2023超声紫外红外联合检测装置

超声、紫外、红外联合检测装置技术规范目次TOC\o"1-1"\h\z\u1范围 12规范性引用文件 范围本标准规定了超声、紫外、红外联合检测装置（以下简称联合检测装置）的工作条件、技术要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本标准适用于电气设备联合检测装置的设计、生产和采购。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB3100国际单位制及其应用GB3101有关量、单位和符号的一般原则GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范GB/T17626电磁兼容试验和测量技术GB/T19870-2005工业检测型红外热像仪3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1紫外、红外及超声联合检测装置开展电气设备声光联合检测涵盖超声、紫外、红外、可见等多光谱频段的一体化装置。3.2空间重合度超声、紫外、红外联合检测装置缺陷定位在可见视场空间上的重合度。4结构原理图系统的基本组成原理如下图所示。系统由采集模块、输出模块、控制模块和图像处理模块等组成。图1基本组成原理框图本系统将红外光、紫外光、超声以及可见光等多源信号进行集成和处理，通过控制台对多源信号进行预处理后，利用基于特征的图像配准方法进行配准和融合，最后输出/显示。输入模块：包括红外测温仪、紫外成像仪以及超声可视化模块等；输出模块：包括显示器单元、存储单元。实时显示输出的视频图像，同时可将图像/视频数据进行储存；控制模块：通过外接设备来响应指令从而进行系统的控制。可以控制图像处理的帧率和图像的大小，进行倍率调整和数字位移配准等；控制系统工作的模式，如单可见光模式、多源融合模式等；处理模块：主要对采集好的数据，按照设定的配准模式，选用特定的配准算法进行计算，最后输出图像/视频。5技术要求5.1结构和外观结构和外观满足以下要求：a） 仪器结构坚固耐用，满足GB/T6587—2012的振动、冲击和包装运输要求；b） 仪器主机和传感器等主要零部件的外壳应无明显缺陷，且无锐口、尖角等。电镀、氧化层、漆层等表面处理工艺良好，不应有起层、剥落现象；c） 仪器主机和传感器等主要零部件应有型号、编号、制造商、出厂日期等标识；d） 面板上的标识应符合GB3100及GB3101的要求，印刷或刻字应清晰，且能够长期保持；e） 按钮操作应灵活可靠，无卡死或接触不良现象。5.2工作条件室内工作条件满足以下要求：a） 环境温度：-10℃～45℃；b） 环境相对湿度：5%～90%；c） 大气压力：80kPa～110kPa；d） 直流电源：5V～28V电池；交流电源：220（1±10%）V；e） 环境噪声：小于50dB。室外工作条件满足以下要求：a） 环境温度：-10℃～45℃；b） 环境相对湿度：5%～90%；c） 大气压力：80kPa～110kPa；d） 直流电源：5V～28V电池；交流电源：220（1±10%）V。5.3功能5.3.1基本功能a） 具有数据查询、存储和导出功能；b） 宜具备告警阈值设置和指示功能；c） 宜具有干扰抑制功能；d） 使用充电电池供电，单次连续工作时间一般不少于3小时；e） 激光测距功能；f） 图像冻结功能；g） 记录和回放：仪器应具备图像的记录、存储功能，并可随时调取查看已记录的图像；h)操作方式：具备中文操作界面，用按键及触摸屏均可控制；k）报告存储与打开功能：可存储用户生产的报告，并可打开；l） 报告生成功能：生成可打印的分析检测报告。5.3.2专项功能本部分规定联合检测装置各专项检测的基本功能。5.3.2.1红外检测功能a） 显示模式：在红外方式下，具有白热、黑热、伪彩色（多种伪彩色调色板可选）三种显示模式，可以手动/自动调节色标；b） 单点或多点温度显示功能；c） 修正功能：输入目标距离、目标发射率、环境温度、相对湿度后，自动计算修正大气透过率和目标表面发射率对测量结果的影响；d） 温度场数据流记录和传输。[GB/T19870-2005工业检测型红外热像仪，5.2功能要求]5.3.2.2紫外检测功能a） 成像：仪器应能够对紫外光和可见光分别成像和叠加显示的功能；b） 日盲：仪器应具备屏蔽日光紫外线干扰的能力；c） 显示：可实时清晰显示视频图像及相关信息的功能；d） 紫外光子计数：仪器应具备指定区域内紫外光子数计数的功能；f） 增益调节：仪器应具备增益调节功能；g） 紫外阈值滤波：仪器应具备预设或可调的紫外光信号阈值滤波功能；h） 积分功能：仪器应具备紫外检测信号积分（延长叠加）功能。5.3.2.3超声可视化检测功能a）显示模式：具有超声和可见光成像以及图像融合显示模式；b）最强声场的标识（云图和点标记）；c）具备多声源盲目标的检测。5.3.2.4紫外、红外及超声可视联合检测功能a）实时采集超声/紫外/红外/可见等信号，并且实时展示；b）对超声、紫外、红外可进行个性化的设置；c）可对超声、紫外、红外、可见四类异源信号进行两两合成，并且展示；d）利用超声、紫外、红外联合检测装置可检测电气设备的局部过热及局部放电。5.4性能特性5.4.1红外成像检测性能5.4.1.1特征测温范围红外测温模块在使用同一光学镜头、不改变光栏、不增加滤光片的前提下，可同时测量的最大温度范围，且测温误差满足准确度要求。5.4.1.2准确度测温准确度应不超过±2℃或测量值的±2%（℃）（取绝对值大者）。5.4.1.3发射率可调选取0.1～1.0范围，发射率可任意区域可调，可按照目标类型自适应调整。5.4.1.4环境温度影响当红外测温模块所处的环境温度在其工作环境温度范围内变化时，测量值数据满足准确度的要求。5.4.1.5测温一致性测温一致性的值：精确检测应不超过中心区域测量值的±0.5℃（0～100℃）；一般检测不超过±2℃（0～100℃）。[GBT19870-2005工业检测型红外热像仪，5.1性能要求]5.4.2紫外成像检测性能性能具体要求如下：a） 紫外通道工作波段应在日盲紫外波段范围内；b） 紫外光检测灵敏度≤3×1018W/cm2；c） 检测距离10m时，放电检测灵敏度≤15pC；d） 紫外带外抑制指数应≤30光子数/秒。5.4.3超声成像检测性能a） 检测频率范围：10kHz～40kHz，推荐频段超声20kHz～40kHz；b） 阵列要求：宜为双螺旋阵列；c） 稳定性：连续工作1小时后，检测固定频率信号，其响应值的变化不应超过±20%。5.4.4超声、紫外、红外联合检测装置总体性能a） 空间重合度≤1mrad；b） 视频标准：帧频应不低于15帧/秒；c） 聚焦距离至少应包含5m～∞范围；d） 有效检测距离最大值宜≥30m。5.5安全性联合检测装置的安全性满足如下要求：a） 联合检测装置安全性应符合GB4793.1-2007的要求；b） 联合检测装置应能够承受历时1min的介电强度试验，试验电压满足表1中的要求，试验中不应出现击穿或重复飞弧，但允许出现电晕效应和类似现象。表1联合检测装置介电强度试验电压序号受试绝缘额定工作电压a

V试验电压b

V1外部电源供电的

联合检测装置电源回路和机壳间的绝缘0～60130～25050015002电源回路和保护接地端子间的绝缘3电池供电的联合检测装置仪器的电路和机壳间的绝缘（电压试验时，电路应互相连接）—500a此处的额定工作电压为直流电压或正弦交流有效值。如果有几个额定工作电压，应根据最高额定工作电压来选择试验电压。b表中的试验电压值为交流有效值。5.6环境适应性5.6.1温度联合检测装置应能够承受GB/T6587-2012中5.9.1条款所规定的组别为Ⅲ的温度试验。5.6.2湿度联合检测装置应能够承受GB/T6587-2012中5.9.2条款所规定的组别为Ⅲ的湿度试验。5.6.3振动联合检测装置应能够承受GB/T6587-2012中5.7.3条款所规定的组别为Ⅲ的振动试验。5.6.4冲击联合检测装置应能够承受GB/T6587-2012中5.7.4条款所规定的组别为Ⅲ的冲击试验。5.7包装运输联合检测装置应能够承受GB/T6587-2012中5.8条款所规定的流通条件等级为2级的包装运输试验。5.8电磁兼容性联合检测装置的抗扰度应符合表2的要求。表2联合检测装置的抗扰度要求端口试验项目应符合的基础标准试验等级性能判据外壳静电放电（ESD）

射频电磁场辐射

工频磁场GB/T17626.2

GB/T17626.3

GB/T17626.84级

3级

5级B

A

AI/O信号/控制（包

括功能接地端口的

连接线）静电放电（不含镜头）脉冲群

浪涌

射频场感应的传导骚扰GB/T17626.4

GB/T17626.5

GB/T17626.64级

不要求

3级B

—

A5.9外壳防护性5.9.1防尘联合检测装置应能够符合GB4208中规定的外壳防护等级不低于IP31的要求。5.9.2防水联合检测装置应能够符合GB4208中规定的外壳防护等级不低于IP31的要求。6试验6.1试验条件除非另有规定，正常试验大气条件不应超出下列范围：a） 环境温度：15℃～35℃；b） 相对湿度：25%～75%；c） 大气压力：80kPa～110kPa。风速6.2结构和外观检查按照5.1的要求逐项进行检查。6.3功能检验基本功能按照5.3.1进行逐项检查，5.3.2专项功能按相应技术规范进行，所有功能应能满足要求。6.4性能特性测试6.4.1红外特性测试6.4.1.1热灵敏度（NETD）[GBT19870-2005工业检测型红外热像仪，6.4.2噪声等效温差]6.4.1.2准确度[GBT19870-2005工业检测型红外热像仪，6.4.3准确度]6.4.1.3特征测温范围[GBT19870-2005工业检测型红外热像仪，6.4.4特征测温范围）]6.4.1.5环境温度影响[GBT19870-2005工业检测型红外热像仪，6.4.6环境温度影响）]6.4.1.6测温一致性[GBT19870-2005工业检测型红外热像仪，6.4.7测温一致性）]6.4.2紫外特性测试6.4.2.2紫外光检测灵敏度紫外光检测灵敏度测试方法参见附录B。6.4.2.3放电检测灵敏度放电检测灵敏度测试方法参见附录C。6.4.2.4带外抑制带外抑制测试方法参见附录D。6.4.3超声可视特性测试6.4.3.1检测频带试验声发射换能器连接到声发射系统，声发射系统输出频带范围10kHz～40kHz的声音信号，利用联合检测仪进行检测固定频段的响应。6.4.3.2稳定性试验将局部放电超声波检测仪开机连续工作1小时，注入恒定幅值的脉冲信号，脉冲信号满足5.4.3中的要求，记录其刚开机和连续工作1小时后的检测信号幅值。检测仪连续工作1小时后，其检测峰值的变化不应超过±20%。6.4.4联合检测特性测试6.4.2.2空间重合度试验详见附录A。6.6环境适应性试验6.6.1温度试验按照GB/T6587—2012中5.9.1.3条的规定和方法，对联合检测仪进行组别为Ⅲ组的温度试验。试验结果满足5.6.1的要求。6.6.2湿度试验按照GB/T6587—2012中5.9.2.3条的规定和方法，对联合检测仪进行组别为Ⅲ组的湿度试验。试验结果满足5.6.2的要求。6.6.3振动试验按照GB/T6587—2012中5.9.3.3条的规定和方法，对联合检测仪进行组别为Ⅲ组的振动试验。试验结果满足5.6.3的要求。6.6.4冲击试验按照GB/T6587—2012中5.9.4.3条的规定和方法，对联合检测仪进行组别为Ⅲ组的冲击试验。试验结果满足5.6.4的要求。6.7包装运输试验按照GB/T6587—2012中5.10.2条的规定和方法，对联合检测仪进行流通条件等级为2级的包装运输试验。试验结果满足5.7的要求。6.8电磁兼容性试验6.8.1静电放电抗扰度试验按照GB/T17626.2的规定和方法进行。在施加干扰的情况下，联合检测仪应满足5.8中的性能判据要求。试验条件如下：a） 联合检测仪在正常工作状态；b） 接触放电或空气放电；c） 在外壳和工作人员经常可能触及的部位；d） 试验电压：接触放电8kV，空气放电15kV；e） 正负极性放电各10次，每次放电间隔至少1s。6.8.2射频电磁场辐射抗扰度试验按照GB/T17626.3的规定和方法进行。在施加干扰的情况下，联合检测仪应满足5.8中的性能判据要求。试验条件如下：a） 联合检测仪在正常工作状态；b） 频率范围：80MHz～3000MHz；c） 试验场强：10V/m。6.8.3电快速瞬变脉冲群抗扰度试验按照GB/T17626.4的规定和方法进行。在施加干扰的情况下，联合检测仪应满足5.8中的性能判据要求。试验条件如下：a） 联合检测仪在正常工作状态；b） 试验电压：电源端口4kV，数据端口2kV。6.8.4浪涌（冲击）抗扰度试验按照GB/T17626.8的规定和方法进行。在施加干扰的情况下，联合检测仪应满足5.8中的性能判据要求。试验条件如下：a） 联合检测仪在正常工作状态；b） 试验电压：4kV。6.8.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验按照GB/T17626.8的规定和方法进行。在施加干扰的情况下，联合检测仪应满足5.8中的性能判据要求。试验条件如下：a） 联合检测仪在正常工作状态；b） 频率范围：150kHz～80MHz；c） 试验场强：10V。6.9外壳防护性试验6.9.1防尘试验按照5.9.1的要求和试验方法进行，试验结果满足要求。6.9.2防水试验按照5.9.2的要求和试验方法进行，试验结果满足要求。7检验规则联合检测装置的检验分为型式试验、出厂试验、入网检测试验、到货抽检和定期试验五类。各类试验的检验项目按表3的规定进行。表3联合检测装置器检验项目序号检验项目技术要求试验方法型式

试验出厂

试验入网检

测试验到货

抽检定期

试验1结构和外观检查5.16.2●●●●●2功能检验基本功能检验5.3.16.3●●●●●3专项功能检验5.3.26.3●●●●●4性能特性测试5.46.4●●●●●5环境适应性试验温度试验5.6.16.6.1●○○○○6湿度试验5.6.26.6.2●○○○○7振动试验5.6.36.6.3●○○○○8冲击试验5.6.46.6.4●○○○○9包装运输试验振动试验5.76.7●○○○○10翻滚试验5.76.7●○○○○11电磁兼容性试验静电放电抗扰度试验5.86.8.1●○○○○12射频电磁场辐射抗扰度试验5.86.8.2●○○○○13电快速瞬变脉冲群抗扰度试验5.86.8.3●○○○○14射频场感应的传导骚扰抗扰度试验5.86.8.5●○○○○15外壳防护性试验防尘试验5.96.9.1●○○○○16防水试验5.96.9.2●○○○○注：●表示应进行检验的项目，○表示可不进行检验的项目。7.1型式试验检验项目见表3。当出现下列情况之一时，应进行型式试验：a） 新产品定型；b） 定型产品每四年一次；c） 产品设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时；d） 国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时；e） 合同规定进行型式试验时。7.2出厂试验每台仪器出厂前在正常试验条件下逐个按规定进行例行检验，检验合格后，附有合格证，方可允许出厂。检验项目见表3。7.3定期试验定期试验包括仪器首次检验和每2年一次定期检验，以保证测量仪器的准确可靠。检验项目见表3。8标志、包装、运输、贮存8.1标志8.1.1铭牌内容每台仪器应有明晰的铭牌，内容如下：a） 仪器型号；b） 产品全称；c） 制造厂全称及商标；d） 额定参数；e） 出厂年月及编号。8.1.2包装箱标记包装箱上应有如下标记：a） 发货厂名、产品名称、型号；b） 包装箱外形及重量；c） 包装箱外面书写“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样；d） 包装箱的标志应符合GB/T191的要求。8.2包装8.2.1产品包装前的检查联合检测装置包装前应检查以下内容：a） 产品的合格证书、产品说明书、出厂检测报告、装箱清单、附件、备品备件齐全；b） 产品外观无损伤；c） 产品表面无灰尘。8.2.2包装的一般要求产品应有内包装和外包装，包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防震等措施。8.3运输产品应适用于陆运、空运、水（海）运，运输装卸包装箱上的标准进行操作。8.4贮存包装好的仪器应存贮在环境温度为-40℃～+60℃、湿度不大于85%的库房中，室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。长期贮存，每隔3～6个月开机检查。

附录A

（资料性附录）

空间重合度精确度测试方法A.1特性说明红外通道、紫外通道、可见光通道与超声声场对同一目标成像时最大叠加角度偏差，即为红外/紫外/超声的空间重合度。A.2测试方法测试步骤：a） 选择合适的光源；b） 分别拍摄记录紫外光/红外/超声通道图像与可见光通道图像。A.3数据计算最大叠加角度偏差按式A.1计算： （A.1）式中： —最大叠加角度偏差； —水平方向坐标偏差； —竖直方向坐标偏差； —横向像素数； —纵向像素数； —水平方向视场角度； —竖直方向视场角度。A.4数据处理数据处理的具体步骤如下：a） 采用分析软件计算拍摄图像，得出分划板图像紫外通道中心点坐标（XUV，YUV）与可见光中心点坐标（XVIS，YVIS），二者相减得到坐标差值（dx，dy）；W、H、θw、θb） 按照本附录公式（A.1）计算最大叠加角度偏差d。A.5结果表达紫外/红外/超声/可见光叠加精确度以测量序列（最小次数为10次）最小值为准，单位用毫弧度（mrad）表示。

附录B

（资料性附录）

紫外光检测灵敏度测试方法B.1特性说明日盲紫外成像仪所能响应的最小紫外光强度，即为紫外光检测灵敏度。B.2测试方法测试设备：日盲紫外单色光源、功率计、衰减装置、日盲紫外成像仪。其中，日盲紫外光源光束直径应大于功率计感光面直径。测试装置示意图见图B.1。图B.1紫外光检测灵敏度测试装置示意图灵敏度按式B.1计算： （B.1）式中： —紫外光检测灵敏度；

—光源发光功率；

—功率计的感光面直径。测试步骤：a） 测试试验须在暗室（照度小于0.0001lx）中进行；b） 开启日盲紫外单色光源，使用功率计测量光源发光功率W，并记录功率计的感光面直径d；c） 在日盲紫外单色光源的分光镜透射方向放置衰减装置（建议衰减密度10OD以上）；d） 开启日盲紫外成像仪，将仪器增益调节至最大值，逐渐减小衰减装置的衰减密度，直至仪器恰好能够探测到紫外信号，记录此时衰减密度xOD，灵敏度值由本附录公式（B.1）计算。B.3结果表达紫外光检测灵敏度以瓦每平方厘米（W/cm2）为单位表示。OD为光学密度（opticaldensity），本测试方法中表示衰减装置的透过率。衰减装置衰减密度为xOD系指其透过率为10-x。

附录C

（资料性附录）

放电检测灵敏度测试方法C.1特性说明日盲紫外成像仪所能响应的最小针尖放电信号的放电量，即为放电检测灵敏度。C.2测试设备根据GB/T7354的基本要求，紫外成像仪放电检测灵敏度测试回路如图C.1所示。图C.1放电检测灵敏度放电回路图中：

—针板放电间隙；

—保护电阻；、 —电容器； —耦合电容器； —阻抗单元；

—局部放电测试仪。C.3测试方法图C.2放电检测灵敏度测试装置示意图测试流程如下：a） 使用日盲紫外成像仪在距离局放针板10m位置对针尖位置成像，调节增益至最大；b） 使用脉冲校正发生器