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紅外熱像儀溫度檢測原理

日期:2026-04-07 17:34
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摘要:
紅外熱像儀溫度檢測原理

     利用紅外熱像儀進行溫度檢測,可以*大限度為您節約設備維護成本,降低不可預知的災害和風險!
檢測原理
     紅外熱成像運用光電技術檢測物體熱幅射的紅外線特定波段信號,將該信號轉換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形,並可以進一步計算出溫度值。紅外熱成像技術使人類超越了視覺障礙,由此人們可以「看到」物體表麵的溫度分布狀況。
      物體表麵溫度如果超過**零度(0K)即會輻射出電磁波,隨著溫度變化,電磁波的輻射強度與波長分布特性也隨之改變,波長介於0.75μm到1000μm間的電磁波稱為“紅外線”,而人類視覺可見的“可見光”介於0.4μm到0.75μm。紅外線在地表傳送時,會受到大氣組成物質( 特彆是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收,強度明顯下降,僅在短波3μ~5μm及長波8~12μm的兩個波段有較好的穿透率(Transmission),通稱大氣窗口(Atmospheric window),大部份的紅外熱像儀就是針對這兩個波段進行檢測,計算並顯示物體的表麵溫度分布。此外,由於紅外線對極大部份的固體及液體物質的穿透能力極差,因此紅外熱成像檢測是以測量物體表麵的紅外線輻射能量為主。
預知維護檢測
     預知維護檢測是預先檢測並診斷設備的潛在故障因素,有目的按計劃地進行維護工作。這種維護檢測作業不僅提高設備運轉的可靠性,並降低設備的檢修費用與工時,減少設備過度維護出現的問題。紅外線熱像檢測技術同時具備非破壞性檢測、非接觸式測量、直覺觀測、不受電磁乾擾、測溫快速、靈敏度高等特性,是*有效的預知保養維護工作中對設備狀態監測和故障診斷的方法之一。
    設備出現異常時,通常顯示出一定的征兆,如振動、聲響、電量、光、溫度、壓力、異物等各種物理量的測量,可供發現並診斷問題。許多的設備異常,在初期階段會顯示可覺察的溫度差異,而紅外線熱成像是以測量溫度為檢測方法,將檢測所得的熱圖像與溫度值,根據設備的構造及特性進行分析,發現並診斷問題,提出建議改進方案。
    紅外線熱成像檢測是一項越來越被肯定的工業檢測技術,就一般工廠檢測應用而言,主要以提高設備運轉的可靠性、工業**及節能等為目的。工廠設備以電氣及機械兩大類為主,並以電氣設備的檢測應用為*多,另外還包括轉動、傳動機械裝置的檢測,爐壁、管線的防火與隔熱層(保溫/保冷)的狀態檢測。
    電氣設備的檢測應用
    電氣設備故障的危害,輕則造成設備損傷與停產;重則發生電氣火災。電氣設備的初期異常現象常常伴隨可覺察的溫度變化跡象,采用紅外線熱成像檢測可在不停電狀態下進行檢測工作。
    包括設計、製造、安裝和運行維護工作的不當都會造成電氣設備出現過熱問題;電氣設備特彆是導電性能、絕緣性能**時,將會產生可覺察的溫度異常現象。常見的過熱原因包括:
    1、接觸電阻過高:螺絲鬆脫或滑扣、異物嵌入、氧化、接觸**等或接觸麵積不足等原因造成。 
    2、漏電流或放電:導因於設備的絕緣與耐壓功能**,例如沿麵汙染、濕度太高、絕緣劣化、絕緣距離不足、或過電壓等諸多因素。 
    3、過載:由於設計規劃不正確、保護裝置失常、或供電需求的超負荷等因素均會造成過載,使設備整體溫度偏高。 
    4、渦流過熱:由於設計施工**所致,在實際檢測中發現,因渦流感應所產生的過熱現象十分普遍。 
    5、散熱**:例如線槽電纜堆積過於密集、變電站空調不足、櫃體通風**,設備環境溫度偏高等因素導致積熱無法消除的過熱現象,並加速絕緣老化。 
    6、其它原因。
    電氣設備檢測種類
    由發電廠、電力輸配線路、變電站、電氣室、控製室、線槽、配電箱及用電設備所在的分區場所,可包括發電機、架空線路、斷路器、變壓器、比流器、比壓器、避雷器、套管、總線、電抗器、電容器、電纜、導線,以及各式開關、切換器、電驛,甚至用電的機台與動力設備本身,均可應用本項檢測查找出重要的設備異常問題。
    依據實際執行紅外線熱成像檢測的數據,經常發生設備過熱異常的原因歸納如下:
    1、設備長期運行使用後,均可能產生過熱異常現象,其中大部份發生於接頭與連接點部位。
    2、新增設的或曾作修改的設備,被發現過熱問題的概率較大。
    3、材質或形狀不同的導體間的端子連接部位因接點固定效果較差,易產生過熱現象。
    4、部份端子接點因連接螺絲滑扣導致接點接觸**,這類現象往往由於接點的過度緊固導致。
    5、設備容量不足會導致設備的整體過熱現象,此情形因回路增加負載後設備整體規劃不周所致。
    6、電纜頭及引線端子由於壓接**造成過熱異常的現象頗為常見,這類缺陷即便采取接點定期緊固措施,亦不能有效改善。
    7、長期高負荷或超載設備過熱現象比例很大,且過熱溫度較高。
    8、負載變化頻繁的回路的熱脹冷縮和震動情況比較嚴重,易發生連接機構鬆脫的過熱現象。
    9、通風**或未配置空調設備的配電室,因環境溫度過高或濕度過大而發生問題,其過熱異常的比例與程度明顯偏高。
    10、配電櫃的設備過度集中,即使裝設排風裝置,亦未必能達到良好的散熱目的。
    11、電纜槽或線束因導線過度集中,致使散熱作用**,造成絕緣層長期過熱而劣化。
    12、由於設計施工的疏忽,大部份的大負載(大電流)通過區域,容易發生渦流過熱的問題。
    13、設備狀況與使用環境關係緊密,室外設備較室內設備易發生過熱現象。
    14、雨霧、粉塵、酸性與堿性危害嚴重的地區的室外設備由於化學腐蝕造成的過熱異常非常明顯。
    15、設備狀況的優劣與維護工作的製定關係顯著,低壓設備的缺陷比例高於高壓設備缺陷比例。
    16、設備由於所處環境惡劣或安裝位置較為隱密,維護工作中易被疏忽遺漏,所以產生過熱問題的概率較高。
    機械與鍋爐等設備的應用
    1、機械設備檢測

    旋轉與傳動機構的熱源來自“摩擦熱”,由於軸心偏移、潤滑**或組件之間材質與規格不匹配等因素導致的過度摩擦,會產生大量的摩擦熱,致使溫度上升,造成機械快速磨耗損毀,傳動效率下降或過度振動導致無法達到精密控製的要求。這類檢測應用包含電機、軸承、聯軸器、水泵、壓縮機、傳動裝置﹙皮帶、齒輪或鏈條﹚等設備。
    2、防火材料料與保溫隔熱層檢測
    鍋爐等高溫爐體的內壁的防火層或管路外壁的保溫隔熱層如發生剝落或填充不紮實,會使溫度絕緣效果**,絕緣薄弱區會產生大量的熱泄漏,並在外殼形成過熱區。防火材料與隔熱層**使能源效率降低,生產成本提高;而防火層損毀更會影響爐壁金屬的機械強度,影響生產**。這類檢測應用包含鍋爐、焚化爐、旋轉窯體、魚雷車的防火材料,與管路、爐體、儲罐的保溫層(保冷)等。
   3、其它設備檢測
    在其它檢測應用方麵,包括管路結垢或阻塞檢測,管壁侵蝕或破洞檢測,儲罐液位檢測,熱交換器效率檢測,閥門開關狀態檢測,地下表層管路位置檢測等。
    檢測服務說明
    專業檢測:深圳維信儀器是從事“設備預知維護檢測”的專業公司,擁有紅外等級證書,具有豐富的紅外線熱成像檢測與設備診斷經驗,可主動尋找設備的問題盲點,提高問題檢出比率,進行正確的設備問題分析工作。 
1、檢測的重點:        
(1) 高壓的設備(電力係統為主);
    (2) 負載電流較大的設備;
    (3) 負載頻繁變動設備;
(4) 所在位置隱密,較少巡檢的設備;
    (5) 有故障記錄的設備;
    (6) 故障發生後導致損失嚴重的設備。
2. 就部門區彆而言﹕
     
(1) 電力部門所轄的室內外供電係統(例如輸入端設備、GIS、控製櫃、變電站的變壓器、配電櫃(開關櫃/ 電容櫃/控製櫃)、分電箱,空調房電力設備、機房電力設備、電纜線槽等)。
     (2) 廠內各部門所轄的動力用電櫃全部與控製櫃局部。
     (3) 工程部門所轄的設備中,包含爐管、加熱器、冷凍機、空壓機及其它電動裝置的用電量較大、負載變動頻繁,用電回路(含本地和遠端電源箱)。
     (4) 至於其它設備,就其使用特性進行衡量。 
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