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GB／T 38883-2020 无损检测 主动式红外热成像检测方法简介：

GB/T 38883-2020 是中国国家标准，标题为《无损检测 主动式红外热成像检测方法》，它主要规定了主动式红外热成像检测技术在无损检测中的应用。主动式红外热成像，也被称为热成像或红外热像仪检测，是一种非接触的检测技术，通过捕捉和分析物体表面的热辐射来识别温度差异，从而发现潜在的问题。

这种检测方法可以用于检测各种材料的表面温度异常，如电气设备的过热、建筑物的隔热性能、机械部件的疲劳裂纹、管道的泄漏等。它能够提供关于物体表面温度的实时图像，帮助检测人员快速定位问题区域，对设备的运行状态和性能进行评估。

GB/T 38883-2020明确了主动式红外热成像检测的设备要求、操作步骤、数据分析和结果解释等，旨在确保这种检测方法的科学性、准确性和可靠性，提高无损检测的效率和精度。对于从事相关行业的人来说，理解和遵守这个标准是至关重要的。

GB／T 38883-2020 无损检测 主动式红外热成像检测方法部分内容预览：

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/T 20737 无损检测 通用术语和定义 GB/T 26643 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

热扩散长度thermaldiffusionlength 在受到脉冲激励或者以频率为f的周期调制激励后的热扩散特征长度 μu=sqrt(α/元f) 注：α为热扩散系数。 3.7 大气窗口atmosphericwindow 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（0.8μm~2μm）、中波红外（2um~5μm）和长波红外（8μm） 14 μm)。 3.8 热平衡thermal equilibrium 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。

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 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

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

《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸 QC/T840-2010》图1主动式红外热成像检测方法概要

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热激励按注人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。 脉冲激励注人能量时域波形为三角波，如图2所示。阶跃激励注人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

6.3热激励按注入能量类型可分为光热激励（如红外灯、岗系灯、内光灯、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热激励按注人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

GB/T 388832020

图5面热流激励的不同检测方式

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区间（一般为16℃～30℃）的检测，宜采用工作波长范围在中波红外或者长波 红外之间的红外热像仪。对于高温被测件（一般大于600℃）的检测，宜采用工作波长范围在短波红外 的红外热像仪。对于温度变化不在室温区间的非高温被测件，采取工艺验证试验，与其他已知可行无损 检测方法相比较，验证红外检测可行性。 7.1.5红外热像仪的参数与功能主要包括：制冷/非制冷、光谱响应范围、探测单元尺寸、空间分辨率 度测量范围、噪声等效温差、温度分辨率、温度测量精度、顺频、积分时间、图像显示与存储记录等。 7.1.6红外热像仪镜头一般分为标准镜头、广角镜头和显微镜头等。不同镜头的视场大小、空间分辨 率、焦距和光圈大小等参数不尽相同。一般来说，应根据检测对空间分辨率及视场的需求共同选择红外 热像仪和镜头。 7.1.7光学辅助设备一般包括：红外（反射）镜、滤波片、衰减片和三脚架等。必要时，采用光学辅助设 备进行检测。例如，利用红外（反射）镜对热像仪视场不可达的地方进行检测。 7.1.8红外热像仪、红外热像仪镜头和光学辅助应定期进行维护和清洁，

加热，电涡流感应加热，振动、超声波等机械加载方式加热。采用制冷形成温度梯度变化，可选择喷冷水 器、冷喷雾器及冷风机等。 7.2.3热激励系统的选择应综合考虑：红外热像仪的性能；被测件的物理性能（如反射率、光吸收率等、 热物性及导电性等）；被测件的形状、尺寸和不连续类型、深度范围等。 7.2.4常见的热源类型及其对应的热源波形和典型应用参见附录A

7.3.1应具备控制热像仪采集开始和结束的能力和调整热像仪顿频的能力。

/.3.1应具备控制热像仪 7.3.2应具备控制热激励开关的能力 7.3.3应具有对采集到的热图序列和热图进行存储的能力；应具有对热图序列进行连续查看或者播放 的能力；宜具有观看任意位置的温度或温度变化曲线的能力。 7.3.4应有适宜的信号处理与图像分析功能，如对信号进行傅里叶变换、对热图进行对比度调节、微分 变化和滤波处理等。

.1检测环境应满足包括热像仪在内全部检测设备所需的温度、湿度及外界热辐射环境要求 3.2应排除或者减少周围环境背景的热辐射干扰影响，例如不必要的可见光、被测件附近的热源 3.3应考虑被测件与热像仪之间的其他物质对红外光的吸收、散射与反射作用。例如，空气中的温室 气体（水蒸气、二氧化碳氧化物等）对红外辐射有显著的吸收效应，会阻挡红外辐射的传播。 .4对于光热激励，检测前，应移除热激励单元前方的除被测件外的所有易反光物体。 3.5应避免在易燃和易爆的环境中进行作业

9.1对比试块是已知材料特性和不连续信息的参考试块，可用作测试系统检测能力和调整检测工艺。 9.2对比试块的材料和制造工艺应与被测件相同，已知不连续可以是自然不连续或人工不连续。人工 不连续应模拟被测件的结构内部典型不连续所产生的热物理特性。 9.3对比试块的表面状态（如粗糙度等）和结构尺寸宜与被测件相同，小尺寸的对比试块应考虑检测边 界效应的影响。 9.4对比试块在正式使用前应采取至少一种有效的无损检测方法对其进行初次评价与鉴定，初次评价 与鉴定一般包括：不连续在对比试块上的位置、深度、数量、形状及尺寸等信息。 9.5对于初次评价与鉴定，对比试块除人工不连续部位外的区域一般应与待检样品的主动式红外热成 象检测具有相同或相近的响应，否则应作为不合格对比试块；对比试块上的人工不连续对于所采用的测 试评价方法应具有重复一致的响应结果，否则应作为不合格对比试块。 9.6应定期对对比试块进行有效性核查，可采用初次评价与鉴定的测试方法进行核查，核查对比试块 间应与初次评价响应结果是否一致。当核查发现对比试块的响应与初次评价与鉴定的结果之间出现差 异时，应予以记录，并进行有效地差异评价，考虑是否继续使用该对比试块。 9.7对比试块的制作参照附录B进行，也可与雇主协商设计其他方法进行制作

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检测前，应根据被测件的材料特性和不连续类型选择合适的检测方式和按7.2的要求选择合适的 热激励单元。

10.2.1检测前，应使被测件表面的发射率均匀，被测件发射率和被测件的材料、温度、表面粗糙度和表 面氧化膜厚度相关。 10.2.2对于表面发射率低和反射率高的被测件，在不影响被测件再次使用的前提下，宜采取一定的措 施提高被测件表面发射率和降低被测件表面反射率，如涂覆发射率高、反射率低的涂料或薄膜等。涂敷 的涂料或薄膜厚度应一致且不宜过厚，宜采用纯黑色或纯白色的涂料或薄膜（采用光热激励时，不推荐 采用白色涂料或薄膜）。 10.2.3检测前，应对被测件表面状况进行详细检查与记录，以排除表面不清洁导致的伪显示的可 能性。 10.2.4检测前，应注意激励源的使用安全，如使用激光激励时，应避免长时间看激光束和严禁直视激 光源，使用机械激励时，应佩戴降噪防护耳机。 10.2.5检测前应确保被测件处于表面热平衡状态，用手直接接触被测件会导致被测件热不平衡，应等 寺一段时间待被测件重新热平衡后开始检测。

在使用红外热像仪前，应对红务 一股采用发射率高且长 的材料（例如黑色海绵）放置在距离热像仪镜头 盖热像仪视场）进行非均勾性校正

根据检测要求和被测件结构确定一次成像视场范围。一般来说，采用大视场时，检测距离（热像仪 竟头和被测件间的距离）较长，检测的空间分辨率较低，采用小视场时，检测距离较短，检测的空间分辨 率较高。同时，可更换红外热像仪镜头来获得更高空间分辨率。 当采用同侧检测方式进行检测时，视场的选择应考虑降低被测件的表面反射率。 当感兴趣检测区域大于选择的视场范围时，可对被测件进行分区检测处理，分区检测时应考虑每 分区每次检测之间的热影响和作好分区标记。

确定视场与检测距离后，应对热像仪进行对焦，使热像仪图像清晰。必要时，在检测工作距离处放 置对焦辅助参照物（如金属刻度尺），调节焦距，待参照物细节轮廓清晰可见时，完成对焦。改变检测距 离后，应重新对焦。

热像仪光学系统轴线方向与垂直被测件表面的直线间夹角应小于45°，如不能满足，角度应最大不

能超过60°。如果角度超过60°或检测面在背面，可使用红外反射镜

10.3.5顿频与积分时间

TB／T 3396.7-2015标准下载GB/T388832020

应根据被测件热物理特性、红外热像仪性能和检测要求选择适当的热像仪帧频与积分时间，如果被 测件受热激励后温度变化较快，可选择更高顿频

10.3.6 激励参数

应根据被测件材料、厚度和表面状态选择合适的激励参数，如热源波形、激励能量、激励时间、 率和激励距离

JB∕T 5931.1-2017 高原型轮胎式装载机 第1部分：技术条件10.3.7 采集时间

热像仪采集时间宜完整覆盖被测件温度变化过程，检测前可根据被测件的材料和厚度选择适当的 采集时间。对于导热快的材料，可采用短的采集时间，对于导热慢的材料，可采取长的采集时间。对于 司侧检测，采集时间宜大于热量从检测表面传递到检测背面所需时间的两倍