《無損檢測儀器+紅外線熱成像+系統(tǒng)與設(shè)備+性能描述GBT+38238-2019》詳細(xì)解讀

《無損檢測儀器紅外線熱成像系統(tǒng)與設(shè)備性能描述GB/T38238-2019》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4系統(tǒng)概述5物鏡5.1概述5.2光譜范圍5.3焦距contents目錄5.4光圈(f數(shù))6探測器6.1概述6.2探測器類型6.3探測器陣列6.4掃描系統(tǒng)6.5工作波段6.6探測器像元數(shù)6.7盲元contents目錄6.8探測器像元完好率6.9熱時間常數(shù)6.10信號響應(yīng)6.11動態(tài)范圍6.12啟動時間7圖像處理器7.1概述7.2圖像采集7.3圖像顯示contents目錄7.4圖像分析7.5圖像處理7.6圖像記錄7.7圖像讀取8激勵源8.1概述8.2光加熱源8.3高溫氣體發(fā)生器8.4電磁感應(yīng)加熱器contents目錄8.5振動加熱器8.6制冷裝置9紅外系統(tǒng)和設(shè)備的綜合性能參數(shù)及功能9.1綜合性能參數(shù)9.2綜合功能10輔助設(shè)備10.1概述10.2紅外反射鏡10.3衰減片contents目錄10.4濾波片10.5三角架011范圍123本標(biāo)準(zhǔn)明確了紅外線熱成像系統(tǒng)的定義，并對其進(jìn)行了分類，包括便攜式、固定式等不同類型。紅外線熱成像系統(tǒng)的定義和分類詳細(xì)闡述了紅外線熱成像系統(tǒng)及設(shè)備在性能方面的要求，如測溫精度、圖像分辨率、穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)。系統(tǒng)與設(shè)備的性能要求提供了對紅外線熱成像系統(tǒng)進(jìn)行性能檢測的具體方法，以及相應(yīng)的評價準(zhǔn)則，確保系統(tǒng)及設(shè)備能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求。檢測方法和評價準(zhǔn)則1范圍022規(guī)范性引用文件該標(biāo)準(zhǔn)主要引用了GB/T19000質(zhì)量管理體系系列標(biāo)準(zhǔn)，為紅外線熱成像系統(tǒng)的質(zhì)量管理提供了基本框架和方法。GB/T19000本部分引用了GB/T2900《電工術(shù)語》系列標(biāo)準(zhǔn)，確保在描述紅外線熱成像系統(tǒng)與設(shè)備時使用的電工術(shù)語的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。GB/T2900該標(biāo)準(zhǔn)提供了有關(guān)紅外線熱成像系統(tǒng)和設(shè)備的安全性能的詳細(xì)要求，確保產(chǎn)品的安全性和可靠性。GB/T301072規(guī)范性引用文件033術(shù)語和定義利用紅外輻射原理，將物體表面的溫度分布轉(zhuǎn)換成可見的圖像，并通過圖像處理技術(shù)提取和分析溫度信息的一種無損檢測方法。紅外線熱成像指由紅外熱像儀、數(shù)據(jù)處理裝置和顯示記錄裝置等組成的紅外線熱成像檢測設(shè)備總和。系統(tǒng)紅外線熱成像系統(tǒng)在規(guī)定的條件下，執(zhí)行檢測任務(wù)所能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量要求。設(shè)備性能3術(shù)語和定義044系統(tǒng)概述紅外線熱像儀用于捕捉目標(biāo)物體的紅外輻射，并轉(zhuǎn)換為可見光圖像。數(shù)據(jù)處理單元對捕獲的紅外圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，提取目標(biāo)信息。顯示與記錄設(shè)備將處理后的紅外圖像及相關(guān)數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，并支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄與存儲。4系統(tǒng)概述055物鏡03分辨率影響物鏡的分辨率決定了系統(tǒng)能夠分辨的最小溫差，高質(zhì)量的物鏡能夠提供更高的圖像分辨率。01聚焦作用物鏡是紅外線熱成像系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，能夠?qū)⑦h(yuǎn)處物體發(fā)出的紅外輻射聚焦到探測器上，形成清晰的圖像。02光譜范圍選擇不同的物鏡對不同波長的紅外輻射有不同的透過率，因此物鏡的選擇直接影響系統(tǒng)的光譜響應(yīng)范圍。5物鏡065.1概述本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了無損檢測儀器中紅外線熱成像系統(tǒng)與設(shè)備的性能描述，旨在確保這類設(shè)備的性能可靠、穩(wěn)定，提高無損檢測的準(zhǔn)確性和效率。標(biāo)準(zhǔn)范圍與目的概述了本標(biāo)準(zhǔn)中使用的關(guān)鍵術(shù)語及其定義，如紅外線熱成像、無損檢測等，以確保讀者對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的準(zhǔn)確理解。術(shù)語和定義介紹了本標(biāo)準(zhǔn)與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的關(guān)系，幫助讀者構(gòu)建完整的無損檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架。標(biāo)準(zhǔn)與其他文件的關(guān)系5.1概述075.2光譜范圍定義與概述光譜范圍是指紅外線熱成像系統(tǒng)能夠檢測和顯示的紅外輻射波長范圍，它直接影響了系統(tǒng)的測溫精度和目標(biāo)識別能力。典型光譜范圍根據(jù)GB/T38238-2019標(biāo)準(zhǔn)，紅外線熱成像系統(tǒng)的光譜范圍通常包括短波紅外、中波紅外和長波紅外等幾個典型波段。不同波段對溫度和發(fā)射率的敏感度不同，因此需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的光譜范圍。影響因素及選擇依據(jù)光譜范圍的選擇受到多種因素的影響，包括目標(biāo)物體的溫度、發(fā)射率、大氣透過率以及背景輻射等。在選擇光譜范圍時，應(yīng)綜合考慮這些因素，以確保系統(tǒng)能夠在實(shí)際應(yīng)用場景中發(fā)揮最佳性能。5.2光譜范圍085.3焦距

5.3焦距定義焦距是指從透鏡中心到光聚集之焦點(diǎn)的距離，亦是照相機(jī)中從鏡片光學(xué)中心到底片、CCD或CMOS等成像平面的距離。意義焦距是紅外熱成像系統(tǒng)中的重要參數(shù)，直接影響成像質(zhì)量和觀測距離。選型依據(jù)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的焦距，以達(dá)到最佳的觀測效果。095.4光圈(f數(shù))光圈是鏡頭中控制光線穿過大小的裝置，在紅外線熱成像系統(tǒng)中具有關(guān)鍵作用。通過調(diào)整光圈大小，可以控制進(jìn)入鏡頭的光線量，進(jìn)而影響成像的質(zhì)量。定義作用5.4光圈(f數(shù))106探測器制冷型探測器需在工作時進(jìn)行制冷，以降低熱噪聲，提高檢測靈敏度。非制冷型探測器無需制冷，可在常溫下工作，結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低。混合型探測器結(jié)合制冷型與非制冷型探測器的優(yōu)點(diǎn)，提高檢測性能。6探測器116.1概述標(biāo)準(zhǔn)制定的背景和意義01介紹紅外線熱成像技術(shù)在無損檢測領(lǐng)域的應(yīng)用情況，以及制定該標(biāo)準(zhǔn)對于規(guī)范市場、提高檢測質(zhì)量的重要性。標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容和適用范圍02概述該標(biāo)準(zhǔn)所涵蓋的紅外線熱成像系統(tǒng)與設(shè)備的性能描述，包括其術(shù)語定義、技術(shù)要求、測試方法等，并明確標(biāo)準(zhǔn)適用的范圍和對象。與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系03闡述該標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)外其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)聯(lián)性和差異性，以便讀者更好地理解和應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)。6.1概述126.2探測器類型制冷型探測器采用制冷技術(shù)以降低探測器的工作溫度，減少熱噪聲，提高探測靈敏度和圖像質(zhì)量。非制冷型探測器無需制冷，可在常溫下工作，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。6.2探測器類型136.3探測器陣列陣列規(guī)模探測器陣列的規(guī)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制，包括探測器元件的數(shù)量、排列方式等。陣列材料與工藝紅外探測器陣列的材料與工藝對探測器的性能和穩(wěn)定性有著重要影響，通常采用先進(jìn)的半導(dǎo)體材料和微納加工工藝。紅外探測器陣列由多個紅外探測器元件按照一定規(guī)則排列組成，用于捕捉紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換為電信號。6.3探測器陣列146.4掃描系統(tǒng)通過逐個像素點(diǎn)進(jìn)行掃描，獲取整個場景的紅外熱像。逐點(diǎn)掃描采用線性掃描方式，一次性獲取一條線上的紅外數(shù)據(jù)，適用于大面積快速掃描。線掃描通過面陣紅外探測器，一次性獲取整個場景的紅外熱像，掃描速度最快。面陣掃描6.4掃描系統(tǒng)156.5工作波段紅外波段定義工作波段是指紅外線熱成像系統(tǒng)所能探測到的紅外輻射的波長范圍。常見波段范圍根據(jù)不同的應(yīng)用需求和設(shè)備性能，常見的工作波段包括短波紅外、中波紅外和長波紅外等。選擇依據(jù)工作波段的選擇應(yīng)基于目標(biāo)物體的輻射特性、大氣傳輸特性以及系統(tǒng)探測能力等因素綜合考慮。6.5工作波段166.6探測器像元數(shù)6.6探測器像元數(shù)像元數(shù)概念指紅外探測器在有效成像區(qū)域內(nèi)水平和垂直方向上的像元數(shù)量。影響分辨率像元數(shù)越多，紅外熱成像系統(tǒng)的分辨率越高，圖像細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力越強(qiáng)。176.7盲元盲元是無損檢測儀器紅外線熱成像系統(tǒng)中的一個重要參數(shù)。盲元指的是熱成像系統(tǒng)中，對紅外輻射無響應(yīng)或響應(yīng)明顯偏離正常響應(yīng)的探測元。盲元的存在會影響紅外熱成像的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。6.7盲元186.8探測器像元完好率探測器像元完好率是指探測器中正常工作的像元數(shù)與總像元數(shù)的比值，反映了探測器的整體性能狀況。定義像元完好率是衡量紅外線熱成像系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響成像質(zhì)量和溫度測量的準(zhǔn)確性。重要性6.8探測器像元完好率196.9熱時間常數(shù)熱時間常數(shù)是指紅外熱像儀在階躍溫度變化下，輸出信號達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需時間的度量。熱時間常數(shù)是評價紅外熱像儀響應(yīng)速度的重要指標(biāo)，對于快速變化的溫度場檢測具有重要意義。6.9熱時間常數(shù)意義定義206.10信號響應(yīng)紅外熱成像系統(tǒng)的信號響應(yīng)是指輸入信號與輸出信號之間的關(guān)系。信號響應(yīng)反映了系統(tǒng)對不同輸入信號的敏感度和響應(yīng)速度。信號響應(yīng)是評價紅外熱成像系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。6.10信號響應(yīng)216.11動態(tài)范圍指紅外熱像儀能夠探測到的最小溫度與最大溫度之間的范圍。動態(tài)范圍定義動態(tài)范圍是衡量紅外熱像儀性能的重要指標(biāo)，它決定了儀器在不同溫度環(huán)境下的探測能力。重要性6.11動態(tài)范圍226.12啟動時間定義啟動時間指的是從儀器開機(jī)到進(jìn)入正常工作狀態(tài)所需的時間。重要性啟動時間是評價無損檢測儀器性能的重要指標(biāo)之一，直接影響檢測效率和用戶體驗(yàn)。6.12啟動時間237圖像處理器功能圖像處理器的主要功能包括圖像增強(qiáng)、噪聲抑制、溫度測量與計(jì)算等，以提取出有用的熱信息并生成高質(zhì)量的紅外圖像。重要性圖像處理器的性能直接影響到紅外線熱成像系統(tǒng)的成像質(zhì)量和測量精度。定義圖像處理器是紅外線熱成像系統(tǒng)的核心組件，負(fù)責(zé)對采集到的紅外圖像進(jìn)行一系列的處理和分析。7圖像處理器247.1概述7.1概述標(biāo)準(zhǔn)制定背景介紹紅外線熱成像技術(shù)及應(yīng)用的快速發(fā)展，以及制定該標(biāo)準(zhǔn)的必要性和重要性。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍明確該標(biāo)準(zhǔn)適用于無損檢測領(lǐng)域中使用的紅外線熱成像系統(tǒng)與設(shè)備的性能描述，包括主動式和被動式系統(tǒng)。與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系闡述該標(biāo)準(zhǔn)與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系和區(qū)別，如與紅外測溫標(biāo)準(zhǔn)、紅外校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)等的關(guān)系。257.2圖像采集實(shí)時采集為滿足特定應(yīng)用需求，系統(tǒng)應(yīng)支持定時采集功能，可在預(yù)設(shè)時間點(diǎn)自動進(jìn)行圖像采集，便于后續(xù)分析和處理。定時采集觸發(fā)采集在特定條件下，如溫度異常、移動物體等，系統(tǒng)應(yīng)能夠觸發(fā)圖像采集，以捕捉關(guān)鍵時刻的熱輻射數(shù)據(jù)。紅外線熱成像系統(tǒng)應(yīng)具備實(shí)時采集功能，能夠即時捕捉目標(biāo)區(qū)域的熱輻射信息，確保數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性。7.2圖像采集267.3圖像顯示將紅外熱圖像以灰度形式顯示，通過灰度等級表示溫度分布。灰度顯示彩色顯示融合顯示將紅外熱圖像以彩色形式顯示，通過不同顏色代表不同溫度范圍，更直觀地展示溫度分布。將紅外熱圖像與可見光圖像融合顯示，提供更豐富的信息，便于識別和定位。0302017.3圖像顯示277.4圖像分析噪聲抑制通過濾波算法降低圖像中的隨機(jī)噪聲，提高信噪比。對比度增強(qiáng)采用直方圖均衡化等方法，增強(qiáng)圖像中的對比度，便于后續(xù)分析。圖像校正對畸變圖像進(jìn)行幾何校正，還原真實(shí)場景。7.4圖像分析287.5圖像處理圖像由像素組成，分辨率決定了圖像的清晰度和細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力。像素與分辨率描述了圖像中顏色的表示方式，如RGB、HSV等，便于圖像的處理與分析。顏色模型定義了圖像的存儲和傳輸方式，常見的有JPEG、PNG等。圖像格式7.5圖像處理297.6圖像記錄完整性圖像應(yīng)完整記錄被檢測對象的全部區(qū)域，不得有遺漏或缺失。清晰度所記錄的圖像必須清晰可見，能夠準(zhǔn)確反映被檢測對象的細(xì)節(jié)和特征。真實(shí)性圖像必須真實(shí)反映被檢測對象的實(shí)際狀況，不得進(jìn)行任何影響真實(shí)性的處理或修改。7.6圖像記錄307.7圖像讀取實(shí)時讀取通過與紅外線熱成像設(shè)備連接，實(shí)時獲取并顯示圖像數(shù)據(jù)，便于即時觀察和分析。存儲讀取將已保存的紅外線熱成像圖像數(shù)據(jù)從存儲設(shè)備中讀取出，進(jìn)行后續(xù)處理或分析。網(wǎng)絡(luò)讀取通過網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程訪問并讀取紅外線熱成像設(shè)備或服務(wù)器上的圖像數(shù)據(jù)。7.7圖像讀取318激勵源電學(xué)激勵利用電流或電場作用，使目標(biāo)產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而通過紅外線熱成像系統(tǒng)進(jìn)行檢測。磁學(xué)激勵通過對目標(biāo)施加磁場，使其產(chǎn)生磁化效應(yīng)，進(jìn)一步通過磁熱效應(yīng)進(jìn)行紅外成像。光學(xué)激勵使用特定波長的光源對目標(biāo)進(jìn)行照射，通過接收反射或透射光信號來獲取目標(biāo)信息。8激勵源328.1概述標(biāo)準(zhǔn)制定背景介紹無損檢測儀器紅外線熱成像系統(tǒng)與設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域、市場需求以及制定該標(biāo)準(zhǔn)的必要性。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容框架概述該標(biāo)準(zhǔn)的主要結(jié)構(gòu)，包括性能參數(shù)、測試方法、質(zhì)量保證等方面的要求。與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)說明該標(biāo)準(zhǔn)與其他相關(guān)無損檢測、紅外線技術(shù)等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系與區(qū)別。8.1概述030201338.2光加熱源光加熱源概念光加熱源是指利用光能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置，為紅外線熱成像檢測提供所需的熱激勵。光源類型包括可見光、紅外光等不同波段的光源，根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的光源類型。8.2光加熱源348.3高溫氣體發(fā)生器加熱器采用高性能加熱元件，對氣體進(jìn)行快速加熱，以達(dá)到所需的高溫狀態(tài)。溫控系統(tǒng)精確控制氣體溫度，確保輸出氣體的溫度穩(wěn)定性和均勻性。氣路系統(tǒng)包括氣體輸入、輸出管道及閥門等，確保氣體流動的順暢和安全。8.3高溫氣體發(fā)生器358.4電磁感應(yīng)加熱器構(gòu)成包括高頻電源、電感線圈、工作電容、感應(yīng)器等。能量轉(zhuǎn)換將電能轉(zhuǎn)換為熱能，實(shí)現(xiàn)金屬的快速加熱。工作原理利用電磁感應(yīng)原理，通過高頻電源產(chǎn)生交變磁場，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流并發(fā)熱。8.4電磁感應(yīng)加熱器368.5振動加熱器通過振動裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，對目標(biāo)物體進(jìn)行均勻加熱。振動產(chǎn)生熱能利用紅外線熱成像技術(shù)對加熱后的物體進(jìn)行溫度分布檢測，從而發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷或問題。熱成像檢測振動加熱器能夠在不破壞被檢測物體的情況下，快速有效地完成加熱和檢測過程。高效且非破壞性8.5振動加熱器378.6制冷裝置熱電制冷利用熱電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)冷卻，具有無噪音、無振動、可靠性高等特點(diǎn)。液態(tài)氮制冷利用液態(tài)氮的低溫特性進(jìn)行制冷，適用于特定應(yīng)用場景。斯特林制冷通過氣體壓縮和膨脹過程實(shí)現(xiàn)制冷，具有較高效率。8.6制冷裝置389紅外系統(tǒng)和設(shè)備的綜合性能參數(shù)及功能空間分辨率設(shè)備能夠分辨的最小空間細(xì)節(jié)，決定了紅外圖像的清晰度和準(zhǔn)確度。動態(tài)范圍設(shè)備能夠處理的最大和最小輻射能量范圍，影響其在復(fù)雜環(huán)境中的適用性。熱靈敏度紅外系統(tǒng)和設(shè)備能夠檢測到的最小溫度差異，是衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)。9紅外系統(tǒng)和設(shè)備的綜合性能參數(shù)及功能399.1綜合性能參數(shù)溫度分辨率指紅外熱成像系統(tǒng)能夠分辨的最小溫度差異，是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。高溫度分辨率能夠幫助用戶更準(zhǔn)確地檢測目標(biāo)物體的溫度分布和異常情況?？臻g分辨率描述紅外熱成像系統(tǒng)對目標(biāo)物體空間細(xì)節(jié)的分辨能力?？臻g分辨率越高，顯示的圖像越清晰，能夠更準(zhǔn)確地反映目標(biāo)物體的形狀、結(jié)構(gòu)和紋理等特征。熱靈敏度反映紅外熱成像系統(tǒng)對溫度變化的敏感程度。熱靈敏度越高，系統(tǒng)對微小溫度變化的檢測能力越強(qiáng)，能夠在更短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)潛在的熱異常或故障點(diǎn)。9.1綜合性能參數(shù)409.2綜合功能9.2綜合功能系統(tǒng)應(yīng)具備良好的兼容性，能夠與其他檢測設(shè)備或系統(tǒng)協(xié)同工作，同時應(yīng)具備擴(kuò)展性，支持后續(xù)功能升級和擴(kuò)展。良好的兼容性與擴(kuò)展性紅外線熱成像系統(tǒng)應(yīng)具備多種檢測模式，以適應(yīng)不同場景和檢測需求，包括但不僅限于溫度分布、溫度變化、熱異常等檢測模式。多樣化的檢測模式系統(tǒng)應(yīng)能對采集到的紅外線熱圖像進(jìn)行高效處理，包括但不限于圖像增強(qiáng)、溫度數(shù)據(jù)提取、異常識別等，以提供準(zhǔn)確、全面的檢測結(jié)果。強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力4110輔助設(shè)備包括圖像采集卡、圖像處理器等，用于對紅外熱成像系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理和優(yōu)化。圖像處理設(shè)備如三腳架、穩(wěn)定器等，用于固定紅外熱成像設(shè)備，確保其穩(wěn)定工作，減少圖像抖動。穩(wěn)定裝置為紅外熱成像設(shè)備提供保護(hù)，如防水、防塵、防爆等，以適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。防護(hù)裝置01020310輔助設(shè)備4210.1概述紅外線熱成像技術(shù)原理利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測