华科大无损检测新技术课件01-7红外检测

6.5红外无损检测(1)确定温度值困难(2)难于确定被检物体的内部热状态(3)价格昂贵红外无损检测是利用红外物理理论，把红外辐射特性的分析技术和方法，应用于被检检象的无损检测的一个综合性应用工程技术。1红外无损检测技术的特点红外无损检测所存在的主要问题(1)操作安全(2)灵敏度高(3)检测效率高6.5红外无损检测(1)红外辐射及传输红外辐射实际是波长为0.75~100μm的电磁波。红外辐射亦称为红外线、热辐射。2红外无损检测基础6.5红外无损检测红外辐射分为三个波段(1)近红外波段波长为0.75—3.0μm。(2)中红外波段波长为3.0—20μm(3)远红外波段波长大于20μm。红外辐射定律(1)基尔霍夫定律如果有一个理想的物体，它对红外的辐射率、吸收率与表面温度及波长无关，且等于1(即全部吸收或全部辐射)，那么这种理想的辐射体和理想的吸收体称为黑体。6.5红外无损检测意义：定量地描述物体辐射或吸收红外的能力。辐射率：物体的实际辐射强度I和同温度下黑体辐射强度I0之比基尔霍夫定律当几个物体处于同一温度时，各物体辐射红外线的能力正比于其本身吸收红外线的能力，并且任何一个物体的红外辐射能量密度可用下面公式表示：6.5红外无损检测斯蒂芬—玻耳兹曼定律：物体红外辐射的能量密度与其自身的热力学温度的四次方成正比，并与它的表面辐射率成正比。意义：描述了物体辐射红外线能量均它的温度之间关系。物体的温度越高，它所辐射的红外能量越大。维恩位移定律：给出了峰值波长与黑体温度间关系的公式辐射的峰值波长：对应于辐射能量最大的波长。6.5红外无损检测红外辐射的传输与衰减当红外辐射在大气中传输时，它的能量由于大气的吸收而衰减。大气对红外辐射的吸收与衰减是有选择性的，即对某种波长的红外辐射，大气几乎全部吸收，就像大气对这种波长的红外相射先全不透明一样；相反，对于另外一些红外相射，大气又几乎一点也不吸收，就像完全透明一样。实验表明，能够顺利地透过大气的红外辐射主要有三个波长范围：1~2.5μm、3~5μm和8~14μm。—般将这三个波长范围叫做大气窗口。6.5红外无损检测(2)红外探测器红外探测器的主要性能指标响应率光谱响应：无选择性探测器、选择性探测器等效噪声功率：产生与探测器喋声输出大小相等的信号所需要的入射红外辐射能量密度。用符号NEP表示。探测率：等于等效噪声功率的倒数，是表示红外探浏器灵敏度大小的一个参数。时间常数：表示红外探测器对红外辐射的响应速度的一个参数6.5红外无损检测(2)常用红外探测器光电探测器光电导型探测器光伏型探测器热电探测器热敏电阻红外探测器热释电探测器6.5红外无损检测(1)红外测温仪红外测温仪的主要特点红外测温仪的主要技术参数：测温范围、工作波段、分辨能力、响应时间、目标尺寸、距离系数、辐射率范围红外测温仪使用要点：亮度温度、辐射率的影响、仪器校正3红外无损检测仪器6.5红外无损检测(2)红外热像仪红外热像仪的工作原理红外测温仪所显示的是被测物体的某一局部的平均温度，而红外热保仪则显示的是一幅热图，是物体红外辐射能员密度的二维分布图。通常一幅图像由几十万或上百万个像素组成，要想将物体的热像显示在监视器上，首先需将热保分解成像素，然后通过红外探测器将其变成电信号，再经过信号综合，在监视器上成像。图像的分解一般采用光学机械扫描方法。目前高速的热像仪可以做到实时股示物体的红外热像。6.5红外无损检测红外热像仪的特点和主要参数能显示物体的表面温度场，并以图象的形式显示，非常直观。分辨力强，现代热像仪可以分辨0.1℃甚至更小的温差。显示方式灵活多样能与计算机进行数据交换，便于存储和处理缺点：要用液氮、氖气或热电致冷，以保证在低温下工作；光学机械扫描装置结构复杂。6.5红外无损检测(3)红外热电视采用电子扫描入式热电探测器的两维红外成像装置。采用电子束扫描或电荷耦合器件搞描方式。采用热电探测器，不需液氮、氩气或电致冷等。可直接用电视显示、记录或重放等。6.5红外无损检测(1)红外无损检测在热加工中的应用点焊焊点质量的无损检测铸模检测压力容器衬套检测焊接过程检测轴承质量检测4红外无损检测技术的应用6.5红外无损检测(2)电气设备的红外无损检测(3)红外泄漏检测(4)红外元损检测的某些特殊应用火车车轮轴承过热的测量电子产品的红外无损检测6.5红外无损检测在夜间，使用较久、已经破碎的道砟温度，通常比新铺设道砟的温度低。这是由于，新铺道砟间的空隙比较大，其中的空气具有隔热作用，可阻止白天获得的热量散发出去；而已破碎、陈旧道砟间的空隙比较小，无法保持更多热量，所以，温度自然要比新道砟低。根据这一特点，只要将这种红外相机安装到列车底部，列车在夜间运行时，就可对路轨状况持续进行监测，帮助人们及时发现问题，清除隐患。6.5红外无损检测压力容器弹性应力