红外线热影像量测分析应用范例

????? 利用设备表面散发热源，经红外线热影像作全面温度差异分析，判断设备状况。

1.图像解析度高可清楚判定异常点

2.可作连续监测录影，避免遗漏。

3.全面快速检测不需逐点检测，迅速判定问题点节省检测费用。

4.采非接触检测，检测时不需停机，不影响设备正常运转。

5.属於非破坏性检测，不会损及设备使用寿命。

6.针对异常点可立即着手改善并验证改善效果增加维修效率

7.在危险场所，可远距检测，以确保检测人员安全。

?电力系统?

?接触不良

?使用之设备规格太小

?绝缘材料耐压不足或破损?相位不平衡或过载

?变压器绝缘油液位高低油浸式变压器接点接触不良的实例

热点温度达208度C

配电盘配线方式错误及接点接触不良的实例

热点温度达86度C 变压器绝缘油液位严重不足实例

热影像液位温差明显

空调冷却水塔散热效率检测实例

阀门泄漏实例

连轴器对心不良实例

?空调系统?

?冷却水塔(散热片剥落、冷却不均)

?热交换器??

?空调主机热分布

?管路(保温、冷却绝缘包覆不良)

?锅炉系统

?炉壁(耐火砖、断热材料、耐火泥松脱、崩落)

?炉管(管内侵蚀，硬水沈积或焦碳凝结，管外煤渣凝结)

?炉火(点火视测，炉膛温度检测)

?热电炉(位置确定)

?锅炉(保温、绝缘包覆不良)

?管路(保温、冷却绝缘包覆不良)

?蒸气水阀(不良泄漏)

?安全泄压阀(泄漏)

?蒸气加热滚筒(内部凝结水过多造成加热不均)

?机械系统

?培林及轴承的磨损

?皮带磨损

?设备异常发热

?改善案例

问题1：S相内部接点不良

左图-改善前(温度过高度C)?????????????????? 右图-改善後(温度正常度C)??问题2：一次侧开关接点接触面不良

左图-改善前(温度过高度C)?????????????????? 右图-改善後(温度正常度C)?问题3：一次侧R相接点接触面不良

左图-改善前(温度过高度C)??????????????????? 右图-改善後(温度正常度C)问题4：二次侧接点接触不良

左图-改善前(温度过高度C)??????????????????? 右图-改善後(温度正常度C)问题5：T相一次侧接点接触不良

左图-改善前(温度过高度C)??????????????????? 右图-改善後(温度正常度C)问题6：T相负载侧接触及压接不良现象

左图-改善前(温度过高度C)??????????????????? 右图-改善後(温度正常度C)问题7：接点接触不良

左图-改善前(温度过高度C)??????????????????? 右图-改善後(温度正常度C) 问题8：接点接触不良

《带电设备红外诊断技术应用导则》DLT

带电设备红外诊断技术应用导则参照中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》《华北电网有限公司红外技术管理制度》 1、从事红外检测与诊断工作的人员应具备以下素质： (1)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉红外检测与诊断技术的基本原理，掌握红外检测仪器的工作原理、主要性能、技术指标以及操作方法，并能熟练操作红外检测仪器。 (2)从事红外检测与诊断工作的人员应了解电气设备的性能、结构、运行状况。 (3)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉掌握中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》和本管理制度，掌握《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分、电力线路部分）（试行）》和现场试验的有关安全规定。 2、红外检测的范围：只要表面发出的红外辐射不受阻挡都属于红外诊断的有效监测设备。例如：旋转电机、变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器、低压电器及二次回路等。二、红外检测与诊断的基本要求 (一)对检测设备的要求 1、红外测温仪应操作简单，携带方便，测温精确度高，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰，仪器应满足现场带电实测对距离的要求，并应能对表面放射率、大气环境参数、测量距离等进行修正以保证测量结果的真实性。 2、红外热电视应操作简单携带方便，有较好的测温精确度，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰图像清晰，具有图像锁定、记录、输出和简单的分析功能。 3、红外热像仪应图象清晰、稳定，不受测量环境中高压电磁场的干扰，具有较强的图象分析功能，具有较高的热传感分辨率和图象分辨率，空间分辨率应满足实测距离的要求，具有较高的测量精确度和合适的测温范围。 (二)对被检测设备的要求 1、被检测设备应为带电设备。

红外技术的发展现状与发展趋势

红外技术的发展现状与发展趋势第一部分红外技术的发展及主要应用领域红外技术的发展 1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射，从那时起，人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。在红外探测器发展中，以下事件具有重要意义：上世纪70年代，热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。上世纪末以焦面阵列（FPA）为代表的红外器件被成功地应用。红外技术的核心是红外探测器。红外探测器单元红外探测器：如InSb（锑化铟）、HgCdTe（碲镉汞）、非本征硅，以及热电等探测器。线列：以60元、120元、180元和256元等，可以拼接到1024元甚至更多元。 4N系列扫描型焦平面阵列：如211所的研制生产的4x288。凝视型焦平面阵列(IRFPA)：致冷型256x256、320x240、384x288，更大规模的如640x512，1024×1024和1280×720 元阵列也已有了；非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中，384x288、640x480也已开始应用。红外探测器按其特点可分为四代：第一代（1970s－80s）：主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像；第二代（1990s－2000s）：是以4x288为代表的扫描型焦平面；第三代：凝视型焦平面；第四代：目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片，具有高性能数字信号处理功能，甚至具备单片多波段探测与识别能力。目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计，根据使用的热敏电阻材料的不同可以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。非制冷焦平面阵列探测器的发展，其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域，真正实现了小型化、低价格和高可靠性，成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功，目前其专利授权BAE、L-3/IR、 FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。非晶硅技术主要由法国的 CEA/LETI/LIR实验室在九十年代末研发成功，目前主要由法国的SOFRADIR和ULIS公司生产。目前世界上只有美国、法国、日本、以色列四个国家拥有非制冷焦平面探测器产业化生产的能力，其核心技术仅有美国和法国两个国家掌握，日本和以色列则由美国取得技术许可，在其国内生产和有限制地使用。对我国的出口则设置了更多严格的限制，如大家遇到的帧频限制。

红外测距传感器的工作原理及使用

光电检测技术与应用论文题目：红外测距传感器的工作原理及使用院系：机电工程学院班级：测控xxxx 完成日期：2017/5/6 小组：第x组小组成员：xxxxxxxxxx 红外测距传感器的工作原理及使用摘要：利用光的反射性质，将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器，通过单片机的控制，可以完成智能车在运行过程中，对障碍物的处理。避障传感器基本原理：利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调车轮或者舵机工作，完成躲避障碍物的动作。关键字：光电检测技术、智能车、测距、红外测距传感器、单片机一、引言光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术，主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等，具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点，在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用，如光扫描、光跟踪测量，光纤测量，激光测量，红外测量，图像测量，微光、弱光测量等，是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。

二、光电检测技术的概念光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高测系统输出信号的信噪比。光电检测技术的系统机构比较简单，分为信号的处理器，受光器，光源。在实际检测过程中，受光器在获得感知信号后，就会被反映为不同形状、颜色的信号，同时根据这些器件所处在的不同位置，就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介光应当是自然的光，例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展，光电技术也取得的非常好发展。由于投光器在发出光后，会以不一样的方式触摸这些被检测物中，直到照射到检测系统中的受光器中，同时受光器在此刺激下，会产生一定量的电流，这就是我们常说的光敏性的原件，实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。三、光电检测技术的应用智能车方面的应用、家庭扫地机器人方面的应用:利用光的反射性质，将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器，通过单片机的控制，可以完成智能车在运行过程中，对障碍物的处理。避障传感器基本原理：利用物体的反射性质。在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去的红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失。如果有障碍物，红外线遇到障碍物，被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物，并送给单片机，单片机进行一系列的处理分析，协调车轮或者舵机工作，完成躲避障碍物的动作。四、常用光电检测器件：红外测距传感器原理：其输出为电压数值，通过公式L?=?(6762/(9-X))-4可计算出小车与障碍物之间的距离。

红外热成像检测技术的应用和展望

红外热成像检测技术的应用和展望摘要：无损检测，是指在不会对材料或元件的有效性或可靠性造成损害的前提下，对其内部的异性结构(缺陷或损伤)进行探测、定位、识别及测量的一种实用性技术。红外热成像技术是在红外探测器、微电子和计算机技术的基础上发展起来的，属于综合性高新技术，该技术正朝着快速扫描、非致冷、焦平面阵列式接收、计算机图像处理的方向发展，利用便携式笔记本电脑控制的系统正日趋完善。关键词：无损检测；热成像技术；应用；发展趋势

红外热成像无损检测技术(又称红外热波无损检测技术)，是一门跨学科的技术，它的研究和应用，对提高航空航天器，多种军、民用工业设备的安全可靠性具有重要意义。1.红外热成像检测技术的原理红外热成像无损检测技术的基本原理是利用被检物的不连续性缺陷对热传导性能的影响，使得物体表面温度不一致，即物体表面的局部区域产生温度梯度，导致物体表面红外辐射能力发生差异。借助红外热像仪探测被检物的辐射分布，通过形成的热像图序列就可推断出内部缺陷情况。从理论上分析可知，材料或构件因内部缺陷将导致局部力学性能的强度改变，由于材料内部结构的不连续性，这种缺陷将引起材料或构件的热传导不连续，致使材料或构件的温度梯度不同，因而显现出的红外热图像也有所不同。通过研究被检测材料的内部缺陷及结构力学性能，找出其热传导特性与红外热图像之间的关系和机理，根据显示图像的温度梯度就可以确定缺陷的位置和范围，由温度梯度随时间变化的速率可以确定缺陷的深度。采用红外热成像技术进行检测的特点是不受材料的几何结构及材质的限制，可以实现非接触、大面积的检测。 2.红外热成像检测技术的分类根据探测方式不同，红外热成像检测技术可划分为透射式和反射式，其中反射式更便于使用；根据引起温差的方式不同，可划分为主动式和被动式。主动式红外热成像检测技术可以对物体表面进行快速、准确的检测，并具有直观、非接触、单次检测面积大等特点。根据主动式激励源不同，主要划分脉冲红外热成像检测技术、锁相红外热成像检测技术和超声红外热成像检测技术等。 2.1脉冲红外热成像检测技术脉冲红外热成像技术是一种集光、机、电为一体的非接触式无损检测方法，也是目前研究最多和最成熟的方法之一。工作原理如图1所示:以高能脉冲闪光灯作为激励热源，热流在被测构件内部传导过程中，若构件内部存在缺陷或损伤，则使得物体内部热分布将存在不连续性结构，从而导致其缺陷或损伤处的表面温度与无缺陷或损伤处有明显不同。图1冲红外热成像检测技术的工作原理脉冲红外热成像检测方式虽然简单实用，但是也存在着一些缺点：适于检测平板类构件，对于复杂结构构件检测存在困难；对热源的均匀性要求非常高；检测构件厚度有限，

3第三章红外检测技术

红外检测技术
红外技术的基本概念红外线是一种电磁波。因此具有电磁辐射的特点：波动性传输不需要介质红外辐射就是热辐射红外线也是一种光线。但是人眼看不见的光线，具有粒子性，对红外线的研究也属于光学范畴。
机械工程学院机械装备及控制系
1

红外的历史
1800年，赫胥耳利用太阳光谱色散实验发现了红外光。验发现了红外光。 1835年，安培宣告了光和热射线的同一性。一性。 1870年，兰利制成了面积只有针孔那样大小的探测器，样大小的探测器，并用凹面反射光栅、并用凹面反射光栅、岩盐及氟化物棱镜来提高测量色散的能力，这为红外应用的重要方面——航空摄影奠定了基础
通常取可见光谱中红光末端为780 通常取可见光谱中红光末端为780nm， 780 ，比它长的光就是红外光，就是红外光，或称为热射线。或称为热射线。
机械工程学院机械装备及控制系 2

红外的历史
1880年，“红外”一词出现在阿贝尼的文章中（一词出现在阿贝尼的文章中（最早）。 1888年，麦洛尼用比较灵敏的热电堆改进了赫胥耳的探测和测量方法，探测和测量方法，为红外技术奠定了基础。为红外技术奠定了基础。 1904年，开始采用近红外进行摄影。开始采用近红外进行摄影。 1929年，科勒发明了银氧铯（科勒发明了银氧铯（Ag-o-Cs）光阴极，光阴极，开创了红外成像器件的先河。创了红外成像器件的先河。二十世纪30年代中期，年代中期，荷兰、荷兰、德国、德国、美国各自独立研制成红外变像管，成红外变像管，红外夜视系统应用于实战。红外夜视系统应用于实战。 1952年，美国陆军制成第一台热像记录仪
热电堆：由两个或多个热电偶串接组成，各热电偶输出的热电势是互相叠加的。
机械工程学院机械装备及控制系 3

红外检测技术在医药学中的应用

红外检测技术在医药学中的应用 1摘要近红外（NIR）谱区是人类认识最早的非可见光谱区，波长范围在0.75—2.5 m之间，用波数表示时则在13330—4000cm-1之间。由于近红外的吸收谱带复杂，谱峰重叠，信号弱，在分析上难以应用，长期以来没有受到人们的重视。近十多年来，随着近红外仪器的改良，新的光谱理论和光度分析方法的建立，特别是计算机技术和化学计量学的广泛应用和迅速发展，使近红外光谱技术成为目前发展最快、最引人注目的分析技术，并以其简单快速、实时在线、无损伤无污染分析等特点，在复杂物质的分析上得到广泛应用。在包括制糖和制药的许多与化学分析和品质管理有关的行业中的应用前景极其广阔。 2现代红外光谱分析技术现代近红外光谱（NIR）分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，除一些专业分析工作人员以外，近红外光谱分析技术还鲜为人知。但1995年以来已受到了多方面的关注，并在仪器的研制、软件开发、基础研究和应用等方面取得了较为可喜的成果。但是目前国内能够提供整套近红外光谱分析技术（近红外光谱分析仪器、化学计量学软件、应用模型）的公司仍是寥寥无几。随着中国加入WTO及经济全球化的浪潮，国外许多大型分析仪器生产商纷纷登陆中国，想在第一时间占领中国的近红外光谱分析仪器市场。由此也可以看出近红外光谱分析技术在分析界炙手可热的发展趋势。在不久的未来，近红外光谱分析技术在分析界必将为更多的人所认识和接受。现代近红外光谱分析是将光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测试技术的有机结合。是将近红外光谱所反映的样品基团、组成或物态信息与用标准或认可的参比方法测得的组成或性质数据采用化学计量学技术建立校正模型，然后通过对未知样品光谱的测定和建立的校正模型来快速预测其组成或性质的一种分析方法。与常规分析技术不同，近红外光谱是一种间接分析技术，必须通过建立校正模型（标定模型）来实现对未知样品的定性或定量分析。具体的分析过程主要包括以下几个步骤：一是选择有代表性的样品并测量其近红外光谱；二是采用标准或认可的参考方法测定所关心的组

红外检测与诊断技术

近红外光谱技术在医药领域应用的新进展摘要近红外光谱技术是20世纪90年代以来发展最快、最近引入注目的光谱分析技之一,该技术在许多领域有着广泛的应用,尤其在医药领域.本文简要介绍了近红外光谱技术的特点,综述了近几年该技术在药物和临床分析中新的应用,初步探讨了该技术在医药领域应用中存在的局限性和今后发展的方向,并对该技术在医药领域中的应用前景进行了展望. 关键词:近红外光谱, 药物分析, 临床应用, 局限性, 综述 . 引言近红外光( NIR)是介于可见光( Vis) 和中红外(MIR)之间的电磁辐射波, 美国材料检测协会(ASTM)将近红外光谱区定义为 780~ 2 526 nm 的区域, 是人们在吸收光谱中发现的第一个非可见光区 [ 1].近红外光谱区与有机分子中含氢基团( OH、NH、CH) 振动的合频和各级倍频的收区一致,通过扫描样品的近红外光谱, 可以得到样品中有机分子含氢基团的特征信息,而且利用近红外光谱技术分析样品具有方便、快速、高效、准确和成本较低, 不破坏样品, 不消耗化学试剂, 不污染环境等优点, 因此该技术受到越来越多人的青睐. 近红外光谱技术量测信号的数字化和分析过程的绿色化又使其具有典型的时代特征, 20 世纪 90 年代以来, 近红外光谱技术已成为发展最快, 最引人注目的光谱分析技术,在许多领域( 农业和食品等) 检测中已作

为官方认证的检测技术, 同时在纺织、聚合物、药物、石油化工、生化和环保等领域也得到了广泛的应用 [ 2~ 9]. 除了早期的应用外, 近几年人们又利用该技术检测物质的纯度, 解释物质的结构, 预测、评价生物的某些生理现象及变化, 监测一些天体的变化等 [10, 11]. 本文主要介绍了近红外光谱技术的特点; 综述了近几年该技术在医药分析中新的应用; 探讨了其在医药应用中存在的局限性和今后发展的方向; 并对其在医药领域应用的前景进行了展望. 红外检测技术基本原理红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观的基础。红外线是波长在0.76～1000μm 之间的一种电磁波，按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射在真空中的传播速度 C ＝299792458m/s 10103?≈cm/s 红外辐射的波长 ωλc = 式中：C:速度 λ：波长

红外热成像检测技术的应用与展望

红外热成像检测技术的应用与展望无损检测，是指在不会对材料或元件的有效性或可靠性造成损害的前提下，对其内部的异性结构(缺陷或损伤)进行探测、定位、识别及测量的一种实用性技术。红外热成像技术是在红外探测器、微电子和计算机技术的基础上发展起来的，属于综合性高新技术，该技术正朝着快速扫描、非致冷、焦平面阵列式接收、计算机图像处理的方向发展，利用便携式笔记本电脑控制的系统正日趋完善。红外热成像无损检测技术(又称红外热波无损检测技术)，是一门跨学科的技术，它的研究和应用，对提高航空航天器，多种军、民用工业设备的安全可靠性具有重要意义。 1.红外热成像检测技术的原理红外热成像无损检测技术的基本原理是利用被检物的不连续性缺陷对热传导性能的影响，使得物体表面温度不一致，即物体表面的局部区域产生温度梯度，导致物体表面红外辐射能力发生差异。借助红外热像仪探测被检物的辐射分布，通过形成的热像图序列就可推断出内部缺陷情况。从理论上分析可知，材料或构件因内部缺陷将导致局部力学性能的强度改变，由于材料内部结构的不连续性，这种缺陷将引起材料或构件的热传导不连续，致使材料或构件的温度梯度不同，因而显现出的红外热图像也有所不同。通过研究被检测材料的内部缺陷及结构力学性能，找出其热传导特性与红外热图像之间的关系和机理，根据显示图像的温度梯度就可以确定缺陷的位置和范围，由温度梯度随时间变化的速率可以确定缺陷的深度。采用红外热成像技术进行检测的特点是不受材料的几何结构及材质的限制，可以实现

非接触、大面积的检测。 2.红外热成像检测技术的分类根据探测方式不同，红外热成像检测技术可划分为透射式和反射式，其中反射式更便于使用；根据引起温差的方式不同，可划分为主动式和被动式。主动式红外热成像检测技术可以对物体表面进行快速、准确的检测，并具有直观、非接触、单次检测面积大等特点。根据主动式激励源不同，主要划分脉冲红外热成像检测技术、锁相红外热成像检测技术和超声红外热成像检测技术等。 2.1脉冲红外热成像检测技术脉冲红外热成像技术是一种集光、机、电为一体的非接触式无损检测方法，也是目前研究最多和最成熟的方法之一。工作原理如图1所示:以高能脉冲闪光灯作为激励热源，热流在被测构件内部传导过程中，若构件内部存在缺陷或损伤，则使得物体内部热分布将存在不连续性结构，从而导致其缺陷或损伤处的表面温度与无缺陷或损伤处有明显不同。图1冲红外热成像检测技术的工作原理脉冲红外热成像检测方式虽然简单实用，但是也存在着一些缺点：适于检测平板类构件，对于复杂结构构件检测存在困难；对热源的均匀性要求非常高；检测构件厚度有限，当检测厚度较高的构件时，难以显示缺陷结果。 2.2锁相红外热成像检测技术

红外无损检测技术及其应用

红外无损检测是一种非接触式在线监测的高科技技术，它集光电成像、计算机、图像处理等技术于一体，通过接收物体发射的红外线，将其温度分布以图像的方式显示于屏幕，从而使检测者能够准确判断物体表面的温度分布状况。它能够检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内、外部的发热情况，对发现设备的早期缺陷及隐患非常有效。一、红外热像仪构成及原理红外无损检测所使用的设备叫红外热像仪，是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接收被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上。在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换为电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。二、红外无损检测技术特点红外无损检测技术与其他检测技术相比有以下特点： 1）能实现非接触测量，检测距离可近可远 2）精度比较高

3）空间分辨率较高 4）反应快 5）检测时操作简单、安全可靠，易于实现自动化和实时观察6）采用周期性加热源加热时，加热频率不同可探测不同深度的缺陷。当频率高时，有利于探测表面微裂纹；频率低时，可探测较深缺陷，但灵敏度降低 7）采用热像仪检测能显示缺陷的大小、形状和缺陷深度三、红外无损检测技术应用现阶段，我国红外无损检测技术已经得到了广泛应用，主要应用于电力工业、钢铁工业、电子工业、石油化工、建筑、航空航天和医疗等领域。 1）电力方面：主要用于检测发电机组装置、输电线接头、绝缘部件等； 2）在钢铁工业方面：红外检测技术可用于冶炼到轧钢的各个生产环节，例如热风炉的破损诊断、钢锭温度的测定、高炉残缺口位置的确定等； 3）在电子工业方面：实现了印刷板电路的电动检测； 4）在石油化工方面：对高温高压状况下的设备进行在线检测，为设备的维修和养护提供支持； 5）在建筑方面：主要用于建筑节能监测和建筑物饰面层粘贴质量的检测，在建筑物渗漏和建筑结构混凝土火灾受损、受冻融等检测方面也有研究；

红外诊断技术在电气设备状态检测中的研究与应用

红外诊断技术在电气设备状态检测中的研究与应用摘要：红外诊断技术可以及时、快速的诊断出电气设备中的故障，有效的防治由于电气设备发生故障而导致停电和停产的事故。所以，目前，大多数企业开始加大对于红外诊断技术的应用，在电气设备检修和保障电气设备安全运行的过程中，起到了十分重要的作用。本文就介绍了电气设备红外诊断技术的意义和特点，分析了常见的电气故障，并提出了优化措施。关键词：红外诊断；电气设备；检修；应用电气设备的状态检修是利用设备诊断技术,在带电状态下对电气设备进行诊断、发现缺陷所进行的预知性检修。状态检修是国内外正在大力开展的科学的检修方式,它克服了定期计划检修的盲目性、具有很高的安全性和经济价值。开展电气设备的状态检修必须进行设备诊断,设备诊断是实施状态检修的前提。诸如绝缘在线监测、变压器色谱在线监测、变压器局部放电在线监测、瓷瓶盐密在线或离线监测、断路器性能在线监测、直流接地微机选检、红外诊断技术等,都是当前带电电气设备的诊断应用技术。带电设备的红外诊断技术是一门新兴的学科。它是利用带电设备的致热效应,采用专用设备获取从设备表面发出的红外辐射信息,进而判断设备状况和缺陷性质的一门综合技术。 1、红外诊断技术概述 1.1红外诊断技术的引入及对状态检修的意义红外诊断技术是输变电设备典型的带电诊断手段，它是利用带电设备的致热效应，采用专用设备获取从设备表面发出的红外辐射信息，进而判断设备状况和缺陷性质的综合技术，在一定程度上弥补了电气设备年检预试中所不易或无法发现设备缺陷的不足，并填补了许多高压设备缺少在线监测的空白。变电站的设备巡视一般是通过目测、手摸和耳听设备的运行情况，其中又以目测为主。但目测的方法有着很大的局限性，对一些有发展性的缺陷较难准确发现，特别是一些在运行中逐渐发热的设备缺陷，要到设备发热到一定的程度后（一般都已造成运行设备不同程度的损坏）才能被发现，这样就使设备缺陷的及时发现和处理造成延误。用示温蜡片对设备的发热缺陷检测，有时不能发现业已存在的故障，有时则误判为出线接头发热，致使一些开关本体内的故障得不到及时处理。在设备巡视中利用红外成像测温技术既能解决上述问题，亦能在很大程度上提高运行人员发现设备缺陷的能力。状态检修是国内外正在大力开展和推广的设备检修方式，它增强了设备检修的针对性和有效性，提高了设备可用率、供电可靠率及企业综合效益。开展电气设备的状态检修必须进行设备诊断，红外诊断技术就是典型的带电诊断手段，并且已经成为电气设备从定期检修向状态检修转变中一个不可缺少的技术手段。 1.2红外诊断技术的特点（1）实时监测，安全可靠电气设备的红外诊断，通常是在设备运行状态下进行的，通过红外诊断技术，获取设备所释放的红外辐射信息来实现，因此，可以实现不停电、不停产的原则，实时获取电气设备在运行时的真实状态信息，保证企业的正常生产。（2）采取被动检测方式，操作方便红外诊断技术，主要是监测电气设备特定部位自身所释放的红外辐射能量，并不需要其他辅助工具和监测设备，因此，该诊断技术设备单一，操作简单，易用性好。（3）可对大型设备进行检测，能够快速对体积较大电气设备扫描成像，且信息显示清晰、具体、直观，监测效率高，有效降低工人劳动强度。（4）适用范围广，在当前电气预防

红外诊断技术与应用一

编者按　红外技术作为一门20世纪发展起来的高新技术,近年来越来越多地用于设备状态监测和故障诊断中,并获得了良好效果。为使读者了解有关方面知识,更好地掌握红外诊断技术并在实际工作中应用,从本期起连载刊出“红外诊断技术与应用”讲座。该讲座由长期从事红外技术研究、具有丰富现场经验的专家程玉兰高工应本刊特邀而撰写,主要内容有:红外诊断基础知识、诊断方法、诊断仪器,以及现场应用实例等。红外诊断技术与应用(一) 程玉兰第一讲　概述一、红外诊断技术特点红外诊断技术是一种利用红外技术了解和掌握设备的工作状态、早期发现故障并能预报故障发展趋势的技术。它在工业领域的应用,是从保证安全生产入手渐渐形成对设备寿命的预测;从初期的红外检测逐步发展到红外诊断;从简易诊断不断地上升到精密诊断的。红外诊断技术实施的第一步是红外检测,红外检测的实质是红外测温。红外测温有别于传统的接触测温,是非接触测温,不存在测量时的热接触和热平衡带来的缺点及应用范围的限制。它不仅可以测量温度很高的、有腐蚀性的、高纯度的物体,而且可以测量导热性差的、小热容量的、微小的目标和运动的物体;测温速度快、测温范围宽、灵敏度高、对被测温度场无干扰、热惰性误差小,可用于显微和远距离测温。特别是可测二维温度场的热像仪,可以代替成千上万支温度计和热电偶的同时工作。生产中的温度控制与监测比比皆是:例如设备的磨损、疲劳、裂纹、破裂、变形、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、松动、熔融、绝缘老化、油质劣化、粘合污染、异常振动等等,这些状态绝大多数都直接或间接与温度变化相关,这些温度变化有不少是不能使用常规的接触测温方法监测的,而采用红外检测技术,则可使问题迎刃而解。基于红外测温的特点,红外检测技术在工业中应用越来越广泛。二、红外诊断技术在各行业应用简介世界上第一套工业用红外热像仪是1964年由瑞典研制成功,并用于电力工业变电站。全世界有近30个国家的工业部门广泛应用红外检测技术对设备进行定期诊断。美国在各行各业都利用红外仪器进行热故障检查和热状态测量,主要包括设备故障诊断、无损探伤、节能检测、核电站安全检查、建筑物保温和渗漏检测,等等。我国红外诊断技术的发展是从1979年开始的,电力、石化、冶金等工业部门都首先把红外检测技术用作安全生产的重要措施,从而使之发展较快。 11电力工业我国电力红外诊断技术的发展基本走过了20年的历程。在20世纪60年代,曾联合研制了国内第一代专为电力设备用的红外测温仪。此后,随着电力系统的发展,引进了国外的红外热成像仪,应用效果显著。1987年全国红外测温经验交流大会后,电力红外诊断技术的发展速度和规模呈现了稳步的上升。自1988年7月在北京召开了第一次全国电力红外诊断技术经验交流会至今,全国电力系统的许多单位都取得了不少显著成果。目前,全国各个地区,包括青藏高原地区,都在不同的程度上应用着红外诊断技术。随着《带电设备红外诊断技术应用导则》(D L/664-1999)在全国的实施,对电力行业红外诊断技术的康普艾6150空压机维修一例陈　明一台康普艾6150螺杆式空压机工作在混合方式挡,负荷较大时(正常范围内)只连续工作80s左右,热过载继电器保护动作,停机。负荷小时一切正常。用钳流表测量串联在热过载继电器的各相电流基本平衡正常,当热过载继电器保护动作时的电流是153A左右,整定电流是150A。根据过载电流与热过载继电器开始动作的时间关系,当实际电流是整定电流的1倍时, (从冷态开始)保护触头应长期不动作;当过载电流是整定电流的112倍时,(从热态开始)保护触头<20min动作;当过载电流是整定电流的115倍时,(从热态开始)保护触头<2min动作。现153A电流才80s左右,不应该出现保护动作。所以确定是热过载继电器故障。购一只同型号热过载继电器要3600元,用西门子3UA6240-3热过载继电器代用,该产品才242元,使用半年来一切正常。W03.09-34 作者通联:浙江帅康电气股份有限公司设备部　浙江余姚市历山帅康工业园　315491 〔编辑　利　文〕讲座　工场经验设备管理与维修　2003№9　41

红外线检测技术与应用

红外线检测技术与应用摘要红外技术逐步从军用向民用转化，广泛应用于工业、农业、医学、交通等各个行业和部门。红外检测就是一红外辐射为原理基础，运用红外辐射测量分析方法和技术对设备、材料及其他物体进行测量和检测，进而发展成为红外诊断技术，因此红外检测技术的基础。Infrared technology gradually from military to civilian conversion, widely used in industrial, agricultural, medical, transportation and other industries and sectors. Infrared detection of infrared radiation is a basic principle, using infrared radiation measurement and analysis methods and techniques for the equipment, materials and other objects were measured and detected,, then become the infrared diagnosis technology, the infrared detection technology based. 关键词:红外检测光热辐射电子技术测量应用 Infrared detection of photothermal radiometry electronic measurement technology application 前言红外线技术是涉及红外物理学、红外光电子技术和计算机技术的综合技术科学，以红外辐射的产生、传播、转换和测量为研究内容。由于其特点，红外技术首先在军事上得到重视和应用。现代生产中，发生故障的后果往往非常严重，所以如何及时发现故障并进行及时处理显得尤为突出。人们在总结过去经验教训的基础上，提出在运行中或基本不停机的情况下，掌握其运行状态，判定产生故障的部位和原因，从而尽早发现及时处理，保障生产的持续进行，使得传统的预防性检修向预知性状态维修发展。第一节红外检测诊断中的传热分析传热主要研究的内容包括：在已知工作条件下，计算机获取系统温度分布和热传递的情况，或相反，在已知温度分布和热传递的条件下获取工作条件的信息。所以红外检测于诊断技术中的传热分析可分为以下两种情况：一是在已知被对象内部结构及其几何形状、热物性参数、边界条件和初始条件的前提下，通过求解导微分方程，获得对象表面温度分布及其变化规律。二是利用从外部红外检测到的表面温度场温度分布数据，利用有关的已知条件和参数求解导热微分方程式，得到被测对象内部温度分布。第二节红外线检测方法、判断标准及缺陷定义 2.1 红外检测方法的确定多年来为预防输电线路过热故障，采取了目视判断、贴蜡片等多种方法，目前普遍认为采用红外热成像技术是较为有效的方法。但由于红外线热成像受人员素质和环境因素影响较大，加上杆塔较高，测量距离较远及材料发射率的选择等诸多因素的影响，所检测到的发热点相对环境温度的温升存在误差，必然带来热缺陷的判断误差，使红外检测存在一定的局限性。电流型致热设备的缺陷类型用相对温差值来判断，即两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。相对温差δt，可用下式求出: δt = ( τ 1 －τ2) /τ 1 × 100%= ( T1 － T2) /( T1 － T0) × 100%

红外检测技术应用

红外检测技术及应用红外基本概念红外线：白色的太阳光被分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色，位于可见光红光外侧，人眼看不见的光线叫红外线。红外线是电磁辐射频谱的一部分，电磁频谱中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽马射线和X光。红外线是一种电磁波，它的电磁波谱图见下： ●按波长红外波段通常又分成四个较小的波段：近红外、中红外、远红外、极远红外。 ●红外线波长通常以微米来表示。红外频谱范围从0.7微米至1000微米。 ●实践中，红外温度测量使用的波段范围为0.7微米至14微米。 ●红外线遵循可见光所遵循的规律：直线传播，反射、折射。任何大于绝对零度（-273C）的物体都会向外界辐射热能。红外测温仪就是通过接受物体辐射的红外能量而计算出物体的表面温度。 ●黑体：一个吸收所有碰撞它的任何波长红外辐射的物体被定义为黑体。 ●黑体辐射：实际上的黑体就是一个空腔，上面开有一个小孔，当空腔达到某一温度并处于热平衡时，从小孔射出的红外辐射就具有稳定的特性，称为黑体辐射。

基本热传导理论：传导模式： ? 辐射 ? 传导 ? 对流 ●传导：热量传导取决于： ? 传导率（k）和厚度（L） ? 温差△T（从一侧到另一侧） ? 面积A 传导率值 ●常见材料的k值 ●数值越大，传导性越强温差△T的变化 ?△T增加，热传导也增加 ?△T降低，热传导也降低 ?无△T，也没有传导 ●对流：对流传导的热能取决于： ? h 值（对流系数） ? 温差△T（从表面到该流量的一点）? 面积A 对流系数（h）取决于： ? 流速 ? 流量方向 ? 表面状态 ? 几何结构 ? 粘度不能简单地用数量表示温差：如传导情况一样 ?△T增加，热传导也增加 ?△T降低，热传导也降低

红外检测技术介绍

红外探测技术红外检测技术基本原理红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观的基础。红外线是波长在0.76～1000μm 之间的一种电磁波，按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射在真空中的传播速度 C ＝299792458m/s 10103?≈cm/s 红外辐射的波长 ωλc = 式中：C:速度 λ：波长 ω：频率红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停的辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外

线。其中黑体频谱辐射能流密度对红外辐射波长的关系，根据普郎克定律： e C p T T c λλλ2 151?= （瓦·厘米 2-·微米1-）式中： p T λ—波长λ，热力学温度为T 时，黑体的红外辐射功率。 C 1—光速度（10103?cm/s ） C 2 —第一辐射常数=4107415.3?（瓦厘米2-微米2） λ—波长（微米），T 热力学温度（K ）温度辐射的能量密度峰值对应的波长，随物体温度的升高波长变短。根据维思定律：T =2898λ（μm ）式中： λ—峰值波长，单位：μm T —物体的绝对温度单位K 物体的红外辐射功率与物体表面绝对温度的四次方成正比，与物体表面的发射率成正比。物体红外辐射的总功率对温度的关系，根据斯蒂芬—波尔兹曼定律：

红外传感器的性能测试及应用实验报告

红外传感器的性能测试及应用实验报告学院:计算机与电子信息学院专业:电子信息与通信工程类班级:111班学号:1107200144 姓名:谭晨曦一、实验目的： 1、掌握红外传感器的基本应用电路。 2、掌握收、发红外光的元件的基本特性。 3、掌握红外传感器在黑线检测应用上的性能特点。二、实验设备：二、万用表，双路直流电压源。实验基本元件：带有收发功能的一体化的红外传感器RPR220， 100k电位器二个，100 定值电阻R1，2k电阻定值电阻R2。三、实验原理：测试红外线传感的电路如图所示：

左边为发射管，通过的电流为F I ；右边为接收管，通过的电流为C I 。传感器的基本特性是：发射管，通过的电流越大，发射的光的强度也越大；接收管，接收到的光越强，通过的电流就越大。发射管把红外线发射出去，红外线经过反射平面反射回到接收管。通过检测接收管的电流大小，就可以感知到反射平面的反射强度。在白底平面上检测黑线的应用中，就是根据反射回来的光线在接收管中产生的电流大小，来判断是否存在黑线。测量回路电流大小的方法，就是在回路中，串联阻值已知的电阻，通过测量电阻上的电压，换算出实际电流的大小。实际应用中，将发射管回路中的电流源换成电压源，通过改变回路串联电阻的大小，来调节回路电流的大小。本实验中，该串联电阻应由一固定数值的电阻和一电位器组成，其中固定电阻的作用，一是通过它来测量出电流大小，二是防止当电位器调节到0时，有可能会导致电流过大而烧毁发射管。对于接收管回路，可采用这种方法来达到既能测量回路电流大小，又可以调节接收管上电压大小的目的。四、实验主要任务： 1、根据实验原理所述知识及后面任务的需要，设计并制作一个测试红外线传感器性能的电路。 2、若d 为传感器前端到反射平面（白纸）之间的距离大小，分别测量出当10d mm =和20d mm =时的以下特性曲线。 (a) (b) 测量(a)图特性时，必须确保流过发射管的电流不超过其极限值。测量(b)图特性时，只测量当10F I mA =和20F I mA =的两条特性曲线。CE V 最高取20V 。自行设计数据记录表格，将各测试点数据如实记录。 3、在白纸中间贴一条2cm 宽的黑胶带，如图所示：

红外检测技术及应用

红外基本概念红外线：白色的太阳光被分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色，位于可见光红光外侧，人眼看不见的光线叫红外线。红外线是电磁辐射频谱的一部分，电磁频谱中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽马射线和X光。红外线是一种电磁波，它的电磁波谱图见下：按波长红外波段通常又分成四个较小的波段：近红外、中红外、远红外、极远红外。红外线波长通常以微米来表示。红外频谱范围从微米至1000微米。实践中，红外温度测量使用的波段范围为微米至14微米。红外线遵循可见光所遵循的规律：直线传播，反射、折射。任何大于绝对零度（-273C）的物体都会向外界辐射热能。红外测温仪就是通过接受物体辐射的红外能量而计算出物体的表面温度。黑体：一个吸收所有碰撞它的任何波长红外辐射的物体被定义为黑体。黑体辐射：实际上的黑体就是一个空腔，上面开有一个小孔，当空腔达到某一温度并处于热平衡时，从小孔射出的红外辐射就具有稳定的特性，称为黑体辐射。基本热传导理论：传导模式： ?辐射 ?传导 ?对流传导：热量传导取决于： ?传导率（k）和厚度（L） ?温差△T（从一侧到另一侧）

?面积A 传导率值常见材料的k值数值越大，传导性越强温差△T的变化 ?△T增加，热传导也增加 ?△T降低，热传导也降低 ?无△T，也没有传导对流：对流传导的热能取决于： ?h 值（对流系数） ?温差△T（从表面到该流量的一点） ?面积A 对流系数（h）取决于： ?流速 ?流量方向 ?表面状态 ?几何结构 ?粘度不能简单地用数量表示温差：如传导情况一样 ?△T增加，热传导也增加 ?△T降低，热传导也降低 ?没有△T，也没有传导辐射一个表面的辐射热能取决于： ?σ = S-B 常数 ?发射率（ε） ?温度（T）一个热表面要比一个凉爽的表面放射更多热辐射（如果两个是同样材料的话）发射率： ?一种材料性质 ?一种“效率系数” ?校正值= ?黑体= ?实体= <.

红外热成像检测技术的应用和展望

红外热成像检测技术的应用和展望 Hessen was revised in January 2021

梯度不同，因而显现出的红外热图像也有所不同。通过研究被检测材料的内部缺陷及结构力学性能，找出其热传导特性与红外热图像之间的关系和机理，根据显示图像的温度梯度就可以确定缺陷的位置和范围，由温度梯度随时间变化的速率可以确定缺陷的深度。采用红外热成像技术进行检测的特点是不受材料的几何结构及材质的限制，可以实现非接触、大面积的检测。 2.红外热成像检测技术的分类根据探测方式不同，红外热成像检测技术可划分为透射式和反射式，其中反射式更便于使用；根据引起温差的方式不同，可划分为主动式和被动式。主动式红外热成像检测技术可以对物体表面进行快速、准确的检测，并具有直观、非接触、单次检测面积大等特点。根据主动式激励源不同，主要划分脉冲红外热成像检测技术、锁相红外热成像检测技术和超声红外热成像检测技术等。脉冲红外热成像检测技术脉冲红外热成像技术是一种集光、机、电为一体的非接触式无损检测方法，也是目前研究最多和最成熟的方法之一。工作原理如图1所示:以高能脉冲闪光灯作为激励热源，热流在被测构件内部传导过程中，若构件内部存在缺陷或损伤，则使得物体内部热分布将存在不连续性结构，从而导致其缺陷或损伤处的表面温度与无缺陷或损伤处有明显不同。图1冲红外热成像检测技术的工作原理脉冲红外热成像检测方式虽然简单实用，但是也存在着一些缺点：适于检测平板类构件，对于复杂结构构件检测存在困难；对热源的均匀性要求非常高；检测构件厚度有限，当检测厚度较高的构件时，难以显示缺陷结果。锁相红外热成像检测技术