 因具有快 速、无损、 非接触、 无需耦 合、快速 实时、 大面积、远距离检测等优点而得到迅速发展。红外热 成像无损检测作为一种非接触的检测手段, 已广泛应 用于航 空、航天、机 械、医疗、 石化、电 力等 领域。 随着计算机 数字 信 号处 理技 术的 发 展以 及红 外 无损
电乎提 升和 校 正等 ) , 显示 器 将电 信号 变为 可 见光。 当探测器将红外光变成电信号后, 完全利用在电视技 术中已经发展得很成熟的电子学和显示器, 进行信号 处理和显示[ 2] 。
红外热像仪具有以下优点: 非接触、快速、能对 运动目标和微小目标测温、能直观地显示物体表面的
检测新技术的出现, 红外无损检测在无损检测领域中 越来越显示出其重要性。在许多领域, 红外热像仪已 成为必备的常规监测仪器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
日趋完善, 已成为保证产品质量和安全生产的必不可
红外热成像技术的核心设备是红外热仪。热成像
少的手段。其中有代表性的无损检测技术有射线检测 整机部件包括五大部分: 光学系统 ( 某些情况下还有
( RT) 、超声检测 ( UT) 、 磁粉 检测 ( MT) 、 渗透 检测 窗口) , 扫描器, 探 测器 组件, 电 子学 和显 示器。光
伸、再取向, 达 到高 效 的 分散 混 合 效果。 它 的特 点 合材料的连续化生产中等得到广泛应用。