CSTM-無損檢測(cè) 鋼材 自動(dòng)紅外探傷機(jī)的性能與檢驗(yàn)

ICSXX.XXX.XXXXX團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CSTMXXXXX-202X無損檢測(cè)鋼材自動(dòng)紅外探傷機(jī)的性能與檢驗(yàn)Non-destructivetesting—SteelCharacterizationandverificationofautomaticinfraredthermographyflawdetector202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施發(fā)布中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布T/CSTMXXXXX—2018T/CSTMXXXXX—20201I前言本文件按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。本文件由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無損檢測(cè)領(lǐng)域委員會(huì)提出。本文件由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)無損檢測(cè)領(lǐng)域委員會(huì)歸口。T/CSTMXXXXX—2018T/CSTMXXXXX—20201I無損檢測(cè)鋼材自動(dòng)紅外探傷機(jī)的性能與檢驗(yàn)范圍本文件規(guī)定了高頻感應(yīng)加熱式紅外熱成像探傷機(jī)（以下簡(jiǎn)稱紅外探傷機(jī)）性能的檢驗(yàn)方法和驗(yàn)收指標(biāo)，它們僅適用于檢測(cè)鋼棒和鋼坯表面缺陷的自動(dòng)紅外探傷機(jī)系統(tǒng)，不適用于手動(dòng)式操作的紅外探傷機(jī)，也不適用于采用其他加熱方式的紅外探傷機(jī)。本文件給出的驗(yàn)收指標(biāo)僅作為參考示例，用戶或客戶可根據(jù)特定紅外探傷機(jī)的特點(diǎn)和探傷要求提出驗(yàn)收限值。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所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/T12604.9無損檢測(cè)術(shù)語紅外檢測(cè)GB/T38238無損檢測(cè)儀器紅外線熱成像系統(tǒng)與設(shè)備性能描述術(shù)語和定義GB/T12604.9和GB/T38238界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷referencestandard用于校驗(yàn)無損檢測(cè)設(shè)備的人工缺陷，如刻槽。對(duì)比試樣referencesample包含對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷的試樣（如鋼棒或鋼坯）。參考標(biāo)準(zhǔn)standard經(jīng)過檢定的高等級(jí)紅外測(cè)溫儀或PTC熱敏電阻，用于測(cè)量目標(biāo)物體的表面溫度并作為基礎(chǔ)參考值。背襯板backboard在自動(dòng)紅外探傷機(jī)中位于紅外探測(cè)器的對(duì)面、溫度高于被檢測(cè)鋼材、用于在檢測(cè)中襯托被檢鋼材溫度的通電加熱板。最小溫差分辨力minimumtemperaturedifferenceresolution紅外探傷機(jī)能夠檢測(cè)出最小對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷（一般是具有一定長度、寬度和深度的刻槽）對(duì)應(yīng)的溫度差，單位℃。概述任何物體發(fā)出紅外輻射能量都與該物體的表面溫度有關(guān)。紅外探傷機(jī)首先利用高頻感應(yīng)線圈對(duì)被檢鋼棒或鋼坯表面進(jìn)行加熱，由于鋼材表面缺陷的邊緣斷裂處分子活動(dòng)劇烈，所以該區(qū)域溫度會(huì)高于周圍材料的溫度。然后，紅外探傷機(jī)采用焦平面陣列的量子紅外探測(cè)器實(shí)時(shí)測(cè)量鋼材表面各點(diǎn)輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。最后，通過信號(hào)的分析和處理，識(shí)別、量化和顯示檢測(cè)出的缺陷。紅外探傷機(jī)由感應(yīng)加熱器（含感應(yīng)線圈）、紅外探測(cè)器（包括紅外攝像頭及其光學(xué)系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)）、信號(hào)放大及處理系統(tǒng)、顯示輸出以及缺陷標(biāo)記系統(tǒng)等部分組成。探傷機(jī)性能4.1感應(yīng)加熱器4.1.1電流穩(wěn)定度：IS≤5％。4.1.2頻率穩(wěn)定度；fS≤2％。4.2紅外探測(cè)器4.2.1最小溫差分辨力誤差：△T≤紅外探傷機(jī)最小溫差分辨力標(biāo)稱值的三分之一。4.2.2重復(fù)性：△T′≤紅外探傷機(jī)最小溫差分辨力標(biāo)稱值的三分之一。4.3背襯板溫度穩(wěn)定度：≤5%。4.4綜合性能4.3.1缺陷分辯力：達(dá)到紅外探傷機(jī)說明書給出的標(biāo)稱值。4.3.2噪聲等效溫差：≤紅外探傷機(jī)最小溫差分辨力標(biāo)稱值的二分之一。4.3.3本機(jī)噪聲電平：不大于滿幅的20％。檢驗(yàn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度為15℃～35℃。5.1.2相對(duì)濕度不大于85％RH。5.1.3參考標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度應(yīng)符合其相應(yīng)技術(shù)條件的要求。5.2檢驗(yàn)器具5.2.1參考標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展不確定度U95小于紅外探傷機(jī)允許誤差限絕對(duì)值的1/3。5.2.2標(biāo)準(zhǔn)電流表準(zhǔn)確度等級(jí)：1.0級(jí)5.2.3數(shù)字示波器允許誤差：±5%頻率范圍：0MHz～20MHz檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)方法6.1外觀檢查6.1.1紅外探傷機(jī)各部分應(yīng)完好無損，通電后所有功能均應(yīng)正常。6.1.2光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)清潔無損傷。有激光瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的應(yīng)瞄準(zhǔn)清晰，瞄準(zhǔn)標(biāo)記應(yīng)處于瞄準(zhǔn)視場(chǎng)中心。6.2感應(yīng)加熱器選擇紅外探傷機(jī)配備的不同規(guī)格的感應(yīng)線圈，分別連接到感應(yīng)加熱器電源上。在感應(yīng)線圈空載狀態(tài)下，分別測(cè)量電流穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度。6.2.1電流穩(wěn)定度接通感應(yīng)加熱器的電源，由標(biāo)準(zhǔn)電流表讀出其輸出電流，然后每隔5min測(cè)量一次，共測(cè)量3次。將測(cè)量結(jié)果分別記作Ii（i＝1、2、3），并將Ii的最大值Imax（A）和最小值Imin（A）代入(1)式計(jì)算感應(yīng)電流穩(wěn)定度：(1)上式中，為3次測(cè)量的電流平均值（A）。6.2.2頻率穩(wěn)定度接通感應(yīng)加熱器的電源，由示波器讀出其輸出頻率，然后每隔5min測(cè)量一次，共測(cè)量3次。將測(cè)量結(jié)果分別記作fi（i=1、2、3），并將fi的最大值fmax（Hz）和最小值fmin（Hz）代入(2)式計(jì)算頻率穩(wěn)定度：(2)式中：f0是感應(yīng)電流頻率的標(biāo)稱值（Hz）。6.3紅外探測(cè)器6.3.1溫差分辨力誤差使用帶有紅外探傷機(jī)能夠檢出最小對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷的對(duì)比試樣，分別從參考標(biāo)準(zhǔn)和紅外探傷機(jī)讀出對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷的溫差值，兩者之差即為紅外探測(cè)器的最小溫差分辨力誤差△T：(3)式中：△t是參考標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量溫差值（℃）；△t′是紅外探傷機(jī)的測(cè)量溫差值（℃）。至少測(cè)量三次，取最劣值。6.3.2重復(fù)性選擇對(duì)比試樣上的任何區(qū)域，使用紅外探傷機(jī)快速測(cè)量區(qū)域中的一點(diǎn)，共測(cè)量3次，紅外探測(cè)器的重復(fù)性△T′用（4）式表示：(4)式中：T′max是紅外探傷機(jī)測(cè)量溫度示值的最大值（℃）；T′min是紅外探傷機(jī)測(cè)量溫度示值的最小值（℃）。6.4背襯板接通背襯板電源，按說明書要求的時(shí)長進(jìn)行預(yù)熱。使用參考標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量背襯板的溫度，每隔5min測(cè)量一次，共測(cè)量3次。將測(cè)量結(jié)果分別記作ti（i=1、2、3），并將ti的最大值tmax（℃）和最小值tmin（℃）代入(5)式計(jì)算背襯板的溫度穩(wěn)定度：(5)式中：是3次測(cè)量的平均值（℃）。6.5綜合性能6.5.1缺陷分辯力使用帶有紅外探傷機(jī)能夠檢出最小對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷的對(duì)比試樣，使對(duì)比試樣以正常檢測(cè)速度重復(fù)三次通過紅外探傷機(jī)。從探傷機(jī)顯示屏幕上觀察對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷，若均清晰可分辨，則認(rèn)為紅外探傷機(jī)的缺陷分辨力達(dá)到說明書的標(biāo)稱值。6.5.2噪聲等效溫差使對(duì)比試樣以正常檢測(cè)速度通過紅外探傷機(jī)，記錄最大噪聲對(duì)應(yīng)的溫差值。連續(xù)測(cè)量三次，取最劣值。6.5.3本機(jī)噪聲電平關(guān)閉