红外测温培训课件

• 4.11、准确度：在最大测量范围内，允许的最 大温度误差，以绝对误差或误差百分数表示。
25
五、检测环境条件要求
5.1 、一般检测的要求
• a) 被检设备是带电运行设备，应尽量避开视线 中的封闭遮挡物，如门或盖板；
• b) 环境温度一般不低于5℃，相对湿度一般不大 于85%；天气以阴天、多云为宜，夜间图像质量最 好；不应在雷、雨、雾、雪等气象条件下进行， 检测时风速一般不大于5m/s。
22
四、红外检测专业术语
• 4.5、一般检测：适用于用红外热像仪对电气 设备进行大面积检测。
• 4.6、精确检测：主要用于检测电压致热型和 部分电流致热型设备的内部缺陷，以便对设 备的故障进行精确判断。
23
四、红外检测专业术语
•4.7、电压致热型设备：由于电压效应引起发热 的设备。
•4.8、电流致热型设备：由于电流效应引起发热 的设备。电流型.jpg
18
5、大气衰减的影响
19
四、红外检测专业术语
• 4.1、温升 ：被测设备表面温度和环境 温度参照体表面温度之差。
• 4.2、温差 ：不同被测设备或同一被测 设备不同部位之间的温度差。
20
四、红外检测专业术语
• 4.3、相对温差：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：
43
九、判断方法
9.1表面温度判断法 9.2同类比较判定法 9.3图像特征判断法 9.4相对温差判断法 9.5档案分析判断法 9.6实时分析判断法
40
八、红外检测周期
• 变（配）电设备的检测 • 110kV及以下重要变（配）电站每年检测
一次。 • 对于运行环境差、陈旧或有缺陷的设备，
大负荷运行期间、系统运行方式改变且设 备负荷突然增加等情况下，需对电气设备 增加检测次数。
41
八、红外检测周期
• 变（配）电设备的检测 • 新建、改扩建或大修后的电气设备，应在
26
五、检测环境条件要求
5.2 、一般检测的要求
• C) 户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪 器镜头，在室内或晚上检测应避开灯光的直射， 宜闭灯检测。
• D) 检测电流致热型设备，最好在高峰负荷状态 下进行。否则，一般应在不低于30%的额定负荷下 进行,同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影 响。
• 7.2、精确检测 为了准确测温或方便跟踪，应事先设定几
个不同的方向和角度，确定最佳检测位置，并 可做上标记，以供今后的复测用，提高互比性 和工作效率。
正确选择被测设备的辐射率，特别要考虑 金属材料表面氧化对选取辐射率的影响。
将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿 参数输入，进行必要修正，并选择适当的测温 范围。
34
七、现场操作方法
• 7.1、一般检测 应充分利用仪器的有关功能，如图像平均、
自动跟踪等，以达到最佳检测效果。 环境温度发生较大变化时，应对仪器重新
进行内部温度校准，校准方法按仪器的说明书进 行。
作为一般检测，被测设备的辐射率一般取0.9 左右。
35
七、现场操作方法
• 7.2、精确检测 检测温升所用的环境温度参照体应尽可能
30
六、检测仪器的要求
6.2 手持(枪)式红外热像仪 能满足一般检测的要求，有最高点温
度自动跟踪，采用LCD显示屏，可无取景器， 操作简单，仪器轻便，图像比较清晰、稳 定。
31
六、检测仪器的要求
6.3 线路适用型红外热像仪 满足红外热像仪的基本功能要求，配备
有中、长焦距镜头，空间分辨率达到使用 要求。
4
黑体和发射率
• 黑体是指吸收所有入射光线而不反射或透 射的物体即黑体所吸收的红外线能量与发 射红外线能量相等。
• 辐射率又称发射率：指物体的辐射能力与 相同温度下黑体的辐射能力之比，与黑体 相比，其他物体的发射率都小于1。
• 影响辐射率的因素：材料、粗糙度、温度 等。
5
二、红外热像仪器成像理论
• 变电站内设备拍摄时一般采用24°标准镜头 （高压套管、避雷器，独立CT等）。
• 近距离线路设备拍摄采用12°镜头（如35kV户 外线路电缆头等）
• 远距离线路设备拍摄采用7°三倍镜头（如 500kV线路耐张线夹等）。
13
NETD • NETD噪声等效温差，又称温度
分辨率。 • 是评价热成像系统探测灵敏度
1.红外辐射以电磁波的形式进入传 感器，传感器吸收红外辐射，传感 器温度升高。
2.传感器电阻改变。
3.电阻改变以电信号的形式被探测。
4.不需要冷却，因为采用直接加热 的效应。
8
2、非制冷焦平面探测器
• 采用微型辐射热量探测器 • 工作原理：类似热敏电阻，即探测
器吸收入射的红外辐射，致使自身 的温度升高，从而导致探测器阻值 发生变化，在外加电流的作用下可 以产生电压信号输出。
• 空间分辨率为1.3mrad的热像仪：如果被测目标与 热像仪之间距离为100m，那么0.13M大小的物体 在热像仪的镜头聚焦,并投影到探测器上,正好充满 1个探测器单元像数. 0.26M大小的物体在热像仪的 镜头聚焦,并投影到探测器上,正好充满四个探测器 单元像数.
12
空间分辨率
• 为了保障红外图片细节的清晰和测温准确性， 对不同类型电气设备拍摄需要采用不同的镜头。
•4.9、综合致热型设备：即有电压效应，又有电 流效应，或者电磁效应引起发热的设备。综合 制热.jpg
24
四、红外检测专业术语
• 4.10 、噪声等效温差（NETD）：用热像仪观 察一个低空间频率的靶标时，当其视频信号 的信噪比（S/N）为1时，观察者可以分辨的 最小目标与背景之间的等效温差。NETD是评 价热像仪探测目标灵敏度和噪声大小的一个 客观参数。
37
七、现场操作方法
• 7.2、精确检测 记录被检设备的实际负荷电流、额
定电流、运行电压，被检物体温度及环境 参照体的温度值。
38
八、红外检测周期
• 检测周期应根据电气设备在电力系统中的 作用及重要性，并参照设备的电压等级、 负荷电流、投运时间、设备状况等决定。 电气设备红外检测管理及检测原始记录。
33
七、现场操作方法
• 7.1、一般检测 仪器在开机后需进行内部温度校准，待稳定后即可
开始开始工作。 一般先远距离对所用被测设备进行全面扫描，发现
有异常后，再有针对性地近距离对异常部位和重点被测设 备进行准确检测。
仪器的色标温度量程设置在环境温度加10K-20K左右 的温升范围。
有彩色显示功能的仪器，宜选择彩色显示方式，调 节图像使其具有清晰的温度层次显示，并结合数值手段， 如热点跟踪、区域温度跟踪等手段进行检查。
投运待负荷后不超过1个月内（但至少在 24h以后）进行一次检测，并建议对变压 器、断路器、套管、避雷器、电压互感器、 电流互感器、电缆终端等进行精确检测， 对原始数据及图像进行存档。
42
八、红外检测周期
• 变（配）电设备的检测 • 建议每年对330kV及以上变压器、套管、
避雷器、电容式电压互感器、电流互感器、 电缆头等电压致热型设备进行一次精确检 测，做好记录，必要时将测试数据及图像 存入红外数据库，进行动态管理。 注：红外测温的检测周要求期还应结合运行 单位的测温要求
t 1 1210 % 0 T T1 1 T T0 210 % 0
式中：τ1和T1——发热点的温升和温度； τ2和T2——正常相对应点的温升和温
度； T0——环境参照体的温度。 21
四、红外检测专业术语
• 4.4、环境温度参照体 ： 用来采集环境温度的 物体。它不一定具有当时的真实环境温度， 但具有与被检测设备相似的物理属性，并与 被测检测设备处于相似的环境之中。
9
3、红外镜头
• 能够将红外辐射能量聚焦到探测 器上的特殊镜头。
• 材料是锗单晶，表面镀金钢石。 • Ge是红外长波仪器镜头最好的材
料，但价格昂贵。
10
4、红外热像仪的基本参数
• 帧频：反映探测器变化快慢的量。如 HY6800帧频是50Hz,即1/50秒。
11
空间分辨率
• 空间分辨率 ：红外热像仪分辨物体的能力，单位 mrad（毫弧度）。可理解为测量距离和目标大小 的关系。
17
4、物体之间的辐射传递的影响
• 物体对于给定的入射辐射必然存在着吸收、 反射，而当达到热平衡后，其吸收的辐射 能必然转化为向外发射的辐射能。因此， 当我们在一个变电站中，检测任意一个目 标时，所检测出来的温度，必然还存在着 附近其它物体的影响。
• 因此，我们在检测时，要注意检测的方向 和时间，使其它物体的影响降到最小。
27
5.3、精确检测要求
• 除满足一般检测的环境要求下，还满足以 下的要求
• a)风速一般不大于0.5m/s; • b)设备通电时间不小于6h，最好在24h以上; • c)检测期间天气为阴天、夜间或晴天日落后
2h后；
28
5.3、精确检测要求
• d)被检测设备周围应具有均衡的背景辐射， 应尽量避开附近热辐射源的干扰，某些设 备被检测时还应避开人体热源等的红外辐 射；
39
八、红外检测周期
• 变（配）电设备的检测 • 正常运行变（配）电设备的检测应遵循检
测和预试前普测、高温高负荷等情况下的 特殊巡测相结合的原则。一般220kV及以 上的交（直）流变电站每年不少于两次， 其中一次可在大负荷前，另一次可在停电 检修及预试前，以便使查出的缺陷在检修 中能够得到及时处理，避免重复停电。
选择与被测设备类似的物体，且最好能在同一方 向或同一视场中选择。
在安全距离允许的条件下，红外仪器宜尽 量靠近被测设备，使被测设备（或目标）尽量充 满整个仪器的视场，以提高仪器对被测设备表面 细节的分辨能力及测温准确度，必要时，可使用 中、长焦距镜头。线路检测一般需使用中、长度 焦距镜头。