紅外熱像儀的特點和應用

1、紅外熱像儀的特點和應用一、紅外熱像儀的技術原理電磁波譜的范圍從 射線到無線電波，紅外線屬電磁波范圍 射線 X 射線 紫外線可見光 紅外波 微波 無線電 .4 .7 2 6 8 15短波IR長波IRWavelength in Microns 近 IR 人眼只能感覺光輻射的客觀物質世界，而不能直接感覺光波以外的電磁輻射。 紫外線 可見光 紅外線紫外線 可見光 紅外線人眼能感覺的輻射客觀世界的輻射 紅外熱像儀能探測人眼看不到的紅外輻射圖像，是集光學、半導體、光電子學、電子學、精密機械、顯示器等技術為一體的高新技術產品。 熱像儀主要由紅外光學系統(tǒng)（硅、鍺、鋅等材 料制成） 、紅外焦平探測器、處理電路、

2、顯示器 等組成。焦平面探測器及處理電路紅外光學系統(tǒng)顯示器熱像儀讓我們能看到了人眼看不到的另外一個輻射世界，可獲取許多對生產、科研非常重要的信息?？梢姽庾贤夤饧t外波X-射線GammaRays無線電波EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF1A1UA100A1101001cm10cm1m100m1km10km100km波長10m30201510864321波長 (um)常用紅外波譜范圍二、紅外熱像儀的特點和應用優(yōu)勢探測物體表面細微的溫度分布；非接觸檢測工作中的設備；夜間長距離觀察的能力；具有穿透煙霧霾的觀察能力。 探測物質世界的紅外輻射波段，可看到神奇的景象。能看到不透明紙杯中的水

3、位。能捕著人過去時的位置痕跡，可用于行動跟蹤。能穿透海面水霧、戰(zhàn)場煙霧和黑暗環(huán)境進行搜索、偵察。能穿透黑色塑料袋，看到藏于其中的手臂。熱像儀的作用發(fā)現(xiàn)設備安全隱患；發(fā)現(xiàn)設備維護需求；檢測設備能耗問題；快速定位設備故障；幫助分析科研難題；在線監(jiān)測產品質量；搜救煙霧環(huán)境人員；診斷人畜身體病癥。軍事領域；邊防巡邏；電力系統(tǒng)；冶金工業(yè)；石化工業(yè)；機械工業(yè)；消防領域；科研領域；電子工業(yè)；建筑領域；汽車工業(yè)；交通運輸；醫(yī)療領域；農業(yè)領域；公安刑偵；海關緝私等等。三、紅外熱像儀的應用領域用于夜間和煙霧霾環(huán)境條件下，搜索、跟蹤、觀察、瞄準軍事目標，并對隱蔽軍事目標有很強的發(fā)現(xiàn)能力。軍事應用熱像儀能全天候對軍事

4、目標實施偵察 電力系統(tǒng)中，變壓器、套管、斷路器、刀閘、互感器、電力電容器、避雷器電力電纜、母線、導線、組合電器、絕緣子串、低壓電器等設備，由于露天的溫度濕度、灰塵及活性氣體的腐蝕、機械振動、外力損傷等因素的作用，使設備接觸不良、導體截面積減少、材料老化、脫落、開裂等，造成設備非正常發(fā)熱，帶來安全隱患和熱缺陷。電力工業(yè)應用GB763-90交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱危急熱缺陷（）：電氣設備表面溫度超過90，或溫升超過75或相對溫差（溫差）超過55嚴重熱缺陷（）：電氣設備表面溫度超過75，或溫升超過65或相對溫差（溫差）超過50一般熱缺陷（）：電氣設備表面溫度超過60，或溫升超過30或相對溫差（

5、溫差）超過25熱隱患（）：電氣設備表面溫度超過50，或相對溫差（溫差）超過20美國國家標準協(xié)會/電子及電氣工程師協(xié)會關于接觸點溫度的限制 元件 高于環(huán)溫 實際溫度銅接頭與銅接頭 30度 70度銅接頭與鍍銀電纜連接 45度 85度空氣開關、接點（銅） 33度 75度空氣開關、接點（銅與其他金屬） 43度 90度發(fā)現(xiàn)過熱等安全隱患和設備維護問題檢測電力設備接觸不良的過熱變電站設備多處非正常發(fā)熱110KV鐵塔線夾發(fā)熱斷路器內部觸頭接觸不良 斷路器支柱瓷套污穢110KV油紙電纜接頭終端電容放電 電纜屏蔽層電場不均勻上左斷路器并聯(lián)電容介損偏大 上右耦合電容器介質超標整體發(fā)熱下左220KV氧化鋅避雷器內部

6、缺陷 下右110KV氧化鋅避雷器內部缺陷機械制造工業(yè)應用 機械制造企業(yè)在生產過程中，變電站、配電柜、電動機等電氣設備非正常過熱將造成電路中斷、生產線停產，甚至發(fā)生火災，給企業(yè)帶來重大經濟損失。軸承軸心跳動和潤滑不好發(fā)熱，不能及時發(fā)現(xiàn)將會造成軸承過早損壞。蒸汽系統(tǒng)通常存在輸送管路保溫不好、管道堵塞、汽閥失效、管路泄漏等故障，造成能源大量損耗和浪費，并形成事故隱患。熱像儀是以上問題強有力發(fā)現(xiàn)工具，可及時發(fā)現(xiàn)設備安全隱患、設備維護需、設備能耗浪費。同時也是產品研發(fā)、工藝改進新型分析工具，是產品質量分析和控制的有效手段。熱像儀能看到人眼不能直接看到的分廠電氣柜中的電氣過熱安全隱患 熱像儀看到人眼看不到

7、的變電站變壓器油過熱 線路過熱 刀閘頭過熱 左圖為人眼直接觀察的泵軸圖，右圖為泵軸過熱的熱像圖。電機局部非正常過熱 電機整體過熱 蒸汽系統(tǒng)“漏、堵、散”等問題用傳統(tǒng)方法很難發(fā)現(xiàn)的，熱像儀可輕松發(fā)現(xiàn)保溫層漏熱、管道腐蝕及泄漏、閥門失效等隱患，并定位故障的部位和確定隱患的嚴重程度。 火力發(fā)電、核能發(fā)電和水力發(fā)電企業(yè)，由于存在環(huán)境振動、灰塵腐蝕、設備使用磨損、消耗、工作應力作用等因素，使發(fā)電機組工作失常、電氣設備非正常過熱、蒸汽系統(tǒng)保溫損壞、管路腐蝕泄漏、管路閥門失效、軸承欠潤滑、軸承不同心等問題。應用熱像儀可對設備進行有效維護檢測和安全檢測，被檢測設備主要包括：發(fā)電機組、電氣控制盤、變壓器、升壓站

8、設備、電路板、電纜接頭、鍋爐熱保溫部分、蒸汽管道、閥門、熱風道、除塵器煙道、輸煤皮帶、閥門、電動機控制中心、電動機、軸承等。 熱像儀是優(yōu)越的檢測儀器，已被電力行業(yè)DLT644 和DL/T596 等標準確定為優(yōu)越的標準型檢測工具，它在安全隱患發(fā)現(xiàn)和設備維護檢測等方面具有不可替代的優(yōu)越作用。發(fā)電企業(yè)應用透平發(fā)電機定子線棒接頭焊接不良 定子鐵芯絕緣缺陷發(fā)電機電刷接觸壓力不合格 變壓器渦流損耗引起箱體發(fā)熱發(fā)電企業(yè)的電氣、蒸汽、軸承、電機等檢測的隱患熱像圖示例分別同電力和機械冶金企業(yè)應用在冶金企業(yè)中,由于生產設備的高功率用電、高溫、高負載作業(yè)等，使高爐、熱風爐、轉爐、回轉爐、蒸汽系統(tǒng)、電氣柜、變電站、原

9、料化工設備、傳動裝置、風機馬達軸承等生產設備容易燒蝕、侵蝕、磨損，主要帶來以下問題隱患：高爐內襯水冷壁損壞、熱風爐耐火內襯缺陷、鋼水包、鐵水包內襯腐蝕、轉爐爐襯侵蝕、回轉窯內襯缺陷、電氣設備松動腐蝕接觸不良、電氣設備過載引起過熱、蒸汽系統(tǒng)漏汽、閥門失效、軸承潤滑不足過熱等，給生產帶來重大安全隱患、設備損耗和能源耗費，因此利用熱像這一先進工具對設備進行檢測，可及早發(fā)現(xiàn)問題，查明原因，保證生產安全運營，延長設備使用壽命，降低企業(yè)能耗。熱像儀還可用于高爐爐瘤、鋼水、鐵水烤包質量、鋼錠質量等問題的監(jiān)測。熱像儀診斷冶金爐窯內襯侵蝕、燒蝕、魚雷罐內襯損壞、鋼水包和鐵水包內襯損壞等問題（內襯損壞處為高溫黃白

10、色區(qū)域或紅區(qū)）熱像儀對鋼板軋制過程質量進行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)鋼板軋制溫度不均勻和裂痕缺陷。冶金企業(yè)的電氣、蒸汽、電機、機械軸等設備的診斷熱像示例圖見電力和機械應用。熱像儀還可為大包水口下渣等工藝環(huán)節(jié)進行質量控制，以提高產品產量和質量。石油化工企業(yè)應用石化企業(yè)有非常多的管路，如蒸汽、熱水和各種化學溶液儲罐和反應爐，由于風吹雨淋日曬和化學腐蝕，化學反應爐、閥門、板式熱交換器、端蓋襯里等經常被不同程度的腐蝕，出現(xiàn)難以檢測和發(fā)現(xiàn)的保護保溫層失效、滲漏，存在危害環(huán)境和人員的隱患。用熱像儀可解決多年來棘手的設備預防性維護問題。通常檢查的目標包括電氣設備、機械元器件、高溫管線、加熱器、儲存容器和熱交換器。石化企業(yè)的

11、儲液設備中的液面是通過液位傳感器來進行物料的控制，一旦液面?zhèn)鞲衅魇ъ`，將導致溢流或斷流，使生產中斷、停滯或造成危害。熱像儀可準確、可靠、可視地測出儲罐物質不同形態(tài)的復雜界面。熱像儀看到其它手段不能看到的化工管道腐蝕、減薄、滲漏、保溫層損壞等隱患。煉油廠油管滲漏化學容器的液位熱力管道及各種保溫設備的漏熱查找熱像儀測出人眼看不出的閥體泄漏，紅色為熱泄漏。圖中3個熱汽閥有2個泄漏，表現(xiàn)為溫度偏低。用熱像儀可方便、準確，、直觀地檢測儲罐液面位置，可避免液面?zhèn)鞲衅魇ъ`的問題隱患和爬高維修的麻煩。熱像儀還可測出儲罐中的泥漿面，可為泥漿清理提供信息，以保證儲罐有效儲量，并可以此判斷供貨質量。石油化工企業(yè)的電

12、氣、電機、機械軸等維護檢測示例見機械制造應用熱像儀方便地進行化學反應設備工藝溫度檢測消防領域應用賓館、飯店、商場、娛樂場所、居民小區(qū)、車站、機場等場所有大量的變電設備、配電柜、開關柜、電力線路和發(fā)熱電器等，由于接頭松動，空氣中灰塵會污染、腐蝕，線路長期使用會老化，這些因素都將造成電氣非正常過熱，形成了火災發(fā)生的隱患。電氣火災隱患具有一定的“隱蔽性”和“潛伏期”，肉眼檢查往往難以發(fā)現(xiàn)，應用熱像儀定期檢查所有電氣面板、電氣線路和其它高負載用電器和連接點，可從熱像圖中及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，提前采取措施，可消除隱患問題（見電力和機械制造應用）。救火時熱像儀對定位火源、透視煙霧和黑暗環(huán)境搜救生命、指揮救火等

13、方面有不可代替的獨特優(yōu)勢。 超市濃煙滾滾消防隊員無法找到火源和前進通道 ，應用熱像儀能穿透煙霧發(fā)現(xiàn)火源，看清前進通道?；馂臉欠扛鞔翱诔錆M濃煙難定火源，降低滅火效率 ，應用熱像儀能輕松定位火源位置，快速滅火。用熱像儀可清楚地進行黑暗環(huán)境中的消防指揮，并可查看建筑結構燒壞程度，保障隊員安全手持熱像儀搜救可輕松看到黑暗和煙霧中的被困人員，有效地救助火災中的生命，使災害中的生命損失減到最少。檢查人體血循環(huán)問題醫(yī)療領域應用 皮膚疾病及炎癥檢查，具有檢查顯性和非顯性病灶的能力。熱像儀用于非接觸皮下組織炎癥檢查檢查馬的跛足和骨髓炎熱像儀用于電路熱分布設計、電路質量監(jiān)控和產品檢驗，白色為最高溫，紅色次高溫。它

14、具有不可替代的優(yōu)越作用科研領域及生產過程控制應用熱像儀對鍍層附著力檢測和材料無損檢測具有方便、快捷、無損傷、靈敏等突出優(yōu)勢，是工藝科研和產品質量檢測的有效新型手段。 表層無損檢測原理圖 缺陷試樣熱像檢測圖 熱像儀檢測表面銹蝕 熱像儀檢測鉚釘處銹蝕熱像儀對提高模具制造質量和使用質量具有獨特的作用，通過分析模具工作的熱分布情況，對模具進行合理調?；蛐拚?，可獲得高精度的模具和高質量的產品。熱像儀還可對機械零件加工速度進行分析，獲取最佳速度，提高加工效率和保障加工表面質量。熱像儀對液壓系統(tǒng)滲漏檢測也有獨特功效。應用熱像儀對模具進行特性校準提高模具的研制精度和使用精度 噴氣引擎溫度場測試，發(fā)動機溫度分析

15、，動力效率提高分析提供重要數(shù)據。用熱像儀分析剎車片工作溫度，可為剎車材料選擇和性能設計提供重要分析依據。飛機機械結構的應力分布分析，應力大的地方溫度高，白色處為應力最大處，其次是紅色區(qū)域 塑料擠壓過程中，可以清晰看見擠壓物的溫度不均衡性，以對擠壓過程進行調整，提高產品質量。 這是一個刨花板的退火處理過程。紅外熱像儀可以快速檢測關鍵部位的熱誤差。建筑領域應用屋頂和墻角潮濕情況檢測熱像儀檢測冷庫保溫情況有突出優(yōu)勢屋頂防水檢測建筑墻保溫完善性檢測地曖供熱情況檢測被動式維護：發(fā)生事故才維修本質是“無維護”最低級的管理方法也是最為昂貴的維護管理方法“不出故障就不維修” 企業(yè)在機器或系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前不會在維護上花費任何資金是一種反應性的被動式的管理技術，它會在采取任何維護行動之前等待機器或設備出現(xiàn)故障被動式維護損失：高備件庫存成本；高超時勞動力成本；機器停機時間長；生產