红外传感技术之无损检测

红外探测器
红外探测器是红外传感器的核心，是一 种辐射能转换器。根据能量转换方式可 分为： （1）热探测器（能量探测器）：其原理 是辐射的热效应。 （2）光子探测器：其机理是光子与探测 器材料直接作用，产生内光电效应。
红外传感器系统的组成



待测系统 大气衰减 光电接收器 辐射调制器 红外探测器 探测器制冷器 信号处理系统 显示设备
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红外辐射特点




红外线易于产生，容易接受。 采用红外二极管，结构简单，易于小型化，成 本低。 红外线调制简单，依靠调制信号可实现多路控 制。 红外线不能通过遮挡物，不会产生信号串扰等 误动作，抗干扰能力强。 功率消耗小，反应速度快。 对环境，对人、物无损害。
红外辐射基本定律

红外辐射的基本定理
红外传感技术原理及其应用
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石海林
红外辐射特性
①
②
③
与可见光或电磁波一样具有反射、散射、折 射、干涉、吸收等特性。 红外线传播过程，由于介质的吸收、散射作 用，其能量会衰减，辐射距离一般为几米或 几十米。 大气对红外的衰减作用与波长有关，红外在 大气中有三个波段（近红外、中红外、远红 外）能基本通过。
范围广，准确度高
远距离和非接触测温
红外成像
红外成像
红外线热像仪
在医学上的运用 在工业上的运用
红外无损检测
焊接缺陷的无损检测
红外无损检测
疲劳裂纹探测：
在航空界疲劳裂纹的检测已经属于常规检测，长 期服役的飞机必须定期对整个机身结构进行探伤 检测。翼虎前转向节不排除存在疲劳裂纹的可能 性，但是由于该车型上市时间不长，所以出现裂 纹可能是材料缺陷或者设计缺陷导致的。
红外传感器的典型应用



红外测温：通过测量物体所辐射出来的 全波段辐射能量来确定物体的温度。 红外成像：采用红外成像技术，将物体 内部的温度分布以图像形式直观的表示 出来。 红外无损检测：通过测量热流或热量来 鉴定金属或非金属材料质量、探测内部 缺陷。
红外测温仪
红外测温仪系统组成
红外测温仪
反应快，灵敏度好