1、1、紅外檢測技術、機械工程學院測量和威里W、2、紅外無損檢測技術的特點決定了應用范圍。紅外無損檢測(IR)的優(yōu)點是操作安全、靈敏度、檢測效率高。紅外線無損檢測時不需要直接接觸被檢查的對象，所以操作安全。牙齒優(yōu)勢在傳記設備、旋轉設備及高空設備的無損檢測中很明顯。現(xiàn)代紅外探測器對紅外輻射的傳感靈敏度很高，現(xiàn)在紅外無損檢測設備可以檢測0.1的溫差，從而檢測設備或結構部件等熱狀態(tài)的細微變化。紅外探測器的響應速度快到納秒，可以快速收集、處理和顯示被檢物體的紅外輻射，提高檢測效率。一些新型紅外無損檢測設備也可以連接到計算機，或者擴大自己的微處理器、數(shù)字視頻處理、功能和應用范圍。另外，紅外輻射不受可見光影響

2、，可以晝夜測量。大氣很少被特定波長范圍內的紅外線吸收，適用于遙感和遙測。1紅外無損檢測基礎，3，1紅外輻射和傳輸1)紅外輻射是可見光中紅光以外的光，因此也稱為紅外線，是人看不見的光。波長范圍大約在0.751000 m的頻譜范圍內，其頻率大約在4101431011 Hz之間。任何物體，只要其溫度超過絕對零度，紅外線就會輻射到周圍空間。1紅外無損檢測基礎，4，2)紅外輻射的傳輸與所有電磁波一樣，紅外輻射通過波在空間中直線傳播。真空中的傳播速度等于真空中光的傳播速度，即紅外輻射的波長。f是紅外輻射的頻率。c是光在真空中的傳播速度。1紅外無損檢測基礎，5，紅外輻射在大氣中傳播時，大氣中氣體分子，水蒸氣

3、，固體微粒，灰塵等物質的散射，吸收作用使輻射在傳輸過程中逐漸衰減。紅外輻射通過1海里長大氣的透射率曲線，可以看到，通過大氣層時大氣的選擇性吸收將分成3個波段，即22.5 m、35 m、814 m。這統(tǒng)稱為“大氣窗”。牙齒三個大氣窗對紅外技術的應用尤為重要，一般紅外儀器都在牙齒三個窗口內工作。1紅外無損檢測基礎，6，紅外輻射是通過1海里長的大氣的透射率曲線，1紅外無損檢測基礎，7，2紅外探測器紅外探測器紅外探測器是可以將紅外輻射轉換為電能的光民成分，是監(jiān)控物體輻射的紅外線。是紅外探測系統(tǒng)中最重要的設備之一。以下是分類和性能參數(shù)簡介。1紅外無損檢測基礎，8，1)常用紅外探測器的分類紅外探測器分為熱

4、電偶和光電探測器。牙齒兩種茄子類型的探測器不僅在性能上有差異，在工作原理上也有所不同。熱電型紅外探測器利用熱電元件、熱敏電阻或熱電偶等組件的熱效應來工作。通常靈敏度低，響應慢，但紅外波長響應范圍大，價格便宜，常用于溫度測量和自動控制。光電紅外探測器將紅外能量直接轉化為電能，靈敏度高，反應快，但紅外波長響應范圍小，因此也可以在低溫條件下使用。光電紅外探測器廣泛用于遙測、遙感、成像、溫度測量等。1基于紅外無損檢測，9，2)紅外探測器的性能參數(shù)紅外探測器不僅工作原理不同，檢測的波長范圍、靈敏度和其他主要性能也不同。以下幾個參數(shù)經(jīng)常用于測量各種紅外探測器的主要性能。(1)響應率。響應率表示紅外探測器將

5、紅外輻射轉換為傳記信號的能力。等于輸出信號電壓與輸入紅外輻射能量的比率。1紅外無損檢測基礎，10，(2)響應波長范圍(頻譜響應)。表示探測器的電壓響應率和入射波長度之間的關系，通常用頻譜響應曲線表示。所有波長的紅外輻射響應率相同的紅外探測器稱為非選擇性探測器。紅外探測器如果不同波長的紅外輻射響應率不相同，則稱為選擇性探測器。熱電偶探測器一般可以看作選擇性探測器，光電探測器可以看作選擇性探測器。一般來說，響應率對應于最大值的波長稱為最高波長，將響應率降低到響應值的一半的波長稱為截止波長。響應波長范圍還表示紅外探測器使用的波長范圍。1紅外無損檢測基礎，11，(3)噪聲等效功率。紅外探測器的輸出電壓

6、低，外部噪聲影響大，因此必須用噪聲等效功率參數(shù)測量紅外探測器的性能。噪聲等效功率是輸出信噪比為1時對應的紅外入射功率值，即紅外線檢測到的最小輻射功率，牙齒值越小，探測器就越敏感。1紅外無損檢測基礎，12，(4)探測率。檢出率是噪聲等效功率的倒數(shù)。(5)反應時間。輸出信號落后于紅外輻射的時間稱為探測器的響應時間。紅外探測器的輸出信號反映了紅外輻射變化的速度。1紅外無損檢測基礎，13，3紅外無損檢測方法將熱量注入工件表面，其擴散傳遞到工件內部的速度和分布由工件內部特性決定。工作熱狀態(tài)(例如材料、設備和工程框架成員)也是反映工作狀態(tài)的重要方面。熱狀態(tài)的變化和異常往往是確定被測試對象實際運行狀態(tài)和判斷

7、可靠性的重要依據(jù)。紅外檢測根據(jù)其檢測方式分為主動和被動。電子適用于工件手動加熱期間或加熱后經(jīng)過延遲掃描記錄觀察工件表面的溫度分布，適用于靜態(tài)零件檢測。后者使用工作本身的溫度作為與周圍環(huán)境不同的溫度，顯示熱交換期間工作內部的缺陷，適合運行中設備的質量控制。1紅外無損檢測基礎，14，1紅外溫度計紅外溫度計用于測量設備、結構、工件等表面的部分區(qū)域平均溫度。特殊光學系統(tǒng)允許將目標區(qū)域限制在1 mm以下，因此也稱為紅外點溫度計。目標的表面溫度主要通過測量目標在特定波段內發(fā)射的紅外輻射能量的總和來確定。響應時間小于1 s，溫度測量范圍可以達到03000。下圖是紅外溫度計的結構圖。包括光學系統(tǒng)、調制器、紅外

8、探測器、放大器、顯示器等。紅外測溫儀的主要技術參數(shù)溫度范圍、工作頻帶、反應時間、目標尺寸、距離系數(shù)和復印率范圍等。2紅外無損檢測儀器，15，紅外溫度計的原理圖，2紅外無損檢測儀器，16，2紅外相機紅外檢測的主要設備是紅外相機。紅外輻射符合幾何光學規(guī)律，使用紅外輻射的物體成像不需要額外的光源。紅外成像需要特殊的光學系統(tǒng)紅外光學系統(tǒng)。紅外測溫儀顯示被測物體某一部分的平均溫度。紅外熱像儀顯示了物體紅外輻射能量密度二維分布圖，即熱圖。要在顯示器上顯示對象的熱圖像，必須首先將熱圖像分解為像素，然后通過紅外探測器切換為傳記信號，然后在信號處理后的顯示器上成像。圖像分解通常使用光學機械掃描方法?，F(xiàn)在高速熱相

9、機可以實時顯示物體的紅外熱像。2紅外無損檢測儀器，17，熱敏燙傷相機除了紅外溫度計的各種優(yōu)點外，(1)快速有效，結果直觀。熱相機可以顯示物體的表面溫度場，并可以用圖像顯示。(2)辨別力強。現(xiàn)代熱相機能分辨0.1以下的溫差。(3)顯示器方式靈活多樣。溫度場的圖像可以用醫(yī)生顏色顯示，也可以通過數(shù)字化處理以數(shù)字方式顯示每個點的溫度值。(4)可以與計算機進行數(shù)據(jù)交換，易于存儲和處理。2紅外無損檢測儀器，18，1紅外無損檢測熱加工中經(jīng)常應用紅外無損檢測技術。1)使用點焊點焊點焊質量的無損檢測外部熱源加熱焊點，使用紅外熱像儀檢測焊點的紅外熱圖及其變化，確定焊點質量。無缺陷釬焊的溫度分布比較均勻，但有缺陷的

10、釬焊不是這樣的，消除熱源后溫度分布的變化過程可能與無缺陷的釬焊有很大區(qū)別。上述信息可用于無損檢測焊點的質量。圖6-87是點焊質量的紅外無損檢測圖。2紅外無損檢測技術應用，19，點焊質量紅外檢測圖表，2紅外無損檢測技術應用，20，2，2紅外無損檢測技術應用，21，3)利用壓力容器襯套傳感紅外成像技術的壓力容器襯脫落或缺陷檢測方法，利用紅外熱像儀對集裝箱表面溫度場數(shù)據(jù)的傳熱理論分析和計算機程序實例計算，計算容器內襯內的變化，對容器內襯的缺陷進行定量診斷，2應用紅外無損檢測技術，22，4)焊接工藝檢測在焊接過程中應用于紅外檢測技術，例如在焊接過程中使用紅外點溫度計實時檢測焊接中或熱影響區(qū)域的一點或多

11、點溫度。實時修改焊接參數(shù)。利用紅外熱像儀檢測焊接中熔池及其周圍區(qū)域的紅外圖像，分析焊寬、焊道滲透等，實現(xiàn)焊接過程質量和焊接尺寸實時控制。在自動焊管生產線上，使用紅外陣列CCD實時檢測焊接區(qū)域一維溫度分布，通過焊接電流的大小控制，確保均勻焊接形式。2紅外無損檢測技術的應用，23，5)軸承質量檢查中測量的套筒由雙層金屬壓力制成，可能有中間層或大體積、面上的缺陷。內部缺陷與無缺陷部分的傳熱速度不同，因此通過加熱工件背面，可以使有缺陷的地方的溫度低于無缺陷的地方的表面溫度，通過紅外攝影獲得有缺陷的圖像和尺寸圖像。也可以用類似的方法檢測軸承滾子表面的裂紋。2紅外無損檢測技術的應用，24，2傳記設備的紅外

12、無損檢測傳記設備與其他設備一樣，運行中或靜止狀態(tài)都處于一定的溫度，即穩(wěn)定的熱狀態(tài)。操作中設備的熱狀態(tài)直接反映設備運行正常，操作狀態(tài)穩(wěn)定。利用紅外熱燙傷裝置進行設備熱狀態(tài)異常檢查，國內外有很多應用實例。例如，在電力系統(tǒng)的設備診斷中，應用熱燙傷相機檢測發(fā)電機、變壓器、開關、連接器、壓力接管等，可以有效地發(fā)現(xiàn)異常熱點，并通過及時處理和維護防止停電。發(fā)電站還將牙齒技術用于水冷壁管檢查，判斷是否有堵塞。2紅外無損檢測技術的應用，25，3紅外泄漏檢測在實際生產中，管束振動、腐蝕、疲勞、破損等原因會導致?lián)Q熱器外殼內或管內介質泄漏，降低產品質量和生產能力，影響生產的正常運行。判斷換熱器泄漏的發(fā)生和程度對換熱器

13、安全運行、節(jié)約能源、傳熱性能最大化和經(jīng)濟效益提高具有重要意義。根據(jù)生產工藝參數(shù)，不僅可以對工程情況進行分析，還可以使用紅外溫度測量技術監(jiān)控換熱器運行情況，并及時發(fā)現(xiàn)其泄漏的性質和部位。一家化工總廠在生產過程中進行了發(fā)現(xiàn)1換熱器高溫申報，通過使用熱像儀進行溫度測試，獲得了換熱器溫度分布狀態(tài)。檢查分析表明，發(fā)現(xiàn)局部溫度不正常，換熱器殼側的氨泄漏在觀測冷卻劑中，形成了氣液混合，冷卻效果降低，出口溫度繼續(xù)升高。2紅外無損檢測技術的應用節(jié)目，26，4紅外無損檢測特殊應用節(jié)目火車車輪軸承座故障(如軸承出現(xiàn)裂紋或潤滑不足等)的牙齒，在列車運行過程中，相關部位的溫度可能迅速上升，過熱。不能及時發(fā)現(xiàn)的話，車輪會卡住或軸承損壞，導致列車脫軌。這些問題可以用紅外輻射檢測方法解決。在指定位置的軌道兩側安裝紅外輻射探測器，使從科舉列車蟑螂軸承發(fā)射的紅外輻射準確地穿透紅外探測器的物鏡，監(jiān)視軸高于指定溫度標準的過熱狀態(tài)。2紅外無損檢測技術的應用，27，疲勞裂紋圖表檢測(A)樣品掃描圖表(B)表面溫度分布曲線，2紅外無損檢測技術的應用，28，5。紅外無損檢測技術的發(fā)展紅外理論的實際應用從軍事上開始。應用紅外物理理論和紅外技術成果對材料、裝置、工程結