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红外热成像无损检测技术原理分析


时间:2023/12/12 9:54:06 | 作者:弗韦得 | 标签: 红外热像仪

        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。


红外热成像无损检测技术原理分析


      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。
     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。


红外热成像检测


    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。

红外热成像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。

红外热成像与传统的检测方式相比



红外热成像无损检测原理基本原理 

     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。当物体的温度与环境温度存在差异时,就会在物体内部产生热量的流动。
     如果向该物体注入热量,其中一部分热流必然向内部扩散,使物体表面的温度分布发生变化。 

  1、对于无缺陷的物体,当热流均匀注入时,热流能够均匀的向内部扩散或从表面扩散,因而表面的温度场分布也是均匀的; 
  2、当物体内部存在隔热性缺陷时,热流会在缺陷处受阻,造成热量堆积,导致表面出现温度高的局部热区; 
  3、当物体内部含有导热性缺陷时,物体表面就会出现温度较低的局部冷区。 
    由以上三种情况可看出,当物体内部存在缺陷时,就会在物体有缺陷区和无缺陷区形成温差。
   且该温差除了取决于物体材料的热物理性质外,还与缺陷的尺寸、距表面的距离及它的热物理性质有关。
  由于物体局部温差的存在,必然导致红外辐射强度的不同,利用红外热像仪即可检测出温度的变化状况,进而判断缺陷的情况。



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