無損檢測(cè)技術(shù)方法中的紅外線檢測(cè)（紅外輻射檢測(cè)）的實(shí)質(zhì)是利用物體輻射紅外線的特點(diǎn)進(jìn)行非接觸的紅外溫度記錄法。

紅外線是一種電磁波，具有與無線電波及可見光一樣的本質(zhì)，波長(zhǎng)在0.76～100μm之間，按波長(zhǎng)的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四類，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。紅外線輻射是自然界存在的一種zui為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。

一切溫度在零度（-273.15K°）以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而不停地向周圍空間輻射出紅外線，物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。通過紅外線輻射的探測(cè)器將物體輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后（對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量），就能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度，或者通過成像裝置的輸出信號(hào)就可以完全一一對(duì)應(yīng)地模擬掃描物體表面溫度的空間分布，經(jīng)電子系統(tǒng)處理，傳至顯示屏上，得到與物體表面熱分布相應(yīng)的熱像圖。運(yùn)用這一方法，便能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離熱狀態(tài)圖像成像和測(cè)溫并進(jìn)行分析判斷，亦即紅外輻射檢測(cè)的基本原理。

普朗克黑體輻射定律：黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長(zhǎng)的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。雖然自然界中并不存在真正的黑體，但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長(zhǎng)表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)，故簡(jiǎn)稱黑體輻射定律。

自然界中存在的實(shí)際物體，幾乎都不是黑體。所有實(shí)際物體的輻射量除依賴于輻射波長(zhǎng)及物體的溫度之外，還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實(shí)際物體，必須引入一個(gè)與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù)，即發(fā)射率。該系數(shù)表示實(shí)際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。

根據(jù)材料的熱擴(kuò)散率（發(fā)射率）：a=k/（ρ·c），式中：k-材料的導(dǎo)熱率；ρ-材料質(zhì)量體密度；c-材料的比熱

可知熱擴(kuò)散率（發(fā)射率）與材料性質(zhì)有關(guān)。對(duì)于均勻無缺陷的材料，a為常數(shù)。當(dāng)在均勻材料中有缺陷存在時(shí)，缺陷相當(dāng)于具有另一熱擴(kuò)散率的材料，因而有缺陷部分與無缺陷部分的熱狀態(tài)不同，表現(xiàn)在材料表面有不同。熱傳導(dǎo)的差異在材料表面形成時(shí)間和空間上的溫度梯度，即溫度擾動(dòng)：△T=Tf-T，式中：△T-溫度擾動(dòng)；Tf-有缺陷處的材料表面溫度；T-無缺陷處的材料表面溫度?！鱐不僅與材料的熱擴(kuò)散率有關(guān)，而且與缺陷的幾何尺寸和埋藏深度有關(guān)。

當(dāng)材料表面的溫度差大于紅外熱象儀的zui小可測(cè)溫度時(shí)，即可在熱象儀上觀察試件表面溫度分布的熱圖像，分析判斷材料中是否存在缺陷，從而達(dá)到檢測(cè)目的。也就是說：影響發(fā)射率的主要因素與材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等相關(guān)。

如果通過在試件背面或正面加熱（人工或自然加熱），從而向被檢試件注入一定的熱量（主動(dòng)式），以便進(jìn)行的紅外檢測(cè)屬于主動(dòng)式紅外檢測(cè)。依靠物體自身熱輻射而對(duì)其溫度場(chǎng)被動(dòng)成象的紅外檢測(cè)屬于被動(dòng)式紅外檢測(cè)。例如利用試件自身存在的熱源（被動(dòng)式），當(dāng)試件內(nèi)部存在缺陷時(shí)，因?yàn)槿毕莸膶?dǎo)熱性與母體材料的導(dǎo)熱性有差異，可以測(cè)量這種差異從而檢出缺陷。

目前zui常用的紅外檢測(cè)方式仍以被動(dòng)式紅外檢測(cè)為多。被動(dòng)式紅外檢測(cè)除了在工業(yè)上用于設(shè)備、構(gòu)件等的熱點(diǎn)檢測(cè)外，在軍事上應(yīng)用如紅外夜視儀、紅外瞄準(zhǔn)鏡等，在醫(yī)學(xué)上可應(yīng)用于檢查人體溫度異常區(qū)域，例如2003年的薩斯（SARS）流行期間安置于機(jī)場(chǎng)、車站等人流密集的地方監(jiān)視人體額頭部位有無發(fā)熱就是一個(gè)典型的應(yīng)用實(shí)例。

紅外檢測(cè)（紅外診斷技術(shù)）是一種在線監(jiān)測(cè)的檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過接收物體發(fā)出的紅外線（紅外輻射），將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。任何物體由于其自身分子的運(yùn)動(dòng)，不停地向外輻射紅外熱能，從而在物體表面形成一定的溫度場(chǎng)，俗稱“熱像”。紅外診斷技術(shù)正是通過吸收這種紅外輻射能量，測(cè)出設(shè)備表面的溫度及溫度場(chǎng)的分布，從而判斷設(shè)備發(fā)熱情況。目前應(yīng)用紅外診技術(shù)的測(cè)試設(shè)備比較多，如紅外測(cè)溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀等等。紅外熱電視、紅外熱像儀等設(shè)備利用熱成像技術(shù)能將這種看不見的“熱像”轉(zhuǎn)變成可見光圖像，使測(cè)試效果直觀，靈敏度高，能檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，準(zhǔn)確反映設(shè)備內(nèi)部、外部的發(fā)熱情況，可靠性高，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患非常有效。紅外熱成像系統(tǒng)已經(jīng)在電力、消防、石化以及醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

紅外測(cè)溫技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)、設(shè)備在線故障診斷、安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了重要作用。

紅外檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能非接觸遙控測(cè)量，直接顯示實(shí)時(shí)圖像，靈敏度較高，檢測(cè)速度快。紅外熱象儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全，信息數(shù)據(jù)處理速度快，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)和*性記錄，在檢測(cè)時(shí)受試件表面光潔度影響小等。因此，紅外檢測(cè)已廣泛應(yīng)用于金屬、非金屬構(gòu)件，尤其適用于導(dǎo)熱系數(shù)低的材料，如檢測(cè)復(fù)合材料、膠接結(jié)構(gòu)和疊層結(jié)構(gòu)中的孔洞、裂紋、分層和脫粘類缺陷，還可用于聚合物、橡膠、尼龍、膠紙板、石棉、有機(jī)玻璃、水泥制品、陶瓷等的質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整體或殼體、航空發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、渦輪葉片、電子儀器的整機(jī)或組件（如印刷電路板、集成電路塊等）的溫度監(jiān)控，可以檢查元件的質(zhì)量、釬焊質(zhì)量及工作狀態(tài)，并且在電力設(shè)備（如發(fā)電機(jī)組的換向觸點(diǎn)、變壓器、高壓瓷瓶、高壓開關(guān)與觸頭、輸變電線路等）的熱點(diǎn)檢測(cè)、鐵路車輛的熱軸檢測(cè)、建筑工程中墻體構(gòu)造異常和墻飾面層質(zhì)量的檢測(cè)，以及石油化工、采暖、節(jié)能等多方面都獲得了應(yīng)用。

紅外檢測(cè)的缺點(diǎn)是由于檢測(cè)靈敏度與熱輻射率相關(guān)，因此受試件表面及背景輻射的干擾，受缺陷大小、埋藏深度的影響，對(duì)原試件分辨率差，不能測(cè)定缺陷的形狀、大小和位置。在檢測(cè)時(shí)對(duì)時(shí)間-溫度關(guān)系要求嚴(yán)格，需要使用如液氮冷卻的探測(cè)器（新型的紅外熱象儀已經(jīng)不需要采用液氮或高壓氣冷卻，而以熱電方式致冷，可用電池供電），檢測(cè)結(jié)果的解釋比較復(fù)雜，需要有參考標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)操作人員需要經(jīng)過培訓(xùn)等。新一代的紅外熱象儀已經(jīng)能夠?qū)囟鹊臏y(cè)量、修改、分析、圖像采集、存儲(chǔ)合于一體，重量小于7公斤，儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。