书 书 书犐犆犛 １９ ． １００ 犑 ０４ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３８８８３ — ２０２０ /G21 /G22 /G23 /G24 　 /G25 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G23 /G24 /G2D /G2E 犖狅狀犱犲狊狋狉狌犮狋犻狏犲狋犲狊狋犻狀犵 — 犃犮狋犻狏犲狋犺犲狉犿狅犵狉犪狆犺犻犮狋犲狊狋犻狀犵犿犲狋犺狅犱 ２０２０  ０６  ０２ /G2F /G30 ２０２０  １２  ０１ /G31 /G32 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G31 /G32 /G27 /G28 /G29 /G2A /G33 /G2F /G30 /G34 /G35 /G36 /G2F /G30书 书 书目 　　 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 人员要求 ２ ………………………………………………………………………………………………… ５ 　 方法概要 ２ ………………………………………………………………………………………………… ６ 　 热激励 ３ …………………………………………………………………………………………………… ７ 　 检测系统 ４ ………………………………………………………………………………………………… ８ 　 检测环境 ５ ………………………………………………………………………………………………… ９ 　 对比试块 ５ ………………………………………………………………………………………………… １０ 　 检测 ６ ……………………………………………………………………………………………………… １１ 　 检测规程与报告 ８ ………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性附录 ） 　 常见的热源类型 ９ ………………………………………………………………… 附录 Ｂ （ 资料性附录 ） 　 对比试块的制作 １０ ………………………………………………………………… Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３８８８３ — ２０２０ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ５６ ） 提出并归口 。 本标准起草单位 ： 中国航空综合技术研究所 、 上海材料研究所 、 北京嘉盛智检科技有限公司 、 哈尔滨工业大学 、 首都师范大学 、 海军航空大学 、 中国飞机强度研究所 、 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 、 中国合格评定国家认可中心 。 本标准主要起草人 ： 张方洲 、 石亮 、 曹蕊 、 王俊涛 、 刘俊岩 、 陶宁 、 蒋建生 、 宁宁 、 关雪松 、 帅家盛 、 张海兵 、 丁杰 、 王丹 、 马君 、 宋飞 。 Ⅲ 犌犅 ／ 犜 ３８８８３ — ２０２０ 无损检测 　 主动式红外热成像检测方法 １ 　 范围 本标准规定了工业无损检测领域中主动式红外热成像检测方法的通用规则 。 本标准适用于复合材料 、 金属材料和涂层材料的主动式红外热成像检测 ， 包括但不限于不连续的检 测 （ 例如 ： 空隙 、 裂纹 、 分层和夹渣等 ） 和涂层厚度的评估 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文 件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ９４４５ 　 无损检测 　 人员资格鉴定与认证 ＧＢ ／ Ｔ１２６０４．９ 　 无损检测 　 术语 　 红外检测 ＧＢ ／ Ｔ２０７３７ 　 无损检测 　 通用术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ２６６４３ 　 无损检测 　 闪光灯激励红外热像法 　 导则 ＧＢ ／ Ｔ３１７６８．２ 　 无损检测 　 闪光灯激励红外热像法 　 第 ２ 部分 ： 检测规范 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１２６０４．９ 、 ＧＢ ／ Ｔ２０７３７ 、 ＧＢ ／ Ｔ２６６４３ 和 ＧＢ ／ Ｔ３１７６８．２ 界定的以及下列术语和定义适用于本 文件 。 ３ ． １ 主动式红外热成像检测 　 犪犮狋犻狏犲狋犺犲狉犿狅犵狉犪狆犺狔 需要额外热激励的红外热成像检测 。 ３ ． ２ 热激励 　 狋犺犲狉犿犪犾犲狓犮犻狋犪狋犻狅狀 对被测件施加以红外热成像检测为目的的外部能量激励源 。 ３ ． ３ 局部激励 　 犾狅犮犪犾犲狓犮犻狋犪狋犻狅狀 在局部产生三维热扩散的局部能量激励 。 ３ ． ４ 面热流激励 　 狋狑狅犱犻犿犲狀狊犻狅狀犪犾犲狓犮犻狋犪狋犻狅狀 通过均匀加热 （ 或冷却 ） 被测件表面的二维能量激励 。 ３ ． ５ 整体激励 　 犲狓犮犻狋犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲狑犺狅犾犲狏狅犾狌犿犲 对被测件进行整体的能量激励 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３８８８３ — ２０２０ ３ ． ６ 热扩散长度 　 狋犺犲狉犿犪犾犱犻犳犳狌狊犻狅狀犾犲狀犵狋犺 μ 在受到脉冲激励或者以频率为 犳 的周期调制激励后的热扩散特征长度 。 μ ＝ｓｑｒｔ （ α ／ π 犳 ） 　　 注 ： α 为热扩散系数 。 ３ ． ７ 大气窗口 　 犪狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮狑犻狀犱狅狑 在大气环境下 ， 红外辐射光谱中透射率较高 ， 吸收率较低的波长区间 。 　　 注 ： 大气窗口大致定义在波长范围 ： 短波红外 （ ０．８ μ ｍ ～ ２ μ ｍ ）、 中波红外 （ ２ μ ｍ ～ ５ μ ｍ ） 和长波红外 （ ８ μ ｍ ～ １４ μ ｍ ）。 ３ ． ８ 热平衡 　 狋犺犲狉犿犪犾犲狇狌犻犾犻犫狉犻狌犿 物体在同一时间内吸收和放出的热量恰好相抵消 ， 物体各部分以及物体同外界之间都没有热量 交换 。 ４ 　 人员要求 按本标准实施检测的人员 ， 应按 ＧＢ ／ Ｔ９４４５ 或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证 ， 取得红 外检测人员资格证书 ， 并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权 。 ５ 　 方法概要 主动式红外热成像检测针对被测件的材质 、 结构和不连续类型等选择不同的热激励 ， 通过热激励施 加激励后 ， 被测件中的不连续对热的传导造成影响 ， 异常 （ 不连续 ） 区域与正常区域对应的表面产生温度 差异 ， 这种温度差异同时导致被测件表面热辐射强度分布发生变化 ， 利用红外热像仪记录下这一热辐射 强度变化过程 ， 可获取物体表面及内部信息 ， 具体过程见图 １ 。 图 １ 　 主动式红外热成像检测方法概要 ２ 犌犅 ／ 犜 ３８８８３ — ２０２０ ６ 　 热激励 ６ ． １ 　 对于主动式红外热成像检测 ， 选择的热激励不应损坏被测件 。 ６ ． ２ 　 热激励按注入能量在时域上表现形式的不同可分为脉冲激励 、 阶跃激励和周期激励等多种形式 。 脉冲激励注入能量时域波形为三角波 ， 如图 ２ 所示 。 阶跃激励注入能量时域波形为矩形 ， 如图 ３ 所示 。 周期激励注入能量时域波形为周期性变化形式 ， 如正弦波和方波等 ， 正弦波激励波形如图 ４ 所示 。 图 ２ 　 脉冲激励注入能量波形 图 ３ 　 阶跃激励注入能量波形 图 ４ 　 正弦波激励波形 ６ ． ３ 　 热激励按注入能量类型可分为光热激励 （ 如红外灯 、 卤素灯 、 闪光灯 、 激光等 ）、 机械激励 （ 如机械振 动 、 超声波等 ）、 电磁感应激励 （ 如电涡流感应等 ） 及其他激励 （ 如微波等 ） 多种形式 。 ６ ． ４ 　 热激励按注入能量在空间上的不同可分为局部激励 （ 如激光 ）、 面热流激励 （ 如卤素灯 、 冷风阵列 ） 和整体激励 （ 如超声波 ） 等 。 ６ ． ５ 　 对于面热流激励检测 ， 检测方式可分为同侧检测和异侧检测 ， 如图 ５ 所示 。 热激励和红外热像仪 放置在同一侧面进行的检测方式称为同侧检测 ， 或者称为反射法 。 热激励和红外热像仪放置在被测件 检测面的两个侧面进行的检测方式称为异侧检测 ， 或者称为透射法 。 通常情况下 ， 异侧检测仅可用于被 测件厚度不大于试件热扩散深度的检测 。 ３ 犌犅 ／ 犜 ３８８８３ — ２０２０ ａ ） 　 同侧检测 ｂ ） 　 异侧检测 　　 说明 ： １ ——— 热激励 ； ２ ——— 红外热像仪 ； ３ ——— 被测件 ； ４ ——— 不连续 。 图 ５ 　 面热流激励的不同检测方式 ７ 　 检测系统 ７ ． １ 　 红外热像仪单元 ７ ． １ ． １ 　 红外热像仪单元一般由红外热像仪 、 红外热像仪镜头和光学辅助设备组成 。 ７ ． １ ． ２ 　 红外热像仪在检测期间应对被测件表面的热辐射强度变化进行不间断采集 ， 并实时输出采集信号 。 ７ ． １ ． ３ 　 红外热像仪根据大气窗口中的波长不同 ， 一般分为短波红外热像仪 、 中波红外热像仪和长波红外热像仪 。 ７ ． １ ． ４ 　 应根据实际应用需要和被测件的温度变化范围选择不同工作波长的红外热像仪 。 例如 ， 被测件的温度变化范围在室温