CSTM LX 9400 00424-2020 無損檢測 鋼材 自動紅外探傷機的性能與檢驗-征求意見稿

ICSXX.XXX.XX

XXX

團體標準

T/CSTMXXXXX-202X

無損檢測鋼材自動紅外探傷機的性能與

檢驗

Non-destructivetesting—SteelCharacterizationandverificationofautomatic

infraredthermographyflawdetector

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中關(guān)村材料試驗技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布

T/CSTMXXXXX—2020

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無損檢測鋼材自動紅外探傷機的性能與檢驗

1范圍

本文件規(guī)定了高頻感應加熱式紅外熱成像探傷機（以下簡稱紅外探傷機）性能的檢驗方法和驗收指

標，它們僅適用于檢測鋼棒和鋼坯表面缺陷的自動紅外探傷機系統(tǒng)，不適用于手動式操作的紅外探傷機，

也不適用于采用其他加熱方式的紅外探傷機。

本文件給出的驗收指標僅作為參考示例，用戶或客戶可根據(jù)特定紅外探傷機的特點和探傷要求提出

驗收限值。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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無損檢測術(shù)語紅外檢測

GB/T38238無損檢測儀器紅外線熱成像系統(tǒng)與設備性能描述

3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。

3.1

對比標準缺陷referencestandard

用于校驗無損檢測設備的人工缺陷，如刻槽。

3.2

對比試樣referencesample

包含對比標準缺陷的試樣（如鋼棒或鋼坯）。

3.3

參考標準standard

經(jīng)過檢定的高等級紅外測溫儀或PTC熱敏電阻，用于測量目標物體的表面溫度并作為基礎參考值。

3.4

背襯板backboard

在自動紅外探傷機中位于紅外探測器的對面、溫度高于被檢測鋼材、用于在檢測中襯托被檢鋼材溫

度的通電加熱板。

3.5

最小溫差分辨力minimumtemperaturedifferenceresolution

紅外探傷機能夠檢測出最小對比標準缺陷（一般是具有一定長度、寬度和深度的刻槽）對應的溫度

差，單位℃。

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4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)。紅外探傷機首先利用高頻感應線圈對被檢

鋼棒或鋼坯表面進行加熱，由于鋼材表面缺陷的邊緣斷裂處分子活動劇烈，所以該區(qū)域溫度會高于周圍

材料的溫度。然后，紅外探傷機采用焦平面陣列的量子紅外探測器實時測量鋼材表面各點輻射的紅外線，

并將其轉(zhuǎn)變成電信號。最后，通過信號的分析和處理，識別、量化和顯示檢測出的缺陷。

紅外探傷機由感應加熱器（含感應線圈）、紅外探測器（包括紅外攝像頭及其光學系統(tǒng)和A/D轉(zhuǎn)換

系統(tǒng)）、信號放大及處理系統(tǒng)、顯示輸出以及缺陷標記系統(tǒng)等部分組成。

5探傷機性能

4.1感應加熱器

4.1.1電流穩(wěn)定度：IS≤5％。

4.1.2頻率穩(wěn)定度；fS≤2％。

4.2紅外探測器

4.2.1最小溫差分辨力誤差：△T≤紅外探傷機最小溫差分辨力標稱值的三分之一。

4.2.2重復性：△T′≤紅外探傷機最小溫差分辨力標稱值的三分之一。

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：達到紅外探傷機說明書給出的標稱值。

4.3.2噪聲等效溫差：≤紅外探傷機最小溫差分辨力標稱值的二分之一。

4.3.3本機噪聲電平：不大于滿幅的20％。

6檢驗條件

5.1環(huán)境條件

5.1.1環(huán)境溫度為15℃～35℃。

5.1.2相對濕度不大于85％RH。

5.1.3參考標準的環(huán)境溫度應符合其相應技術(shù)條件的要求。

5.2檢驗器具

5.2.1參考標準

擴展不確定度U95小于紅外探傷機允許誤差限絕對值的1/3。

5.2.2標準電流表

準確度等級：1.0級

5.2.3數(shù)字示波器

允許誤差：±5%

頻率范圍：0MHz～20MHz

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7檢驗項目和檢驗方法

6.1外觀檢查

6.1.1紅外探傷機各部分應完好無損，通電后所有功能均應正常。

6.1.2光學系統(tǒng)應清潔無損傷。有激光瞄準系統(tǒng)的應瞄準清晰，瞄準標記應處于瞄準視場中心。

6.2感應加熱器

選擇紅外探傷機配備的不同規(guī)格的感應線圈，分別連接到感應加熱器電源上。在感應線圈空載狀態(tài)

下，分別測量電流穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度。

6.2.1電流穩(wěn)定度

接通感應加熱器的電源，由標準電流表讀出其輸出電流，然后每隔5min測量一次，共測量3次。將

測量結(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)式計算感應電

流穩(wěn)定度：

II

Imaxmin100%(1)

SI

上式中，I為3次測量的電流平均值（A）。

6.2.2頻率穩(wěn)定度

接通感應加熱器的電源，由示波器讀出其輸出頻率，然后每隔5min測量一次，共測量3次。將測

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)式計算頻率穩(wěn)

定度：

fmaxfmin(2)

fS100%

f0

式中：f0是感應電流頻率的標稱值（Hz）。

6.3紅外探測器

6.3.1溫差分辨力誤差

使用帶有紅外探傷機能夠檢出最小對比標準缺陷的對比試樣，分別從參考標準和紅外探傷機讀出對

比標準缺陷的溫差值，兩者之差即為紅外探測器的最小溫差分辨力誤差△T：

Ttt(3)

式中：△t是參考標準的測量溫差值（℃）；△t′是紅外探傷機的測量溫差值（℃）。

至少測量三次，取最劣值。

6.3.2重復性

選擇對比試樣上的任何區(qū)域，使用紅外探傷機快速測量區(qū)域中的一點，共測量3次，紅外探測器的

重復性△T′用（4）式表示：

(4)

TTmaxTmin

式中：T′max是紅外探傷機測量溫度示值的最大值（℃）；T′min是紅外探傷機測量溫度示值的最小值（℃）。

6.4背襯板

接通背襯板電源，按說明書要求的時長進行預熱。使用參考標準測量背襯板的溫度，每隔5min測

量一次，共測量3次。將測量結(jié)果分別記作ti（i=1、2、3），并將ti的最大值tmax（℃）和最小值tmin

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（℃）代入(5)式計算背襯板的溫度穩(wěn)定度：

tt

tmaxmin100%(5)

St

式中：t是3次測量的平均值（℃）。

6.5綜合性能

6.5.1缺陷分辯力

使用帶有紅外探傷機能夠檢出最小對比標準缺陷的對比試樣，使對比試樣以正常檢測速度重復三次

通過紅外探傷機。從探傷機顯示屏幕上觀察對比標準缺陷，若均清晰可分辨，則認為紅外探傷機的缺陷

分辨力達到說明書的標稱值。

6.5.2噪聲等效溫差

使對比試樣以正常檢測速度通過紅外探傷機，記錄最大噪聲對應的溫差值。連續(xù)測量三次，取最劣

值。

6.5.3本機噪聲電平