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萬度高溫是用什么測(cè)出來的
2014-10-20
１.紅外測(cè)溫儀工作原理概述
比起接觸式測(cè)溫方法紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。非接觸紅外測(cè)溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列并備有各種選件和計(jì)算機(jī)軟件每一系列中又有各種型號(hào)及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號(hào)測(cè)溫儀中正確選擇紅外測(cè)溫儀型號(hào)對(duì)用戶來說是十分重要的。
紅外檢測(cè)是一種在線監(jiān)測(cè)(不停電)式高科技檢測(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，全自動(dòng)維氏硬度計(jì)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。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設(shè)備利用熱成像技術(shù)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。
紅外診斷技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè)使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修(預(yù)防試驗(yàn)是50年代引進(jìn)前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn))提高到預(yù)知狀態(tài)檢修這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。特別是現(xiàn)在大機(jī)組、超高電壓的發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定提出了越來越高的要求。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展成熟與日益完善利用紅外狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不解體又具有準(zhǔn)確、快速、直觀等特點(diǎn)實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測(cè)和診斷電氣設(shè)備大多數(shù)故障(幾乎可以覆蓋所有電氣設(shè)備各種故障的檢測(cè))。它備受國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)的重視(國(guó)外70年代后期普遍應(yīng)用的一種先進(jìn)狀態(tài)檢修體制)并得到快速發(fā)展。
紅外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性與有效性提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益降低維修成本都有很重要的意義。是目前在預(yù)知檢修領(lǐng)域中普遍推廣的一種很好手段又能使維修水平和設(shè)備的健康水平上一個(gè)臺(tái)階。
采用紅外成像檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行非接觸檢測(cè)拍攝其溫度場(chǎng)的分布、測(cè)量任何部位的溫度值據(jù)此對(duì)各種外部及內(nèi)部故障進(jìn)行診斷具有實(shí)時(shí)、遙測(cè)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)用來檢測(cè)發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備和帶電設(shè)備非常方便、有效。
利用熱像儀檢測(cè)在線電氣設(shè)備的方法是紅外溫度記錄法。
紅外溫度記錄法是工業(yè)上用來無損探測(cè)檢測(cè)設(shè)備性能和掌握其運(yùn)行狀態(tài)的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式(如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等放置在被測(cè)物表面或體內(nèi))相比熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度通過掃描還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖而且靈敏度高不受電磁場(chǎng)干擾便于現(xiàn)場(chǎng)使用。它可以在-20℃～2000℃的寬量程內(nèi)以0.05℃的高分辨率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱致故障揭示出如導(dǎo)線接頭或線夾發(fā)熱以及電氣設(shè)備中的局部過熱點(diǎn)等等。 帶電設(shè)備的紅外診斷技術(shù)是一門新興的學(xué)科。它是利用帶電設(shè)備的致熱效應(yīng)采用專用設(shè)備獲取從設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息進(jìn)而判斷設(shè)備狀況和缺陷性質(zhì)的一門綜合技術(shù)。
2.紅外基礎(chǔ)理論 1672年人們發(fā)現(xiàn)太陽光（白光）是由各種顏色的光復(fù)合而成同時(shí)牛頓做出了單色光在性質(zhì)上比白色光更簡(jiǎn)單的著名結(jié)論。使用分光棱鏡就把太陽光（白光）分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各色單色光。1800年英國(guó)物理學(xué)家f. w. 赫胥爾從熱的觀點(diǎn)來研究各種色光時(shí)發(fā)現(xiàn)了紅外線。他在研究各種色光的熱量時(shí)有意地把暗室的唯一的窗戶用暗板堵住并在板上開了一個(gè)矩形孔孔內(nèi)裝一個(gè)分光棱鏡。當(dāng)太陽光通過棱鏡時(shí)便被分解為彩色光帶并用溫度計(jì)去測(cè)量光帶中不同顏色所含的熱量。
為了與環(huán)境溫度進(jìn)行比較赫胥爾用在彩色光帶附近放幾支作為比較用的溫度計(jì)來測(cè)定周圍環(huán)境溫度。試驗(yàn)中他偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：放在光帶紅光外的一支溫度計(jì)比室內(nèi)其他溫度的批示數(shù)值高。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)這個(gè)所謂熱量最多的高溫區(qū)總是位于光帶最邊緣處紅光的外面。
于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外還有一種人眼看不見的“熱線”，這種看不見的“熱線”位于紅色光外側(cè)叫做紅外線。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)紅外線的發(fā)現(xiàn)是人類對(duì)自然認(rèn)識(shí)的一次飛躍對(duì)研究、利用和發(fā)展紅外技術(shù)領(lǐng)域開辟了一條全新的廣闊道路。
紅外線的波長(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最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。
溫度在絕對(duì)零度以上的物體都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。通過紅外探測(cè)器將物體輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后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。
比起接觸式測(cè)溫方法紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。非接觸紅外測(cè)溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列并備有各種選件和計(jì)算機(jī)軟件每一系列中又有各種型號(hào)及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號(hào)測(cè)溫儀中正確選擇紅外測(cè)溫儀型號(hào)對(duì)用戶來說是十分重要的。
紅外檢測(cè)是一種在線監(jiān)測(cè)(不停電)式高科技檢測(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，全自動(dòng)維氏硬度計(jì)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。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設(shè)備利用熱成像技術(shù)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。
紅外診斷技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè)使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修(預(yù)防試驗(yàn)是50年代引進(jìn)前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn))提高到預(yù)知狀態(tài)檢修這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。特別是現(xiàn)在大機(jī)組、超高電壓的發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定提出了越來越高的要求。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展成熟與日益完善利用紅外狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不解體又具有準(zhǔn)確、快速、直觀等特點(diǎn)實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測(cè)和診斷電氣設(shè)備大多數(shù)故障(幾乎可以覆蓋所有電氣設(shè)備各種故障的檢測(cè))。它備受國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)的重視(國(guó)外70年代后期普遍應(yīng)用的一種先進(jìn)狀態(tài)檢修體制)并得到快速發(fā)展。
紅外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性與有效性提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益降低維修成本都有很重要的意義。是目前在預(yù)知檢修領(lǐng)域中普遍推廣的一種很好手段又能使維修水平和設(shè)備的健康水平上一個(gè)臺(tái)階。
采用紅外成像檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行非接觸檢測(cè)拍攝其溫度場(chǎng)的分布、測(cè)量任何部位的溫度值據(jù)此對(duì)各種外部及內(nèi)部故障進(jìn)行診斷具有實(shí)時(shí)、遙測(cè)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)用來檢測(cè)發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備和帶電設(shè)備非常方便、有效。
利用熱像儀檢測(cè)在線電氣設(shè)備的方法是紅外溫度記錄法。
紅外溫度記錄法是工業(yè)上用來無損探測(cè)檢測(cè)設(shè)備性能和掌握其運(yùn)行狀態(tài)的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式(如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等放置在被測(cè)物表面或體內(nèi))相比熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度通過掃描還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖而且靈敏度高不受電磁場(chǎng)干擾便于現(xiàn)場(chǎng)使用。它可以在-20℃～2000℃的寬量程內(nèi)以0.05℃的高分辨率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱致故障揭示出如導(dǎo)線接頭或線夾發(fā)熱以及電氣設(shè)備中的局部過熱點(diǎn)等等。 帶電設(shè)備的紅外診斷技術(shù)是一門新興的學(xué)科。它是利用帶電設(shè)備的致熱效應(yīng)采用專用設(shè)備獲取從設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息進(jìn)而判斷設(shè)備狀況和缺陷性質(zhì)的一門綜合技術(shù)。
2.紅外基礎(chǔ)理論 1672年人們發(fā)現(xiàn)太陽光（白光）是由各種顏色的光復(fù)合而成同時(shí)牛頓做出了單色光在性質(zhì)上比白色光更簡(jiǎn)單的著名結(jié)論。使用分光棱鏡就把太陽光（白光）分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等各色單色光。1800年英國(guó)物理學(xué)家f. w. 赫胥爾從熱的觀點(diǎn)來研究各種色光時(shí)發(fā)現(xiàn)了紅外線。他在研究各種色光的熱量時(shí)有意地把暗室的唯一的窗戶用暗板堵住并在板上開了一個(gè)矩形孔孔內(nèi)裝一個(gè)分光棱鏡。當(dāng)太陽光通過棱鏡時(shí)便被分解為彩色光帶并用溫度計(jì)去測(cè)量光帶中不同顏色所含的熱量。
為了與環(huán)境溫度進(jìn)行比較赫胥爾用在彩色光帶附近放幾支作為比較用的溫度計(jì)來測(cè)定周圍環(huán)境溫度。試驗(yàn)中他偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：放在光帶紅光外的一支溫度計(jì)比室內(nèi)其他溫度的批示數(shù)值高。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)這個(gè)所謂熱量最多的高溫區(qū)總是位于光帶最邊緣處紅光的外面。
于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外還有一種人眼看不見的“熱線”，這種看不見的“熱線”位于紅色光外側(cè)叫做紅外線。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)紅外線的發(fā)現(xiàn)是人類對(duì)自然認(rèn)識(shí)的一次飛躍對(duì)研究、利用和發(fā)展紅外技術(shù)領(lǐng)域開辟了一條全新的廣闊道路。
紅外線的波長(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最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。
溫度在絕對(duì)零度以上的物體都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。通過紅外探測(cè)器將物體輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后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。
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