ICS 77.040.20 CCS H 26 团 体 标 准 T/CSTM 00424- 2023 无损检测 钢材 自动红外探伤机的性能与 检验 Non-destructive testing — Steel product s—Characterization and verification of automatic infrared thermography fla w detector 2023-03-17发布 2023-06-17 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00424— 2023 I 前 言 本文件参照 GB/T 1.1 —2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》 ， GB/T 20001. 4《标准编写规则 第4部分：试验方法标准》 的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国 材料与试验 标准化委员会无损检测技术及设备标准化 领域委员会（ CSTM/FC94 ）提出。 本文件由中国材料与试验 标准化委员会无损检测技术及设备标准化 领域委员会（ CSTM/FC94 ）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00424— 2023 1 无损检测 钢材 自动红外探伤机的性能与检验 1 范围 本文件规定了高频感应加热式红外热成像 探伤机（以下简称 红外探伤机 ）性能的检验 方法和基本要 求。 本文件适用于检测钢棒和钢坯表面缺陷的自动红外探伤机系统，不适用于手动式操作的红外探伤 机，也不适用于采用其他加热方式的红外探伤机。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T12604. 9 无损检测 术语 红外检测 GB/T 38238 无损检测仪器 红外线热成像 系统与设备性能描述 3 术语和定义 GB/T12604.9和G B/T38238 界定的以及 下列术语和定 义适用于本 文件。 3.1 对比标准缺陷 reference standard 用于校验无损检测设备的人工缺陷，如刻槽。 3.2 对比试样 reference sample 包含对比标准缺陷的试样（如 钢棒或钢坯）。 3.3 参考标准 standard 经过检定的高等级 红外测温仪或 PTC热敏电阻 ，用于测量目标物体的表面温度并作为基础参考值 。 3.4 背衬板 back board 在自动红外探伤机中位于红外探测器的对面、温度高于被检测钢材、用于在检测中衬托被检钢材温 度的通电加热板。 3.5 最小温差分辨力 minimum temperature difference resolution 红外探伤机能够检测出最小对比标准缺陷（一般是具有一定长度、宽度和深度的刻槽）对应的温度 差，单位 ℃。 4 概述 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00424— 2023 2 任何物体发出红外辐射能量都与该物体的表面温度有关。 红外探伤机首先利用高频感应线圈对被检 钢棒或钢坯表面进行加热，由于钢材表面缺陷的边缘断裂处分子活动剧烈，所以该区域温度会高于周围 材料的温度。然后，红外探伤机采用焦平面阵列的量子红外摄像机实时同步捕获钢材表面各点发射的红 外线，并将红外线的辐射能转变成电信号。最后，通过信号的分析和处理，识别、量化和显示检测出的 缺陷。 红外探伤机由感应加热器（含感应线圈）、红外探测器（包括红外摄像头及其光学系统和 A/D转换 系统）、 信号放大 及处理系统、显示输出 以及缺陷标记系统 等部分组成。 5 探伤机性能 5.1 感应加热器 5.1.1 电流稳定度 ：IS≤5％。 5.1.2 频率稳定度 ；fS≤2％。 5.2 红外探测器 5.2.1 最小温差分辨力误差： △T≤红外探伤机最小温差分辨力标称值的三分之一。 5.2.2 重复性： △T´≤红外探伤机最小温差分辨力标称值的三分之一。 5.3 背衬板 温度稳定度 ：≤5%。 5.4 综合性能 5.4.1 缺陷分辩力： 达到红外探伤机说明书给出的标称值。 5.4.2 噪声等效温差： ≤红外探伤机最小温差分辨力标称值的二分之一。 5.4.3 本机噪声电平：不大于满 幅的20％。 6 检验条件 6.1 环境条件 6.1.1 环境温度为 15℃～35℃。 6.1.2 相对湿度不大于 85％RH。 6.1.3 参考标准的环境温度应符合其相应技术条件的要求。 6.2 检验器具 6.2.1 参考标准 扩展不确定度 U95小于红外 探伤机允许误差限绝对值的 1/3。 6.2.2 标准电流表 准确度等级： 1.0级。 6.2.3 数字示波器 允许误差： ±5%, 频率范围： 0MHz～20MHz。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00424— 2023 3 7 检验项目和检验方法 7.1 外观检查 7.1.1 红外探伤机各部分应完好无损，通电后所有功能均应正常。 7.1.2 光学系统应清洁无损伤。有激光瞄准系统的应瞄准清晰，瞄准标记应处于瞄准视场中心。 7.2 感应加热器 选择红外探伤机配备的不同规格的感应线圈，分别连接到 感应加热器电源上 。在感应线圈空载状态 下，分别测量 电流稳定度和频率稳定度。 7.2.1 电流稳定度 接通感应加热器的电源，由标准电流表读出其输出电流，然后每隔5min测量一次，共测量 3次。将 测量结果分别记作 Ii（i＝1、2、3），并将 Ii的最大值 Imax（A）和最小值 Imin（A）代入公式(1)计算感应 电流稳定度： max min S 100%IIII ............. (1) 式中： I ——3次测量的电流平均值（ A）。 7.2.2 频率稳定度 接通感应加热器的电源， 由示波器读出其输出频率，然后每隔 5min测量一次，共测量 3次。将测 量结果分别 记作 fi（i=1、2、3） ，并将 fi的最大值 fmax（Hz）和最小值 fmin（Hz）代入公式 (2)计算频率 稳定度： max min S 0100%ffff .............. (2) 式中： f0 —— 感应电流 频率的标称值（ Hz）。 7.3 红外探测器 7.3.1 温差分辨力误差 使用带有红外探伤机能够检出最小对比标准缺陷的对比试样， 分别从参考标准和红外探伤机读出对 比标准缺陷的温差值，两者之差即为红外探测器的最小温差分辨力误差 △T,见公式（3 ）： T t t     .............. (3) 式中： △t —— 参考标准的 测量温差值（℃）； △t´—— 红外探伤机 的测量温差值（℃）。 至少测量三次，取最劣值。 7.3.2 重复性 选择对比试样上的任何区域，使用红外探伤机快速测量区域中的一点，共测量3次，红外探测器 的 重复性△T´，见（4）式表示： max min T T T     .............. (4) 式中： T´max —— 红外探伤机测量温度示值的最大值（ ℃）； CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00424— 2023 4 T´min—— 红外探伤机测量温度示值的最小值（ ℃）。 7.4 背衬板 接通背衬板电源，按说明书要求的时长进行预热。使用参考标准测量背衬板的温度， 每隔5min测 量一次，共测量 3次。将测量结果分别记作 ti（i=1、2、3） ，并将 ti的最大值 tmax（℃）和最小值 tmin （℃）代入公式(5)计算背衬板的 温度稳定度 ： max min S 100%tttt .............. (5) 式中： t ——3次测量的平均值 （℃）。 7.5 综合性能 7.5.1 缺陷分辩力 使用带有红外探伤机能够检出最小对比标准缺陷的对比试样， 使对比试样以正常检测速度重复三次 通过红外探伤机。从探伤机显示屏幕上观察对比标准缺陷，若均清晰可分辨，则认为红外探伤机的缺陷 分辨力达到说明书的标称值。 7.5.2 噪声等效温差 使对比试样以正常检测速度通过红外探伤机，记录最大噪声对应的温差值。 连续测量三次，取最劣 值。 7.5.3 本机噪声电平 关闭红外探伤机的测量输入