紅外檢測原理與方法
紅外檢測原理與方法
紅外檢測原理與方法
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1. 紅外檢測的基本方法
紅外檢測的基本方法分為兩大類型,即被動式和主動式。早期的主動式因?yàn)橐獢y帶笨重的主動發(fā)射設(shè)備,而被后期的被動式所取代。因而這里主要介紹被動式紅外檢測方法。
所謂被動式檢測系指進(jìn)行紅外檢測時不對被測目標(biāo)加熱,是僅僅利用被測目標(biāo)的溫度分布不同或者目標(biāo)不同于周圍環(huán)境溫度的條件,在被測目標(biāo)本身或與環(huán)境的熱交換過程中進(jìn)行紅外檢測的方式。被動式紅外檢測廣泛應(yīng)用于運(yùn)行中的設(shè)備、元器件和科學(xué)試驗(yàn)中。由于它不需要附加熱源,在生產(chǎn)現(xiàn)場基本都采用這種方式。
2. 紅外檢測儀器的安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)方式
A、固定式:用于對旋轉(zhuǎn)型設(shè)備故障的監(jiān)測、關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)測和生產(chǎn)在線產(chǎn)品工藝、質(zhì)量的監(jiān)測。例如水泥廠的旋窯,石油石化企業(yè)的裂解爐,冶煉企業(yè)的出爐產(chǎn)品溫度檢測等等;
B、便攜式:便攜式的紅外檢測儀器應(yīng)用十分廣泛,在日常巡檢、定期普測、配合設(shè)備檢修和跟蹤監(jiān)測中都要使用(主要使用或配合使用)便攜式儀器。例如變電站、火車站、大型工廠等電力設(shè)備;
C、車載式:在進(jìn)行設(shè)備的定期普測時,由于被測設(shè)備數(shù)量多、檢測路線長,必須采用車載式檢測。車載式是把熱像儀裝載在汽車(或其他車輛)上,可以使用兩組測距不同的鏡頭攝取遠(yuǎn)、近兩處設(shè)備的紅外圖像;對于汽車不能到達(dá)的目標(biāo),則步行到位檢測。多數(shù)用于野外電力傳輸線路檢測;
D、機(jī)載式:對于需要在上空檢測的目標(biāo),特別是極長距離、人員和車輛都不便到達(dá)的高山峻嶺處的設(shè)備檢測,應(yīng)該采用直升機(jī)裝載熱像儀進(jìn)行。多數(shù)用于野外電力傳輸線路檢測以及森林防火檢測等。
在設(shè)備故障的紅外診斷技術(shù)中,其紅外檢測的工作內(nèi)容主要包括日常巡檢、定期普測、重點(diǎn)跟蹤、配合檢測和新設(shè)備基礎(chǔ)檢測等。
3. 紅外檢測的工作內(nèi)容
A、 日常巡檢:日常巡檢是由運(yùn)行人員或紅外專責(zé)人員進(jìn)行,應(yīng)用便攜式的紅外熱像儀,對巡視的運(yùn)行設(shè)備關(guān)鍵部位進(jìn)行紅外測溫并保存紅外熱圖,紀(jì)錄存盤。
B、 定期普測:根據(jù)設(shè)備的重要性大小和新舊程度制定出設(shè)備**普測的周期,要使用紅外熱成像設(shè)備對運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行細(xì)致而**的紅外檢測,紀(jì)錄存盤。
C、 重點(diǎn)跟蹤:在日常巡檢和定期普測的基礎(chǔ)上,對發(fā)現(xiàn)有過熱疑點(diǎn)的設(shè)備要進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤檢測,對情況比較嚴(yán)重的設(shè)備要連續(xù)跟蹤檢測,紀(jì)錄存盤,觀看發(fā)展趨勢。
D、 配合檢修:當(dāng)設(shè)備準(zhǔn)備檢修時,紅外檢測應(yīng)配合檢修工作進(jìn)行。如可在停機(jī)檢修前進(jìn)行檢測以確認(rèn)檢修目標(biāo)和方位,也可在檢修后進(jìn)行,以檢查大修的效果和質(zhì)量。
E、 基礎(chǔ)檢測:對于新投運(yùn)的設(shè)備,待其運(yùn)行進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)(尤其是熱的穩(wěn)定狀態(tài))后,為掌握設(shè)備的性能,要進(jìn)行紅外檢測、紀(jì)錄存盤,用作該設(shè)備的紅外基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為今后分析故障缺陷和預(yù)測壽命打下基礎(chǔ)。
4. 對紅外檢測的基本要求分為五個方面,即對紅外檢測儀器的要求、對被檢測設(shè)備的要求、對檢測環(huán)境的要求、對檢測周期的要求和對操作方法的要求。
A、 對紅外檢測儀器的要求:紅外檢測所應(yīng)用的紅外檢測儀器,在一般情況下普遍使用的不外乎是紅外點(diǎn)溫儀和紅外熱像儀。
(1) 紅外點(diǎn)溫儀:紅外點(diǎn)溫儀主要用于設(shè)備的日常巡檢,輔助熱成像儀器配合工作。所以這里對紅外點(diǎn)溫儀的檢測要求不詳細(xì)闡述。
(2) 紅外熱像儀:紅外熱像儀一般應(yīng)用于較高層次的檢測,如精密檢測和精密診斷、定期普測等。颯特公司生產(chǎn)的紅外熱像儀不???圖像清晰穩(wěn)定,具有較高的測溫精度、合適的測溫范圍和好的抗干擾能力,同時還具有豐富的圖像分析功能、較高的溫度分辨率,尤其是它的空間分辨率均可滿足實(shí)測距離的要求,可以提供**的測溫結(jié)果。同時颯特公司生產(chǎn)的紅外熱像儀具有重量輕,體積小和續(xù)航能力強(qiáng)等較好的便攜性。
熱像儀測溫結(jié)果是被測目標(biāo)的紅外輻射通過紅外探測器轉(zhuǎn)換后處理而得出的。這個結(jié)果與目標(biāo)特性(溫度、輻射率)及熱像儀性能(瞬時視場角、工作波段、光普響應(yīng)等)有關(guān),還與測量距離有很大關(guān)系。測距對測溫結(jié)果準(zhǔn)確度的影響因素大致可以從兩個方面認(rèn)識:一方面是隨著測距的加大,會使大氣透過率減?。涣硪环矫媸菍y距增加時,熱像儀的瞬時視場角的視場面積也隨之增大,目標(biāo)尺寸相對于瞬時視場面積的倍數(shù)必然要減少。因此當(dāng)被測目標(biāo)的檢測面積小于5~10個瞬時視場時,測溫結(jié)果的輸出信號值將降低,測溫就會產(chǎn)生誤差。從這里我們可以認(rèn)識到一個問題,即當(dāng)使用熱像儀測溫時,如果要求測溫精度較高,其測距就不能隨意加大,在允許的情況下應(yīng)該拉近測距或使用望遠(yuǎn)鏡頭。紅外探測器轉(zhuǎn)換后處理而得出的。這個結(jié)果與目標(biāo)特性(溫度、輻射率)及熱像儀性能(瞬時視場角、工作波段、光普響應(yīng)等)有關(guān),還與測量距離有很大關(guān)系。測距對測溫結(jié)果準(zhǔn)確度的影響因素大致可以從兩個方面認(rèn)識:一方面是隨著測距的加大,會使大氣透過率減??;另一方面是對測距增加時,熱像儀的瞬時視場角的視場面積也隨之增大,目標(biāo)尺寸相對于瞬時視場面積的倍數(shù)必然要減少。因此當(dāng)被測目標(biāo)的檢測面積小于5~10個瞬時視場時,測溫結(jié)果的輸出信號值將降低,測溫就會產(chǎn)生誤差。從這里我們可以認(rèn)識到一個問題,即當(dāng)使用熱像儀測溫時,如果要求測溫精度較高,其測距就不能隨意加大,在允許的情況下應(yīng)該拉近測距或使用望遠(yuǎn)鏡頭。