红外热像技术在无损检测中的应用研究进展

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1、中国工业检验检测网http://www.industryinspection.com第33卷增刊福州大学学报(自然科学版)V01．33Supp．兰塑!堡!Q旦』!旦翌生生塾!!竺望呈立竺!i!z(型!皇型兰!i!呈!12Q!!：兰塑!文章编号：1000—2243(2005)so一0203—05红外热像技术在无损检测中的应用研究进展袁仁续，赵鸣(同济大学土木工程学院上海200092)摘要：介绍了红外热像技术的工作原理及特点，对红外热像技术在材料内部缺陷检测、材料传热参数的检测、结构内部损伤检测、建筑节能监测、建筑物饰面层粘贴质量的检

2、测、建筑物渗漏检测中的研究进展作了进行了分析和总结，展望了红外热像技术在元损检测中的应用前景．关键词：红外热像；无损检测；应用中图分类号：TUlll．3文献标识码：AApplicationofinfraredthermalimagetechnologyinnon—-destructiveexaminationYUANRen—xu，ZHAOMing(CoHegeofCivilEngineering，Ton西iUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Theprincipleandpropert

3、iesoftheinfraredinspectiontechnologyisdescribedandtheappli—cationofthistechnologyinnon—destructiveexamination(NDE)isalsosummarized，wheretheinfraredthermalimagetechnologyisappliedtodetectingtheflawinthematerial，determiningtheheattransfercoefficientofthematerial，evaluat

4、ingthedestructioninstructure，inspectingthebuildingleakageandtheadhesionqualityofexteriorbuildingwall．ThedevelopmenttendencyoftheapplicationofinfraredthermalimagetechnologyinNDEisalsoforecasted．Keywords：infraredthermalimagetechnology；non—destructiveexamination；applicat

5、ion1引言我国现有的比较成熟的无损检测技术有射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、电磁检测等n1，这些检测方法在实践应用中都有各自的优缺点和局限性．随着红外热像仪器性能的不断提高和相应的图像分析处理软件的发展，红外热像技术越来越广泛地应用电力、材料、医学、建筑等无损检测领域，成为无损检测中一个重要方法．目前红外热像仪能达到空间分辨率<0．1mrad，目标斑点尺寸0．0003”，帧频1400帧／s，温度分辨率<0．001oC，探测元素量106个，测温上限3600℃，像素>512(H)×512(V)，并集成功能强大的图像分析与处

6、理软件，可以对图像进行数字化处理．与其它的无损检测方法相比，红外热像技术的特点有：①测量速度快．因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度，所以响应极快，能测得迅速变化的温度场．②非接触性．拍摄红外图片时，红外摄像仪与被测物体是保持一定的距离的，对被测温度场没有干扰，操作安全、方便．③测量结果直观形象．热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出，从图上可以方便地读取各点的温度值，并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息．④测温范围广．由于是采用辐射测温，与玻璃测温计和热电偶测温计相比，测温范围大大扩展

7、，理论上可从绝对零度到无穷大．⑤测量精度高．⑥易于实现自动化和实时观测．32红外热像技术的基本原理‘2收稿日期：2005—06—21作者简介：袁仁续(1976一)，男，硕士研究生；通讯联系人：赵鸣，副教授中国工业检验检测网http://www.industryinspection.com·204·福州大学学报(自然科学版)第33卷红外线和可见光及无线电波一样是一种电磁波，红外线的波长比可见光长，比无线波短，为0．78～1000“m，可分为近红外、中红外和远红外．任何物体只要不是绝对零度，都会因为分子的旋转和振动而发出“辐射能量”，

8、红外辐射是其中一种．如果把物体看成是黑体，吸收所有的入射能量，则根据斯蒂芬一玻尔兹曼定律，在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为：M=j．：oM(J：【，r)dA=dr式中：肘(A，F)=c-{A5[exp(斋)一1】j(w‘m～‘ttm。1)为