红外检测的实质就是红外测温，这种非接触式的检测方法因为灵敏度高、测 温速度快、测温范围宽等优点而得到了广泛的使用。红外检测分为主动式红外检 测和被动式红外检测两种。主动式红外检测是对被测物体施加一个热激励，使物 体内部的热平衡被打破，由此热量在物体内部进行扩散和传导的时候由于缺陷的 存在会受到影响，表现为表面温度的异常[18]。主动式红外测温分为单面红外测 温和双面红外测温两种。顾名思义，单面法是在被测对象的同一侧进行加热和红 外测量，简而言之就是讲热源和探测器都放在被测对象的一侧，这种方法在实际 操作过程中布置简单，具有较高的分辨率，但是这种方法检测的深度会受到限制。 而双面法是在被测对象的两面进行加热和红外测量，将热源和探测器分别置于被 测对象的两侧，这种方法可以检测较大的厚度。被动式红外检测也被称为无源红

外检测，也就是相对于主动式而言少了热激励，仅仅对被测物体由于本身热辐射 而造成的温度上的差异进行检测。

2。2  主动红外检测系统组成

主动红外检测系统主要由热激励源、光学系统、光电探测器、信号处理单元 和信号输出单元组成[19]。热激励源对被测对象施加热激励，辐射的红外线经光 学系统聚焦在光电探测器上，光电探测器将检测到的辐射功率转换为电信号输 出，信号处理单元对转换的电信号进行放大处理和补偿矫正，最后由信号输出单 元输出显示。主动式红外检测系统结构如图 2-1 所示。

图 2-1 主动式红外检测系统结构

在主动加热过程中，可以根据热量注入的方式将主动式红外检测分为脉冲加 热法（Pulsed Thermography, PT）、阶跃脉冲加热法(Step Heating, SH)、调制加 热法(Modulated Thermography, MT)和超声振动加热法（Vibrothermography，VT）

（1）脉冲加热法 脉冲加热法是用一束脉冲照射被测物体，在热脉冲注入后，由于热扩散和辐

射和对流造成的热损失，如果被测物体的内部存在缺陷，它的表面热场就会发生 改变，在缺陷处形成与周围不同的温度，由红外探测器可以接收来自物体的红外 辐射，这样可以判断物体的内部状态。这种方法具有检测速度快的优点。

（2）阶跃脉冲加热法 阶跃脉冲加热法是使用能量较低的热激励源对被测物体进行持续加热，这种

方法主要依据加热过程中被测对象温度的上升情况来进行检测。多用于复合检测 和涂层厚度的检测。

（3）调制加热法 调制加热法又称为锁相加热法，该方法是使用强度按正弦规律变化的光源对

被测物体进行持续加热，在加热周期中，用红外热像仪对物体的红外辐射进行探 测，利用数字锁相技术来对加热的过程中某个特定的时刻进行多幅热图像的采集 并进行处理信号，得到物体表面温度变化的幅值和相位图，由于缺陷的存在，热 传导受阻，因此有缺陷处和正常地方的信号必然不同，所以这两个特征可以作为 判断被测物体是否存在缺陷的依据。

(4)超声振动加热法

超声振动加热法简单来说就是让物体发生振动从而产生热量，要想物体发生 振动，一是可以直接对被测物体施加机械振动，二是通过对被测物体施加超声激 励的方法，使得其内部产生机械振动。当被测物体内部存在缺陷且正好处于会发 生谐振的特定机械振动频率下时，由于机械振动而产生热量，表现为表面的温度 异常。

2。2。1 热激励源

在主动式红外检测系统中，热激励源可以分为光学激励源和机械振动激励 源。光学激励源通常使用的有闪光灯和激光器，这是一种通过直接照射被测物体 将光能转换成热能的加热方法。机械振动激励源通常使用的是声波发生器，原理 是内部缺陷通过机械振动将机械能转换成热能。 主动红外焊球缺陷检测方法研究(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_84410.html