便携式红外热波无损检测系统的研制与应用_王冠

红外测试技术培训试题教案资料

红外测试技术培训试 题

红外测试技术培训试题 一、 单选题 1. 红外成像仪的色标温度量程宜设置在环境温度加 左右的温升范围内。 （ ） （a ） （A ）10K-20K （B ）5K-10K （C ）15K-25K （D ）20K-30K 2. 下图中哪个成像图不符合“确保被测设备不被遮蔽”原则（ ） （d ） 3. 在进行红外测试时，有以下步骤需要遵循，①重点、温度异常点精确测 温，②全面测温，③环境检测；应遵循的正确顺序为：（ ） （c ） （A ） ③①② （B ） ②③① ℃ 51.5℃3540 4550AR01℃51.5℃ 35404550 AR01℃ 51.5℃ 35 40 4550 AR01℃51.5℃ 35 404550 AR01 （A ） （B ） （C ） （D ）

（C）③②① （D）②①③ 4.对变压器进行红外诊断，应开变电站第种工作票。（）（b） (A) 第一种工作票 (B) 第二种工作票 (C) 第三种工作票 5.在红外诊断对环境的要求中，下列说法不恰当的为（）（b） (A) 环境温度一般不宜低于5℃、相对湿度一般不大于85% (B) 最好在阳光充足，天气晴朗的天气进行 (C) 检测电流致热型的设备，最好在高峰负荷下进行。否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行 (D) 在室内或晚上检测应避开灯光的直射，最好闭灯检测 6.在对红外热像仪拍摄的图像进行分析时，采用的是表面温度判别法，下列 解释准确的为( ) （d） (A) 同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行相比较 (B) 与红外测试的历史数据作相比较 (C) 在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随 负载、时间等因素变化的方法。 (D) 将所测得温度、与环境的温差，与设备运行规定值相比较 7.红外检测中，精确检测要求设备通电时间不小于（）（c） (A) 2h (B) 4h (C) 6h (D) 8h

复合材料的红外热成像无损检测技术

复合材料的红外热成像无损检测技术报告 院系：航空航天工程学部 班级：04030501 姓名：扈永健（2010040305005） 黄学廉（2010040305006）

目录 一、红外线的发现和分类 (3) 二、不同波段的红外线成像原理和特点 (4) 三、红外热波无损检测技术 (8) 四、展望 (11) 五、参考文献 (12)

摘要：科学技术的不断发展和制造工艺要求的不断提高,要求无损检测技术更加可靠、经济、准确、快速并且使用方便,此时传统的无损检测技术表现出其局限性,无法满足更高水平的要求。红外热成像技术作为非接触探测方式逐渐应用到无损检测领域,并以其快速、准确、安全的特点逐渐被人们认识并应用到多个领域。本文对目前红外热像仪的应用做了简单总结,重点是其在红外无损检测领域中的应用,并对红外热成像无损检测技术的基本原理和检测方法做了简要介绍 关键词：红外热成像技术及成像原理，无损检测， 红外热成像无损检测技术是一门新兴的科学.由于它具有无损、非接触、快速实时、远距离等优点，所以发展非常迅速.尤其是在高速运动、高温、高电压等场合下，该技术更具有常规无损检测技术所无法相比的优点.目前该技术己在石油化工、电力工业、机械制造、航天航空及冶金等领域中获得广泛应用. 一．红外线的发现和分类 1800年，英国物理学家赫歇尔研究单色光的温度时发现：位于红光外，用来对比的温度计的温度要比色光中温度计的温度高，于是称发现一种看不见的“热线”，称为红外线。红外线位于电磁波谱中的可见光谱段的红端以外，介于可见光与微波之间，波长为0.76～1000μm，不能引起人眼的视觉。在实际应用中，常将其分为三个波

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。 红外热成像技术理论及应用的研究重点是研究热源，产品被加热后，材料内部的缺陷改变复 合材料局部的热性能，导致材料表面温度场的变化，通过材料表面的温度图谱即可判定缺陷，采

红外检测技术介绍-安徽电科院

电网设备状态检测技术培训 ---------红外检测技术
安徽省电力科学研究院 王庆军 2011年3月
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

主讲人简介
王庆军,安徽省电力科学研究院高压所副所长，国网 公司技术专家 长期从事红外检测技术研究工作 公司技术专家，长期从事红外检测技术研究工作。
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

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一、红外检测基本知识及术语 红外 测基本 及术语 二、红外热像仪的操作使用 三、判断方法 判断 法 四、诊断依据及缺陷类型确定 、诊断依据及缺陷类型确定 五、电气设备红外缺陷典型图谱
输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会

一、红外检测基本知识及术语 红外检测基本知识及术语
? 1 、红外线是 、红外线是一种电磁波（英国物理学家 种电磁波（英国物理学家 赫胥尔 1800 年发 现） (0.75 ￣1000 微米) ，位于可见光红色光带（0.38￣0.78 微米）之外，普通玻璃能透过可见光，但是却几乎不能透 过红外线。
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? 2 2、热传输的方式 热传输的方式 热传输有三种方式，分别是：传导、对流和辐射。对流通常只发生 在流体介质中。 介质中 ? 3、红外热像仪一般是由三部分组成： 红外探测头、图像处理、监视器。 ? 4、焦平面红外探测器的工作原理： 是依靠探测微型辐射热量的热探测器(Microbolometer)。探测器通过吸 收 射的红外辐射致使自身温度上升，从而引起探测器电阻变化，在 收入射的红外辐射致使自身温度上升，从而引起探测器电阻变化，在 外加电压的情况下进而产生信号电压。 ? 5、黑体： 任何情况下对一切波长的入射辐射的吸收率都等于1的物体。
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基于虚拟仪器的无损检测系统设计

基于虚拟仪器的无损检测系统设计 计算机技术的发展为无损检测提供了新的解决方案，文章论述了以虚拟仪器实现无损检测的设计原理，分析了阵列涡流传感器的硬件实现，然后对虚拟仪器面板的集成性、便捷性和可扩展性进行了重点研究，并结合工程实践进行了试验验证，证明了该方法的有效性和可行性。 标签：虚拟仪器；无损检测；阵列涡流；数据采集 Abstract：The development of computer technology provides a new solution for NDT. In this paper，the design principle of NDT based on virtual instrument is discussed，and the hardware realization of array eddy current sensor is analyzed. Then，the integration，convenience and expansibility of the virtual instrument panel are studied in detail，and the validity and feasibility of the method are proved by the experiment in combination with the engineering practice. Keywords：virtual instrument；nondestructive testing；array eddy current；data acquisition 1 概述 工程中常见的无损检测技术就是在对被测物不造成任何损伤的条件下判断其有无缺陷存在，该技术可以有效判别设备是否健康，常见无损检测大多是通过材料表面或内部缺陷所引起的对电、磁、光、声、热等反应的不同，来检测被测物的表面及内部缺陷，根据检测过程数据以及检测结果的数据分析，可以对缺陷的性质、形状、类型、数量、分布、尺寸、位置及其变化做出判断和评价。无损检测技术的发展过程中，常规检测方法已日趋成熟，主要包括超声、射线、磁粉、涡流、渗透等。但是，随着科技的进步，各种新结构材料的出现及新制造工艺的突破不断给无损检测提出了新的要求。在此背景下，工程师不断研究开发了很多新型的检测方法和改进的检测技术。比如声发射技术、超声相控阵技术、红外热成像技术、数字射线技术、银涂层损伤监测技术及阵列涡流检测技术等新技术不断进步和发展。其中阵列涡流检测技术在航空发动机结构的无损检测领域体现出快速性、便捷性、先进性等工程应用前景。 2 阵列涡流传感器设计 传感器主要包括信号发生装置、功放装置、一个激励线圈和四个检测线圈、预置裂纹铝板、四路差分放大装置、四路滤波装置、四路滑动变阻器、四路数据采集卡。激励信号由信号发生装置产生，该信号可设定幅值、偏振、相位及频率，以满足设计要求，经过功放装置驱动阵列涡流传感器的激励线圈，激励线圈产生的电磁场作用到待测试件上。 在以上思路基础上，设计了单激励发射接收式阵列涡流传感器。如图1所示，

红外热像无损检测图像处理研究现状与进展

红外热像无损检测图像处理研究现状与进展 来源：《红外技术》 引言 红外热像（infrared thermography）是目前运用非常广泛的一种快速高效的无损检测技术，通过外部施加的热或冷激励使被测物体内的异性结构以表面温度场变化的差异形式表现出来，从而达到缺陷部位的定性和定量分析。其成像原理是利用红外探测仪将接受到的被测物体的红外辐射映射成灰度值，再转化为可视温度分布图（红外热像图）。最早在二战末期应用于军事侦察领域，因其本身具有快速高效、无需停运、无需取样、可进行无污染、非接触、大面积检测、以及其直观成像等优点，而被作为复合材料的无损检测技术应用于工业领域，如航空航天、机械、油气、建筑等领域。 1 、红外热像技术的发展现状 自20世纪以来，红外热像技术得到快速发展。20世纪90年代，美国无损检测协会和材料试验协会针对红外热成像技术指定了相应标准，并在无损检测手册红外与热检测分册中描述了基于红外热像的无损检测技术在各个领域的运用。目前美国、俄罗斯、法国、德国、加拿大、澳大利亚等国已将红外热像技术广泛运用于航空航天复合材料构件内部缺陷及胶接质量的检测、蒙皮铆接质量检测等。近年来，红外热像技术与智能手机、无人机等设备充分结合，并在各个领域广泛使用，如美国的Fluke和FLIR、德国Testo、国内武汉高德、浙江大立等企业。 国内的红外热像检测技术比欧美、俄罗斯等发达国家起步较晚，但经过十几年的发展，目前也取得较为显著的成果。中国特种设备研究院和武汉工程大学将红外热像技术运用于压力设备缺陷检验，取得了一系列显著的成果。西南交通大学、昆明物理研究所、北京航空材料研究院、北京理工大学、西北工业大学等将红外热像技术运用于航空航天夹层结构件的缺陷检测，取得了有效进展。在石油化工领域，各位学者将红外热像技术用于高温高压容器和管道的缺陷、保温层破损、以及内部液体流动情况的检测，也取得了许多成果。 2 、红外图像预处理 红外技术应用的核心工作在于图像的处理及利用，不仅在无损检测领域，在军事监测、人脸识别等领域的应用更加重要。红外图像的处理主要分为图像预处理和图像识别，预处理是开展后续工作的基础，其主要分为图像的非均匀性校正和图像增强两个方面。 2.1 图像的非均匀性校正

激光扫描红外热波成像技术在无损检测中的应用_江海军

２０１４远东无损检测新技术论坛论文精选 收稿日期：２０１４－０６－ ２５作者简介：江海军（１９８８－），男，研发工程师，主要从事红外热波无损检测工作。 激光扫描红外热波成像技术 在无损检测中的应用 江海军１， 陈　力１，张淑仪２（１．南京诺威尔光电系统有限公司，南京　２１００３８；２．南京大学声学研究所，南京　２１００９３）摘　要：对激光扫描热波成像技术与传统的闪光灯激励热波技术进行了比较，介绍了一种基于激光扫描热波成像技术的新型红外无损检测设备，通过试验对所建立的２－Ｄ理论模型进行验证，试验结果表明，当激光扫描速度在一定范围内，样品表面温度场的变化服从一维热传导模式，主要表现为厚样品的温度－时间曲线在双对数坐标中为斜率－０．５的直线，与理论模型的结果相符合。并对两种特殊涂层的人工样品进行检测，验证了激光扫描红外热波成像设备的有效性。 关键词：激光扫描热波成像；热波；特殊涂层 中图分类号： ＴＧ１１５．２８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－６６５６（２０１４）１２－００２０－０３Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌａｓｅｒ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｐｈｙ　 ｆｏｒ　Ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ　ＴｅｓｔｉｎｇＪＩＡＮＧ　Ｈａｉ－ｊｕｎ１，ＣＨＥＮ　Ｌｉ　１，ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｕ－ｙ ｉ　２（１．Ｎｏｖｅｌｔｅｑ　 Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００３８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｎｅｗ　ａｃｔｉｖｅ　ｔｈｅｒｍｏｇｒａｐｈｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｆｌａｓｈ　ｌａｍｐ　ｂａｓｅｄ　ａｐｐｒｏａｃｈ．Ａ　２－Ｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｅｘａｍｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　 ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｏｍｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｏｖｅｒ　ｃｏａｔｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　 ｔｈｅｒｍｏｇｒａｐｈｙ；Ｔｈｅｒｍａｌ　ｗａｖｅ；Ｓｐｅｃｉａｌ　ｃｏａｔｉｎｇ 得益于红外热像仪的快速发展， 红外热波成像无损检测技术已经在欧美等先进国家得到广泛应 用，特别是在航空航天及国防军工等领域［ １］ 。该技术具有检测速度快、非接触、非破坏、检测面积大、便于在线在役检测、结果直观易懂等优点，可对金属、非金属、复合材料中存在的脱粘、裂纹、锈蚀、损伤等缺陷进行检测，已日益成为保证产品质量和安 全运行的重要手段［ ２］ ，具有广阔发展前景。近年来，国内一些研究机构在跟踪研究红外无损检测技 术［３－６ ］方面做出了很多重要工作，但是在实际应用 方面和国外的差距还是很大。主要原因之一在于国内的检测系统大多依靠进口设备，导致成本很 高，很难进行推广应用［ ７－８］ 。红外热波成像检测技术的两大关键技术为高 能量、短脉冲热激励和高帧频红外图像采集，对于检测高导热率的材料和近表面缺陷十分重要。目前国际上都是采用大功率闪光灯作为高功率短脉冲热激励，高帧频红外热像仪进行图像采集，该设备不仅功能有很多局限性，而且成本很高，同时高帧频热像仪的分辨率会随帧频的提高而大幅降低。 激光扫描热波成像技术可以有效地解决上述两个难题。其利用线状连续激光束在样品表面进行扫描，形成高功率密度的脉冲热激励，再通过控制激光束与热像仪之间的扫描时序关系，达到快速检测的目的，可实现优质的热波层析成像。该技术使得设备的功能得到大幅提升，而成本却大幅下降。 １　方法论述 １．１　激光扫描热波成像系统 红外热波成像技术采用热激励源对样品表面进行加热并形成向样品内部传播的热波，样品中的

钢轨超声波探伤系统设计

钢轨超声波高速探伤系统设计

目录 一.设计题目 (1) 二.设计目的 (3) 三.设计要求 (3) 四.设计背景 (4) 五.技术原理 (9) 六.基本设计过程 (11) 1.探头的设计 (11) 2.探伤系统的设计 (15) 3.探伤小车的设计 (18) 4.探伤车组的设计 (22) 5.其他 (24) 七.探伤车的关键技术 (25) 八.设计总结 (27) 九.参考文献 (29)

钢轨超声波探伤设计说明书 【设计目的】 我国铁路运输繁忙，列车运行间隔只有十几分钟，同时，运 营线路近七万公里，线路状况较差，超期服役钢轨数量很大， 钢轨伤损发生率高。为了保障铁路运输安全，目前检测钢轨 内部缺陷的主要设备为小型钢轨超声探伤仪，由人工进行钢 轨伤损的检测。为防止、监测伤损的发生、发展，平均每年 每条线路检测需十遍以上，总检测里程近一百万公里，全线 有近万名专职钢轨探伤人员负责钢轨内部伤损的检测。随着 中国铁路的第三次提速，使铁路对于能在现有鱼尾板联结线 路上完成高速探伤的设备需求日益迫切，研究开发钢轨高速 探伤车，使其在检测时不影响铁路正常运营，对铁路运输业 具有重要的意义。试设计钢轨探伤系统。 【设计要求】 （1）以5人左右的小组为单位，注意发挥集体的力量。对问 题的讨论务必注意叙述的清晰性、严谨性。 （2）最后的结果必须以Word文档和PowerPoint 文档提 交，每组只提交一份文档即可。注意，文件的格式、图表的 美观将作为评价的一部分。其中图必须采用Microsoft Visio 描画。

（3）每组在班级作10-15分钟交流。 （4）可以进行自由选题，问题可超出教师拟定的问题之外。【设计背景】 钢轨和钢轨伤损 一．钢轨的作用和分类 （一）钢轨的作用： 钢轨是轨道结构的重要部件，主要作用是支持并引导机车车辆的车轮，直接承受来自车轮的载荷和冲击，并将其传 布于轨枕和扣件。在自动闭塞区段，钢轨成为信号电流的导 体，起到轨道电路的作用。在电气化区段，钢轨还起到牵引 电流的回流导线。 （二）钢轨的分类 目前我国定型钢轨分类如下： a)按钢轨成份分： i.普碳钢:U71、U74和U71Cu等 ii.合金钢:U71Mn、U70MnSi和U70MnSiCu等 b)按钢轨重量分： 38kg/m； 43kg/m； 50kg/m； 60kg/m（主要线路使用）； 75kg/m（主要线路使用）。

红外热波无损检测知识

红外热波无损检测属于红外热成像视觉检测，检测过程基于材料表面的温度场变化特点。由于热量传递的连续性，材料内部热传递或者热特性的改变必然会影响到表面温度场，从而反映出材料内部的不连续性或损伤。 本技术的实现原理是通过热激励源进行外部主动加热，在被检结构表面激发出热波并向内部传播，通过热像仪记录结构内部热波传播过程（热传递过程）不同所导致的表面温差，由获取的热图像来判别结构内部损伤并进行定量分析。 研制的红外热波无损检测系统由计算机、热激励系统和热图像采集装置三部分组成。计算机是硬件控制平台，提供可视化操作界面；热图像采集装置用于完成对被检测表面温度场变化情况的记录；热激励系统用于对被检测部位实施热激励。热图像采集装置主要由红外热像仪、前端显示器和铝制盒体组成。红外热像仪负责热图像的实时采集并以特定的格式传输给计算机；前端显示器用于检测人员在检测位置实时观察被检测表面的温度场变化情况。热激励系统主要由热激励源和供电电源组成，热激励源安装在热图像采集装置的铝制盒体内部。热激励源可分别提供热激励时的脉冲强光热辐射和连续光热辐射输出。供电电源为独立结构，提供热激励源工作时所需的大电流。 【技术特点】与传统的损伤检测方法相比，红外热波无损检测具有适用面广（可用于所有金属和非金属材料）、检测速度快（每次检测只需数十秒钟）、检测面积大（检测面积可根据硬件及被检测对象进行调节）、单向非接触检测、显示直观且直接存储、定量测量和特征识别等特点。特别适合于飞机纤维增强复合材料结构和表面涂层内部脱落或腐蚀的在役检测。 【技术水平】技术性能参数： （1）温度测量精度：±2%。 （2）热灵敏度：0.08℃(30℃时)。 （3）空间分辨率：1.3mrad（毫弧度）。 检测性能指标： （1）可检测损伤类型：复合材料层压板分层、脱粘等内部损伤；复合材料蜂窝夹芯结构面板与蜂窝芯脱粘、蜂窝芯塌陷、积水、积油等。 （2）最小检测损伤面积：16mm2（埋深1mm）。 （3）检测速度：单次检测时间≤60s（连续工作状态）。 【可应用领域和范围】红外热波无损检测系统主要用于飞机、无人机和直升机等纤维增强复合材料构件的损伤检测及修理工作。该检测系统能够检测构件内部的面积型损伤，可实现损伤面积和埋藏深度定量计算，为复合材料构件损伤修理方案的制订提供参考数据，并可用于修理后的质量检查。 可用于航空航天飞行器设计与制造、飞行器在役维护保障等领域，尤其适用于纤维增强复合材料结构的损伤检测评估与维修质量检查。 【专利状态】已获得1项发明专利。 【技术状态】小批量生产阶段 【合作方式】技术转让合作开发

红外检测技术介绍

红外探测技术 红外检测技术基本原理 红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观的基础。 红外线是波长在0. 76?1000 U m之间的一种电磁波，按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。 红外线辐射在真空中的传播速度 C=299792458m/s ?3xlO lu cm/s 红外辐射的波长 A = — co 式中：C:速度 2：波长 3 :频率 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停的辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。 温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外

线。其中黑体频谱辐射能流密度对红外辐射波长的关系，根据普郎克定律： D一GxL （瓦?厘米”"微米"） 式中： P一波长％,热力r AT 学温度为T时，黑体的红外辐射功率。 C一光速度 (axiomcm/s) C—第一辐射常 数二3.7415X104（瓦厘米?微米2） 之一波长（微米），T热力学 温度（K）温度辐射的能量密 度峰值对应的 波长，随物体温度的升高波长变短。 根据维思定律：人理（urn） T 式中： A一峰值波长，单位：um T一物体的绝对温度单位K 物体的红外辐射功率与物体表面绝对温度的四次方成正比，与物体表面的发 射率成正比。物体红外辐射的总功率对温度的关系，根据斯蒂芬—波尔兹曼定 律：

《带电设备红外诊断技术应用导则》DLT

带电设备红外诊断技术应用导则 参照中华人民共和国 电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》 《华北电网有限公司红外技术管理制度》 1、从事红外检测与诊断工作的人员应具备以下素质： (1)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉红外检测与诊断技术的基本原理，掌握红外检测仪器的工作原理、主要性能、技术指标以及操作方法，并能熟练操作红外检测仪器。 (2)从事红外检测与诊断工作的人员应了解电气设备的性能、结构、运行状况。 (3)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉掌握中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》和本管理制度，掌握《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分、电力线路部分）（试行）》和现场试验的有关安全规定。 2、红外检测的范围：只要表面发出的红外辐射不受阻挡都属于红外诊断的有效监测设备。例如：旋转电机、变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器、低压电器及二次回路等。 二、红外检测与诊断的基本要求 (一)对检测设备的要求 1、红外测温仪应操作简单，携带方便，测温精确度高，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰，仪器应满足现场带电实测对距离的要求，并应能对表面放射率、大气环境参数、测量距离等进行修正以保证测量结果的真实性。 2、红外热电视应操作简单携带方便，有较好的测温精确度，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰图像清晰，具有图像锁定、记录、输出和简单的分析功能。 3、红外热像仪应图象清晰、稳定，不受测量环境中高压电磁场的干扰，具有较强的图象分析功能，具有较高的热传感分辨率和图象分辨率，空间分辨率应满足实测距离的要求，具有较高的测量精确度和合适的测温范围。 (二)对被检测设备的要求 1、被检测设备应为带电设备。

超声波无损检测论文无损检测论文

超声波无损检测论文无损检测论文 一种可实现高速信号处理的超声波无损检测系统的设计无损探伤技术是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。超声波探伤就是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另，截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分別发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。 随着超声波探伤技术的发展，对数字信号的处理与分析已不再仅仅是辅助技术。而是一种基本技术，由此出现了各种全数字化的超声波检测设备。但早期的数字化设备仅停留在超声波检测频率较低频段的信号处理上，主要是受到高速A/D和高速存储技术的限制，山于计算机总线技术应用的瓶颈，也不能实时多通道传送波形数据到计算机去处理，声源定位信号分析等实时显示分析的功能只能由硬件输出的参数完成。 而A/D转换器和高效率微处理器的问世克服了在高频领域应用模拟电子技术受到的各种限制。数字化全波形超声波探伤设备就是由计算机作为主机，以单片机芯片为主构成的专用板卡统一控制管理超声系统。这种设备综合应用了高速数据采集技术、A/D转换技术、大容量缓冲技术、多通道切换技术、数据存储技术和数据管理软件技术

等先进的数据信号处理技术，使得多通道声发射波形的采集和分析不再困难。因此，如何开发和研制更具先进性、创新性、科学性和实用性的全数字式超声波检测设备和系统，已成为一项紧迫性的任务。 本文主要介绍一种基于高速信号处理技术的超声波无损检测系 统的典型设计方案，从系统的总体设计、单元电路设计和程序设计等方面阐述和分析了设让原理，电路和软件的结构与功能等，系统方案具有较高的技术含量和实用价值。 总体设计 系统的总体结构设计如图1所示。首先，由高压脉冲发生器发射高压脉冲，其经能量转換电路形成超声波信号，遇到缺陷或杂质时产生反射波，再经能量转换电路转換为电压信号，最后经放大电路放大、A/D转换后，形成数字量，写入高速数据缓存器中；然后，由PCI接口电路将缓存器中的数据适时地通过PCI总线送到本系统的微处理 器进行处理，实现与外部计算机通信、显示、打印，存储和控制等功能。 本系统采用转换速率为60MHz的8位高速A/D转换电路以满足数据采集的要求。为对A/D芯片输出的高速数据进行缓冲，并充分利用LCI总线带宽，采用了]2KB的高速数据缓存电路；对于多通道检测的要求，设计了通道选择控制电路以实现通道之间的切換；采用高增益的高频宽带放大电路对缺陷回波信号进行整理和放大。

无损检测新技术

无损检测新技术 无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法[1] 。无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认，主要有射线检验（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）和液体渗透检测（PT）四种。其他无损检测方法有涡流检测（ECT）、声发射检测（AE）、热像/红外（TIR）、泄漏试验（LT）、交流场测量技术（ACFMT）、漏磁检验（MFL）、远场测试检测方法（RFT）、超声波衍射时差法（TOFD）等。 一、磁记忆检测 金属磁记忆检测技术是一种利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的快速无损检测方法。克服了传统无损检测的缺点，能够对铁磁性金属构件内部的应力集中区，即微观缺陷和早期失效和损伤等进行诊断，防止突发性的疲劳损伤，是无损检测领域的一种新的检测手段。金属磁记忆方法自诞生以来，对其机理的解释就成为国内外学术界关注的焦点。国外专家俄罗斯 Doubov教授最早提出：磁记忆现象的出现是由于工件载荷作用下在铁磁材料内部形成位错稳定滑移带，高密度的位错积聚部位形成磁畴边界(位错壁垒)，产生自有漏磁场。 在机理研究方面。如从电磁学角度出发的电磁感应说，即铁磁性材料垂直于地磁场作用方向的横截面积，在定向应力作用下会发生应变，因而通过此横截面的磁通量会发生变化。由电磁感应定律知，该截面上必然产生感应电流，并激励出感应磁场使工件磁化。又如基于铁磁学基本理论的能量平衡说，即磁记忆效应产生的内在原因是金属组织结构的不均匀性，材料内部不均匀处会出现位错，在地磁场环境中施加应力，则会出现滑移运动…，其结果会引起位错的增殖，产生很高的应力能。能量平衡的结果，使得铁磁零件内部磁畴的畴壁发生不可逆的重新取向排列，由于金属内部存在多种内耗效应，使得动载衙消除后，在金属内部形成的应力集中区会得以保留。为抵消应力能，磁畴组织的重新排列也会保留下来，并在应力集中区形成类似缺陷的漏磁场分布形式，即磁场的切向分量为最大值，而法向分量符号发生改变，且具有过零值点。丁辉等17呗0建立了裂纹类缺陷应力场和磁通量变化间的数学模型，为磁记忆检测裂纹类缺陷提供了理论依据。在磁记忆检测技术应用研究方面，大庆石油学院开展的对带有预制焊接裂纹的球型容器、爆破试验后破裂的管件和带有焊接缺陷的管件进行了磁记忆检测实验研究，利用已知评价标准，准确找出了构件中的缺陷，充分验证了金属磁记忆方法的有效性。中国科学院上海精密机械研究所等单位开展的利用地磁场检测钢球表面裂纹的可行性研究，表明钢球被地磁场磁化后，从位于地磁场中的磁阻传感器采样得到的信号就能够分辨出钢球表面缺陷，为磁记忆技术在轴承检测中的应用

钢丝绳无损检测系统的设计

钢丝绳无损检测系统的设计 【摘要】本文介绍了钢丝绳缺陷检测系统的原理，设计了一套基于s3c2410嵌入式处理器的钢丝绳无损测系统，提出了系统的整体设计框架，详细介绍了系统各部分的组成。该系统可以实现钢丝绳的无损定量检测，检测结果更准确、合理。 【关键词】无损检测；嵌入式；s3c2410 design of wire rope nondestructive detection system sun hua-jun （school of physics and electronic electrical engineering of hynu huai’an jiangsu，223300） 【abstract】this paper introduces the principle of wire rope flaw detection system， designed a set based on the s3c2410 embedded processor of wire rope nondestructive testing system， put forward the overall design of the system frame， introduces in detail the composition of the system. the system can realize wire rope nondestructive quantitative detection， the detection result is more accurate，reasonable. 【key words】nondestructive testing；arm；s3c2410 0 引言 在港口码头、矿山和造船厂等部门广泛使用着各种起重机械，其中钢丝绳的状态对钢丝绳的使用寿命、对设备和人员的安全都有

红外热成像检测技术的应用与展望

红外热成像检测技术的应用与展望 无损检测，是指在不会对材料或元件的有效性或可靠性造成损害的前提下，对其内部的异性结构(缺陷或损伤)进行探测、定位、识别及测量的一种实用性技术。红外热成像技术是在红外探测器、微电子和计算机技术的基础上发展起来的，属于综合性高新技术，该技术正朝着快速扫描、非致冷、焦平面阵列式接收、计算机图像处理的方向发展，利用便携式笔记本电脑控制的系统正日趋完善。 红外热成像无损检测技术(又称红外热波无损检测技术)，是一门跨学科的技术，它的研究和应用，对提高航空航天器，多种军、民用工业设备的安全可靠性具有重要意义。 1.红外热成像检测技术的原理 红外热成像无损检测技术的基本原理是利用被检物的不连续性缺陷对热传导性能的影响，使得物体表面温度不一致，即物体表面的局部区域产生温度梯度，导致物体表面红外 辐射能力发生差异。借助红外热像仪探测被检物的辐射分布，通过形成的热像图序列就可 推断出内部缺陷情况。 从理论上分析可知，材料或构件因内部缺陷将导致局部力学性能的强度改变，由于材 料内部结构的不连续性，这种缺陷将引起材料或构件的热传导不连续，致使材料或构件的 温度梯度不同，因而显现出的红外热图像也有所不同。通过研究被检测材料的内部缺陷及 结构力学性能，找出其热传导特性与红外热图像之间的关系和机理，根据显示图像的温度 梯度就可以确定缺陷的位置和范围，由温度梯度随时间变化的速率可以确定缺陷的深度。 采用红外热成像技术进行检测的特点是不受材料的几何结构及材质的限制，可以实现

非接触、大面积的检测。 2.红外热成像检测技术的分类 根据探测方式不同，红外热成像检测技术可划分为透射式和反射式，其中反射式更便于使用；根据引起温差的方式不同，可划分为主动式和被动式。 主动式红外热成像检测技术可以对物体表面进行快速、准确的检测，并具有直观、非接触、单次检测面积大等特点。根据主动式激励源不同，主要划分脉冲红外热成像检测技术、锁相红外热成像检测技术和超声红外热成像检测技术等。 2.1脉冲红外热成像检测技术 脉冲红外热成像技术是一种集光、机、电为一体的非接触式无损检测方法，也是目前研究最多和最成熟的方法之一。工作原理如图1所示:以高能脉冲闪光灯作为激励热源，热流在被测构件内部传导过程中，若构件内部存在缺陷或损伤，则使得物体内部热分布将存在不连续性结构，从而导致其缺陷或损伤处的表面温度与无缺陷或损伤处有明显不同。 图1冲红外热成像检测技术的工作原理 脉冲红外热成像检测方式虽然简单实用，但是也存在着一些缺点：适于检测平板类构件，对于复杂结构构件检测存在困难；对热源的均匀性要求非常高；检测构件厚度有限，当检测厚度较高的构件时，难以显示缺陷结果。 2.2锁相红外热成像检测技术

超声波检测系统设计

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摘要 钢管在生产和加工的过程中，其内部或者外部会产生分层、裂纹等各种缺陷。目前比较广泛的一种无损检测方法是超声波探伤，它可以在不损伤被检测对象的内部结构的前提下进行检测。论文以超声探伤理论为基础，利用CPLD强大的逻辑处理功能结合单片机MCU作为系统的核心开发了超声检测系统。在论文设计的过程中，采用了模块化的设计方案，提高了系统的可靠性；在主控芯片上选择了低成本的单片机MCU和可编程逻辑控制器件CPLD,提高了系统开发的灵活性。 在设计中首先对超声波检测技术进行介绍，并对超声波检测的基本理论进行探讨。对设计中的数字式超声波探伤仪的总体设计及各功能模块进行探讨，之后重点研究超声检测系统的硬件设计，包括超声波的激励电路，信号处理模块，MCU模块以及数据采集处理系统的设计。最后利用LabVIEW对超声检测系统进行软件设计，并进行总体流程的设计及下位机的设计。 关键词超声波探伤虚拟仪器CPLD单片机

Abstract In the production and processing of iron and steel materials,its internal and external will produce a layered,cracks and other defects.The relatively wide range of a nondestructive testing method is ultrasonic flaw detection that can not damage the object to be detected in the internal structure of the premise of testing with the basis of the ultrasonic flaw detection theory,the CPLD and MCU are the core of system development of ultrasonic testing system.In the process,to design it use a modular design to improve the reliability of the system;and select low cost MCU single-chip microcomputer and programmable logic control device CPLD in the main control chip to enhance the system flexibility. In the paper, the ultrasonic detection technique is introduced,and then the basic theory of ultrasonic testing id discussed.Then the design of the digital ultrasonic flaw detector in the general design and the functional module is discussed,then focuses on the hardware design of ultrasonic detection system,including the ultrasonic transmitting circuit,receiving circuit,MCU module and data acquisition and processing system design.Finally using LabVIEW on ultrasonic detection system for the software design,the system software design of the overall process,ultrasonic excitation pulse signal generating,data acquisition system control logic in this paper. Key words Ultrasonicexamination VirtualInstrument CPLD MCU

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。 2.2 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