红外无损检测.ppt

关于红外无损检测无损检测的概述无损检测NDT（Non-destructivetesting），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。第2页,共25页，星期六，2024年，5月无损检测的特点非破坏性全面性全程性可靠性第3页,共25页，星期六，2024年，5月无损检测的检测范围焊缝表面缺陷检查。检查焊缝表面裂纹、未焊透及焊漏等焊接质量。内腔检查。检查表面裂纹、起皮、拉线、划痕、凹坑、凸起、斑点、腐蚀等缺陷。状态检查。当某些产品(如蜗轮泵、发动机等)工作后，按技术要求规定的项目进行内窥检测。装配检查。当有要求和需要时，使用同三维工业视频内窥镜对装配质量进行检查;装配或某一工序完成后，检查各零部组件装配位置是否符合图样或技术条件的要求;是否存在装配缺陷。多余物检查。检查产品内腔残余内屑，外来物等多余物。第4页,共25页，星期六，2024年，5月常用的无损检测方法目视检测、射线照相检验、超声检测、磁粉检测、液体渗透检测、涡流检测、声发射检测、热像检测、红外检测、泄漏试验、交流场测量技术检测、漏磁检验、远场测试检测第5页,共25页，星期六，2024年，5月第6页,共25页，星期六，2024年，5月红外无损检测的发展近几年红外无损检测技术发展很快，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。第7页,共25页，星期六，2024年，5月红外无损检测的特点(1)适用于金属和非金属材料，适用范围广(2)非接触式测量，不会对试样造成污染(3)测量结果的可视性，可以通过图像显示测量结果(4)观测面积很大，对于大型检测对象可对其进行拼接处理(5)检测设备便携，可移动，特别适用于现场在线检测(6)检测速度快第8页,共25页，星期六，2024年，5月红外辐射实际是波长为0.75~100μm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。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第9页,共25页，星期六，2024年，5月红外检测的检测原理总的来说，红外无损检测是依据红外辐射的基本原理。使用红外辐射的分析方法来对物体内部能量流动情况进行测量，最后使用红外热像仪显示检测结果。直观上对缺陷进行判定的一种方法。第10页,共25页，星期六，2024年，5月当物体的温度同环境温度存在差异时，就会在物体内部产生热量的流动。在实施无损检测时，如果向一个试件注入热量。其中一部分热流必然向内部扩散。并引起试样表面的温度分布的变化。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：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：当物体内部含有导热性缺陷时．试样表面就会出现温度较低的局部冷区。由以上几种情况可看出．当试样内部存在缺陷时．就会在试样有缺陷区和无缺陷区形成温差且该温差除了取决于试样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。由于试样局部温差的存在．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第11页,共25页，星期六，2024年，5月第12页,共25页，星期六，2024年，5月红外无损检测的理论依据为了方便进行理论计算，常把试样简化为一维热传导模型。当给定热激励函数和边界条件时，对热传导方程进行求解，可得到热波的传导函数。热传导方程表述如下：f(r,t)为热激励函数；T(r，t)是r处t时的热力学温度；K为热传导率；密度p；材料的比热Cv第13页,共25页，星期六，2024年，5月通过对热传导方程求解，可得在上式中，第一项为冷却项，第二项为热播传播的n次反射。由于热波在传播过程中快速衰减，故可以不考虑nl的高次反射项。第14页,共25页，星期六，2024年，5月可得无缺陷区表面的温度分布情况为：第15页,共25页，星期六，2024年，5月因此，我们可以从上面式子得到，被测物体表面的温度差函数：令时，可得△T达到最大值时的时间t。然后通过关