GBT 31768.2-2015 無損檢測 閃光燈激勵紅外熱像法 第2部分：檢測規(guī)范

GB/T31768.2—2015無損檢測閃光燈激勵紅外熱像法第2部分：檢測規(guī)范Non-destructivetestinIGB/T31768.2—2015 本部分為GB/T31768的第2部分。1GB/T31768.2—2015無損檢測閃光燈激勵紅外熱像法第2部分：檢測規(guī)范GB/T31768的本部分規(guī)定了采用閃光燈激勵紅外熱像法進行無損檢測的一般要求、檢測工藝規(guī)本部分適用于材料和結(jié)構(gòu)表面及近表面缺陷的檢測。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認證GB/T12604.9無損檢測術(shù)語紅外檢測GB/T20737無損檢測通用術(shù)語和定義GB/T26643無損檢測閃光燈激勵紅外熱像法導則GB/T31768.4無損檢測閃光燈激勵紅外熱像法第4部分：檢測系統(tǒng)3術(shù)語和定義GB/T12604.9、GB/T20737和GB/T26643界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。離散缺陷discretedefect缺陷尺寸小于單次檢測范圍的缺陷。連續(xù)缺陷extendeddefect缺陷尺寸等于或大于單次檢測范圍的缺陷。蓄熱系數(shù)thermaleffusivity表征材料與外界交換熱量的能力，常用e表示。定義為：e=√kpCK導熱系數(shù)，單位為瓦每米開爾文(W·m-1.K-1):p——密度，單位為千克每立方米(kg·m-3);C——比熱容，單位為焦耳每千克開爾文(J·kg-1·K-1)。4一般要求4.1.1滿足GB/T9445的相關(guān)規(guī)定。2GB/T31768.2—2015應(yīng)滿足GB/T31768.4的相關(guān)規(guī)定。應(yīng)滿足GB/T31768.4的相關(guān)規(guī)定?？啥ㄆ诨蛟谛枰獣r使用檢測能力試件對檢測系統(tǒng)進行檢測能力校驗。可按照檢測要求的溫度范圍及使用說明要求對熱像儀定期進行溫度校準。應(yīng)嚴格按照設(shè)備生產(chǎn)商的說明書操作使用設(shè)備。5檢測工藝規(guī)程應(yīng)在與客戶充分溝通后制定檢測方案。檢測方案的制定人員應(yīng)符合4.1.2的規(guī)定。檢測方案參考要素參見附錄A。宜參考檢測方案制定檢測工藝或作業(yè)指導書。3GB/T31768.2—2015對被檢測表面做必要的清潔工作，消除表面污漬的影響。明顯肉眼可見的表面特征或無法清除的污漬應(yīng)該予以記錄。表面污漬對檢測結(jié)果的影響示例參見附錄B。漆層噴涂應(yīng)均勻。示例參見附錄C。對于超出一次可檢測視場范圍的較大被檢測物體，做分區(qū)標記。分區(qū)標記與拼接示例參見附錄D。應(yīng)采取措施減少環(huán)境熱輻射及對流等因素的影響。根據(jù)檢測要求確定一次成像面積大小。在檢測工作距離位置放置對焦輔助參照物，如刻度尺，調(diào)節(jié)對焦直至刻度清晰為止。在允許條件進行非均勻性校正。非均勻性校正對檢測結(jié)果的影響示例參見附錄E。5.4.4.2對檢測能力參考試件按照常用的設(shè)置及檢測程序?qū)嵤z測。5.4.4.3對檢測結(jié)果中對應(yīng)最深需要檢測區(qū)域的部分做溫度-時間對數(shù)曲線，見圖1。遞減曲線。在某一時刻曲線上能看到一個明顯的彎曲，發(fā)生彎曲的時間代表熱量傳導到了被檢物背側(cè)4In(T一To)In(T一To)或者遇到了缺陷界面。彎曲后的曲線可能比-0.5直線高，也可能低，取決于界面下層相比基體材料的210蓄熱系數(shù)小于本體材料無缺陷圖1溫度-時間對數(shù)曲線5.4.4.7閃光發(fā)生后所采集到的初始幾幀可能會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象(見圖2),如果閃光發(fā)生后多幀都出現(xiàn)儀動態(tài)范圍和溫度分辨力。圖2典型的采集問題5GB/T31768.2—20155.4.4.8如果被測物太薄或者熱傳輸通過被測物的過程非常快，可能數(shù)據(jù)采集會抓不到曲線彎曲的部分，此時應(yīng)該增加熱像儀幀頻。5.4.4.9如果采取以上步驟來優(yōu)化曲線斜率和采集時間后還不能得到與界面對應(yīng)的曲線分離，則應(yīng)該考慮針對這種材料和結(jié)構(gòu)，不能檢出該深度下的缺陷。5.4.4.10采集時間：采集持續(xù)時間宜覆蓋完整降溫過程。采集到的熱圖中應(yīng)至少包括閃光前的一幀和閃光后100幀圖像。如果缺陷的深度和熱擴散系數(shù)是已知的，采集時間應(yīng)該至少為：式中：L——缺陷的深度，單位為米(m);α——熱擴散率，單位為平方米每秒(m2/s)。Tac應(yīng)大于熱量從檢測面?zhèn)鲗У饺毕萁缑嫠钑r間的兩倍。5.4.5采集數(shù)據(jù)熱像儀視場對準被檢測物體的待檢測表面，宜垂直。數(shù)據(jù)采集前應(yīng)考慮被檢測物體表面熱不平衡對檢測結(jié)果的可能影響。例如，采集前不要直接用手接觸被檢測物體。在采集的過程中，被檢測物與熱像儀應(yīng)保持相對靜止。采集結(jié)束后存儲數(shù)據(jù)并記錄對應(yīng)檢測位置、檢測條件和文件名稱。分區(qū)檢測時，應(yīng)將熱像儀的視場轉(zhuǎn)移到下一個待檢區(qū)，重復(fù)上述步驟直到檢測完成。為了避免漏檢和利于后續(xù)數(shù)據(jù)處理，相鄰區(qū)域應(yīng)有一定的重疊。為了減少熱影響，建議隔區(qū)檢測。檢測區(qū)域受相鄰區(qū)域前次檢測熱殘余的影響參見附錄F。5.5數(shù)據(jù)分析和處理按GB/T26643進行數(shù)據(jù)分析和處理。根據(jù)需要，可將分區(qū)檢測熱圖拼接成一個整體，保存并記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)檢測目的和檢測要求，選取合適的熱圖或曲線進行分析(見第6章)。5.6數(shù)據(jù)核查對所獲得的數(shù)據(jù)進行查驗，不能確認數(shù)據(jù)的有效及完整時，應(yīng)重復(fù)實驗。6數(shù)據(jù)處理6.1分析及處理方法宜使用GB/T26643的相關(guān)方法，還可使用微分曲線等數(shù)據(jù)處理方法。微分曲線是幫助分析和定量測量缺陷的工具，包括一階微分曲線和二階微分曲線，可用于分析缺陷所對應(yīng)的深度等信息。6.2缺陷的判讀為了完整的判定檢測結(jié)果，應(yīng)利用原始熱圖、一階或二階微分熱圖序列做數(shù)據(jù)分析。通過逐幀播放和連續(xù)播放熱圖序列和微分熱圖序列，查找熱異常區(qū)域。通過對熱異常區(qū)域?qū)Ρ榷?、大小、形狀、位置及出現(xiàn)時間的分析，判讀可疑缺陷。應(yīng)排除被檢測物體結(jié)構(gòu)、表面狀況或表面反射的環(huán)境輻射等造成的影響。通?？煞D(zhuǎn)被檢測物體或旋轉(zhuǎn)一定角度進行重復(fù)實驗進行驗證，參見附錄G?？砂凑?.6與6.7所6GB/T31768.2—2015述方法進行驗證實驗。根據(jù)檢測要求，對缺陷的大小、位置、深度等做定量測量；對缺陷類型進行識別。6.3原始序列熱圖分析原始熱圖分析是通過對比度進行缺陷判讀，適用于檢測大于最小可檢缺陷尺寸的離散缺陷，通過觀察缺陷區(qū)域與周圍無缺陷區(qū)域的差別來判斷缺陷。在原始熱圖序列中，蓄熱系數(shù)相對低的缺陷對應(yīng)表面溫度將高于周圍無缺陷區(qū)域，相反，蓄熱系數(shù)相對高的缺陷對應(yīng)表面溫度會低于周圍無缺陷區(qū)域。6.4微分序列熱圖分析應(yīng)用一階和二階對數(shù)微分熱圖序列判讀離散缺陷和連續(xù)缺陷。可以采用對比度分析和數(shù)值分析。對比度分析，熱圖序列中出現(xiàn)的離散缺陷的幅值相比無缺陷區(qū)域會出現(xiàn)先高后低或者先低后高的反轉(zhuǎn)。數(shù)值分析，缺陷處的微分值與對比試件中無缺陷區(qū)域的微分值有明顯不同，可用于離散缺陷或連續(xù)缺陷的檢測。6.5尺寸測量把一個已知長度或?qū)挾瘸叽鐬長的物體放在被檢測物體視場內(nèi)，確定該尺寸對應(yīng)的像素個數(shù)m,則視場內(nèi)的單個像素代表的實際尺寸L、可按下列公式計算：式中：L,——視場中單個像素代表的實際尺寸，單位為毫米(mm);L——物體長度或?qū)挾?，單位為毫?mm);m——L所對應(yīng)的像素個數(shù)。通過被檢測物體某段長度上所占像元數(shù)求解感興趣區(qū)域長度或?qū)挾取?.6檔案比對法與此前相同對象在類似檢測條件下的結(jié)果進行比較，以獲取缺陷的存在及擴展信息。6.7比對法檢測結(jié)果與相同檢測條件下的對比試件檢測結(jié)果相對比，以確認缺陷的相關(guān)信息。7檢測報告報告內(nèi)容應(yīng)至少包括：檢測時間、檢測人員、被測物體描述、檢測目的和要求、檢測設(shè)備、數(shù)據(jù)分析、檢測結(jié)果及結(jié)論；檢測報告應(yīng)包括被測物體必要的照片、熱圖、曲線等。7GB/T31768.2—2015(資料性附錄)2)檢測問題描述：◆使用了哪些方法及結(jié)果描述。3)檢測現(xiàn)場描述。b)檢測目的。2)參數(shù)設(shè)置；4)數(shù)據(jù)處理方法；e)其他注意事項。8GB/T31768.2—2015(資料性附錄)9GB/T31768.2—2015(資料性附錄)圖C.1和圖C.2為不銹鋼平底洞試件的可見光照片。由于金屬表面紅外反射率較高，直接用閃光射。如圖C.3所示，熱像儀探測到的是閃光燈遮罩和鏡頭等的反射影像。對表面涂漆的方法可以減少反射增加紅外輻射，漆層應(yīng)盡量均勻，如圖C.4所示為表面涂漆后的檢測熱圖，有效反應(yīng)了試件內(nèi)部GB/T31768.2—2015圖C.3不銹鋼試件未做表面處理的紅外熱圖圖C.4不銹鋼試件表面涂漆后的紅外熱圖GB/T31768.2—2015(資料性附錄)被檢物分區(qū)處理示例圖D.1為風電葉片局部表面處理后的可見光照片。由于葉片超出單次檢測的視場，因此分三個區(qū)圖D.1風電葉片局部表面處理后的可見光照片圖D.2閃光燈激勵紅外熱像法檢測拼接后的熱圖GB/T31768.2—2015(資料性附錄)圖E.1和圖E.2為玻璃鋼平底洞試件的可見光照片。在閃光燈激勵紅外熱像法中，如果熱像儀未圖E.1玻璃鋼平底洞試件檢測面(正面)GB/T31768.2—2015GB/T31768.2—2015(資料性附錄)圖F.1中上半部分在前一次閃光燈激勵后未達到熱平衡就進行后一次檢測，檢測區(qū)域受相鄰區(qū)域圖F.1前一次檢測閃光燈激勵對后一次檢測的影響示例圖GB/T31768.2—2015(資料性附錄)為了驗證實驗結(jié)果，根據(jù)實驗條件，可以選用正反面對照(如圖G.1和圖G.2),或者旋轉(zhuǎn)一定角度(如圖G.3和圖G.4)重復(fù)實驗。如果在試件同一位置對應(yīng)的視場中都能證明異常的存在，就起到了驗證的作用。圖G.1被檢物正面檢測熱圖GB/T31768.2—2015GB/T31768.2—2015[5]MH/T3022—2011航空器復(fù)合材料構(gòu)件紅外熱成像檢測[6]ISO18434-1:2008Conditionmonitoringanddiagn