红外热像仪的测温原理

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红外热成像仪的介绍及工作原理

红外热成像仪的介绍及工作原理

1.红外热成像技术红外成像技术作为一门新技术,在电力设备运行状态检测中有着无比的优越性。

红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断,它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像。

由于设备的热像图是设备运行状态下热状态及其温度分布的真实描写,而电力设备在运行状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的一个重要特征。

因此采用红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来诊断设备的状态及其隐患缺陷。

2.什么是红外热像图一般我们人眼能够感受到的可见光波长为:0.38—0.78微米。

通常我们将比0.78微米长的电磁波,称为红外线。

自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。

同一目标的热图像和可见光图像是不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布图像,或者说,红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

3.红外热像仪的原理热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受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件上,从而获得红外热像图,热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

红外热像仪的非接触式测温方式,能够在不影响轧辊工作的同时测量其实时温度,并随时采取降温措施。

红外热像仪的原理4.红外热成像的特点自然界所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体,都会发出红外线,红外线(或称热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射。

大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。

因此,这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。

我们利用这两个窗口,可以在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的恶劣环境,能够清晰地观察到前方的情况。

5.在线式红外热像仪采用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备,我们称为红外热像仪。

电力设备红外精确测温规范及图谱库的建立与应用(最新)

电力设备红外精确测温规范及图谱库的建立与应用(最新)

电力设备红外精确测温规范及图谱库的建立与应用(最新)一、引言电力系统作为现代社会的基石,其安全稳定运行至关重要。

电力设备在长期运行过程中,由于各种因素的影响,可能会出现局部过热现象,进而引发设备故障甚至事故。

红外精确测温技术作为一种非接触式检测手段,能够有效识别设备的热异常,提前预警潜在风险。

本文将详细探讨电力设备红外精确测温的规范、图谱库的建立及其应用,旨在为电力系统的安全运行提供有力保障。

二、电力设备红外精确测温技术概述1. 红外测温原理红外测温技术基于物体的热辐射原理,通过检测物体表面发射的红外辐射能量,计算出物体的表面温度。

其核心原理遵循斯特藩玻尔兹曼定律和维恩位移定律。

2. 红外测温设备常见的红外测温设备包括红外热像仪和红外点温仪。

红外热像仪能够提供被测物体的二维温度分布图像,而红外点温仪则主要用于测量单一点的温度。

3. 红外测温的优势非接触性:无需接触被测物体,安全性高。

实时性:能够实时监测设备温度变化。

直观性:通过热像图直观显示温度分布,便于分析和判断。

三、电力设备红外精确测温规范1. 设备选择与校准设备选择:根据被测设备的类型、尺寸和测温精度要求,选择合适的红外测温设备。

例如,对于大型变电站,建议使用高分辨率、高精度的红外热像仪。

设备校准:定期对红外测温设备进行校准,确保其测量精度。

校准应遵循国家相关标准和规程。

2. 测量环境要求环境温度:测量时应避免环境温度剧烈变化,最佳测量环境温度为20℃至50℃。

湿度:相对湿度应控制在85%以下,避免水汽对红外辐射的干扰。

风速:风速不宜超过3m/s,防止风速影响测量精度。

3. 测量距离与角度测量距离:根据设备的尺寸和红外测温设备的性能,选择合适的测量距离。

一般建议测量距离为设备直径的35倍。

测量角度:尽量保持红外测温设备与被测设备表面垂直,避免角度过大导致的测量误差。

4. 测量流程前期准备:检查设备状态,确保红外测温设备电量充足,校准无误。

红外热像仪的使用方法和技巧及工作原理

红外热像仪的使用方法和技巧及工作原理

红外热像仪的使用方法和技巧及工作原理红外热像仪的使用方法和技巧通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量变化为可见的热图像。

热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

一、红外热像仪的使用注意事项:1、确定测温范围:测温范围是热像仪比较紧要的一个性能指标。

每种型号的热像仪都有本身特定的测温范围。

因此,用户的被测温度范围确定要考虑精准、全面,既不要过窄,也不要过宽。

依据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,用户只需要购买在本身测量温度内的红外热像仪。

2、确定目标尺寸:红外热像仪依据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。

对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充分热像仪视场。

建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。

假如目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入热像仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。

相反,假如目标大于热像仪的视场,热像仪就不会受到测量区域外面的背景影响。

3、确定光学辨别率(距离系灵敏):光学辨别率由D与S之比确定,是热像仪到目标之间的距离D 与测量光斑直径S之比。

假如测温仪由于环境条件限制必需安装在阔别目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学辨别率的热像仪。

光学辨别率越高,即增大D:S比值,热像仪的成本也越高。

确定波长范围:目标材料的发射率和表面特性决议热像仪的光谱响应或波长。

对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。

在高温区,测量金属材料的较好波长是近红外,可选用0.18—1.0μm波长。

其他温区可选用1.6μm、2.2μm和3.9μm波长。

由于有些材料在确定波长是透亮的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特别的波长。

如测量玻璃内部温度选用 1.0μm、2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长;测量玻璃内部温度选用5.0μm波长;测低温区选用8—14μm波长为宜;再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm波长,聚酯类选用4.3μm或7.9μm波长。

(完整版)红外测温算法——最终版

(完整版)红外测温算法——最终版

(完整版)红外测温算法——最终版红外热像仪测温算法红外热像测温原理⿊体辐射的基本规律是红外辐射理论研究和技术应⽤的基础。

所谓⿊体,就是在任何温度下能吸收任何波长辐射的物体。

斯蒂芬⼀波尔兹曼定律指出,⿊体的辐出度,即⿊体表⾯单位⾯积上所发射的各种波长的总辐射功率与其热⼒学温度T的四次⽅成正⽐:在相同温度下,实际物体在同⼀波长范围内辐射的功率总是⼩于⿊体辐射的功率。

也就是说,实际物体的单⾊辐出度⼩于⿊体的单⾊辐出度。

我们把与的⽐值称为物体的单⾊⿊度,它表⽰实际物体的辐射接近⿊体的程度:即(1)将式(1)两端积分(2)如果物体的单⾊⿊度是不随波长变化的常数,即,则称此类物体为灰体。

结合关系式:和可得所以(3)实际物体的热辐射在红外波长范围内,可以近似地看成灰体辐射。

被定义为物体的发射率。

表明该物体的辐射本领与同温度同测量条件下的⿊体辐射本领之⽐。

式(3)正是红外测温技术的理论依据。

作⽤于热像仪的辐射照度为(4)其中,为表⾯发射率,为表⾯吸收率,为⼤⽓的光谱透射率,为⼤⽓发射率,为被测物体表⾯温度,为环境温度,为⼤⽓温度,d 为该⽬标到测量仪器之间的距离,通常⼀定条件下,为⼀个常值,为热像仪最⼩空间张⾓所对应的⽬标的可视⾯积。

热像仪通常⼯作在某⼀个很窄的波段范围内,或之间,、、通常可认为与⽆关。

得到热像仪的响应电压为(5)其中,为热像仪透镜的⾯积,令,,则(5)式变为(6)红外热成像系统的探测器可以将接收到的红外波段的热辐射能量转换为电信号,经过放⼤、整型,模数转换后成为数字信号,在显⽰器上通过图像显⽰出来。

图像中的每⼀个点的灰度值与被测物体上该点发出并到达光电转换器件的辐射能量是对应的。

但直接从红外热成像系统显⽰的图像中读出的温度是物体表⾯的辐射温度,并不是真实温度,其值等于辐射出相同能量的⿊体的真实温度。

因此在实际测温时,要先⽤⾼精度⿊体对热像仪进⾏标定,找出⿊体温度与光电转换器件输出电压(在热图像上表现为灰度)的对应关系。

红外热成像检测原理

红外热成像检测原理

红外热成像检测原理红外热成像检测原理红外热成像检测运用光电技术检测物体热幅射的红外线特定波段信号,将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形,并可以进一步计算出温度值。

红外热成像技术使人类超越了视觉障碍,由此人们可以「看到的」物体表面温度分布状况。

物体表面温度如果超过绝对零度(0K)即会辐射出电磁波,随着温度变化,电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变,波长介于0.75μm到1000μm间的电磁波称为“红外线”,而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。

红外线在地表传送时,会受到大气组成物质( 特别是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收,强度明显下降,仅在短波3μ~5μm及长波8~12μm的两个波段有较好的穿透率(Transmission),通称大气窗口(Atmospheric window),大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测,计算并显示物体的表面温度分布。

此外,由于红外线对极大部份的固体及液体物质的穿透能力极差,因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。

预知维护检测预知维护检测是预先检测并诊断设备的潜在故障因素,有目的按计划地进行维护工作。

这种维护检测作业不仅提高设备运转的可靠性, 并降低设备的检修费用与工时,减少设备过度维护出现的问题。

红外线热像检测技术同时具备非破坏性检测、非接触式测量、直觉观测、不受电磁干扰、测温快速、灵敏度高等特性,是最有效的预知保养维护工作中对设备状态监测和故障诊断的方法之一。

设备出现异常时,通常显示出一定的征兆,如振动、声响、电量、光、温度、压力、异物等各种物理量的测量,可供发现并诊断问题。

许多的设备异常,在初期阶段会显示可觉察的温度差异,而红外线热成像是以测量温度为检测方法,将检测所得的热图像与温度值,根据设备的构造及特性进行分析,发现并诊断问题,提出建议改进方案。

红外线热成像检测是一项越来越被肯定的工业检测技术,就一般工厂检测应用而言,主要以提高设备运转的可靠性、工业安全及节能等为目的。

红外测温热像仪原理

红外测温热像仪原理

红外测温热像仪原理红外线测温仪是利用波长在0.76~100μm之间的红外线,对物体进行扫描成像,来进行对物体的设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等,因此,红外线测温仪一直以来都是国家研究的重要项目,包括在日常生活中,甚至在医学领域中,都是充当着一个重要的角色,为我们检测出许许多多存在却看不见的问题,但是他的工作原理是什么?小编为你们解释。

红外测温的理论原理在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断的向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75μm~100μm的红外线。

他最大的特点是在给定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值,这种物质称为黑体,并设定他的反射系数为1,其他的物质反射系数小于1,称为灰体,由于黑体的光谱辐射功率P(λT)与绝对温度T之间满足普朗克定。

说明在绝对温度T下,波长λ处单位面积上黑体的辐射功率为P(λT)。

根据这个关系可以得到相应的的关系曲线,即可的出:(1)随着温度的升高,物体的辐射能量越强。

这是红外辐射理论的出发点,也是单波段红外测温仪的设计依据。

(2)随着温度升高,辐射峰值向短波方向移动(向左),并且满足维恩位移定理,峰值处的波长与绝对温度T成反比,虚线为处峰值连线。

这个公式告诉我们为什么高温测温仪多工作在短波处,低温测温仪多工作在长波处。

(3)辐射能量随温度的变化率,短波处比长波处大,即短波处工作的测温仪相对信噪比高(灵敏度高),抗干扰性强,测温仪应尽量选择工作在峰值波长处,特别是低温小目标的情况下,这一点显得尤为重要。

红外线测温仪的原理红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。

被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入到红外检测器。

两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。

显示器指出被测物体的亮度温度。

这是小编总结的红外线测温仪的原理,大家是否清楚知道了?就是测量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的红外线。

用于沥青路面施工的红外成像技术

用于沥青路面施工的红外成像技术

用于沥青路面施工的红外成像技术求迎不如:红外热成像检测技术红外热成像检测技术的测量温度的原理早在1800年,英国物理学家赫歇尔研究单色光的温度时就发现了:在红光外,用来对比的温度计的温度要比色光中温度计的温度高,他于是就称发现一种看不见的热线,称为红外线。

我们都知道当温度高于绝对零度时,物体的分子都在不停地做无规则热运动,同时产生热辐射,所以自然界中的物体都能辐射出不同频率的红外线。

当物体在常温下时,物体辐射出的红外线是位于中、远红外线的光谱区,容易引起物体分子的共振,有着显著的热效应。

所以,又称中、远红外线为热红外。

而当物体的温度升高到使原子的外层电子发生跃迁时,将会辐射出近红外线。

红外热成像仪的工作原理众所周知,任何高于绝对零度的物体由于其自身分子运动,不停地向外发射红外辐射,红外热成像仪通过接受物体发出的红外线(红外辐射),再由红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号,经电子系统处理,得到与物体表面热分布相应的热像图,从而得出物体表面的温度分布情况。

红外热像仪主要由三个主要部分组成:探测器、监视器和显示屏。

红外热成像测量温度的方法红外热成像温度检测按其检测方式可分为主动式和被动式两大类。

主动式红外检测是将人为产生的特定波长红外光照在被测物体上,再利用红外热像仪接收物体表面反射的特定波长的红外光,从而构成物体的像。

被动式红外热像图的获取又可分为驱动式被动红外热像图获取和自然式被动红外热像图获取。

驱动式被动红外热像图检测是指在实际测量时人为加热被测物体一段时间后,再利用红外热像仪对被测物体表面进行检测。

自然式被动红外热像图是利用红外热像仪直接测量被测物体表面。

红外热成像仪特点因为红外热成像仪其在测量温度方面的优越性突出,所以现在人们广泛运用它进行温度测量。

它主要有以下特点:⑴它属于非接触测量技术,能够快速精准地测量运动的目标。

(2)测温效率高,测温面积大,红外热成像仪可以实现区域化温度检测,可以呈现出被测物体表面红外热像图。

钢筋工程技术交底中钢筋的红外测温原理

钢筋工程技术交底中钢筋的红外测温原理

钢筋工程技术交底中钢筋的红外测温原理钢筋是建筑工程中常用的一种材料,它承担着重要的结构支撑作用。

在钢筋工程技术交底中,了解钢筋的温度变化对于确保工程质量和安全至关重要。

而红外测温技术则是一种非接触式、高效准确的测温方法,被广泛应用于钢筋工程中。

红外测温原理是基于物体的热辐射特性。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体的热辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。

钢筋在不同温度下会发出不同的红外辐射,通过测量钢筋发出的红外辐射,可以间接得知钢筋的温度。

红外测温技术的核心是红外热像仪。

红外热像仪是一种能够将物体发出的红外辐射转化为可见光图像的仪器。

它通过红外感应器接收物体发出的红外辐射,然后转化为电信号,并通过图像处理技术将其转化为可见光图像。

这样,我们就能够直观地观察到钢筋的温度分布情况。

在钢筋工程中,红外测温技术可以应用于多个方面。

首先,它可以用来监测钢筋的温度变化。

钢筋在施工过程中会受到外界温度的影响,而温度的变化会导致钢筋的体积变化,进而影响工程的稳定性。

通过红外测温技术,施工人员可以实时监测钢筋的温度,及时采取措施来调整施工进度和施工方法,确保钢筋的质量和工程的安全。

其次,红外测温技术还可以用来检测钢筋的缺陷。

钢筋的质量问题可能会导致工程的安全隐患,而红外测温技术可以通过观察钢筋的温度分布来判断钢筋是否存在缺陷。

例如,如果某个钢筋的温度异常偏高,可能意味着该钢筋存在裂纹或者腐蚀等问题。

通过及时发现和处理这些问题,可以避免潜在的安全风险。

此外,红外测温技术还可以用来评估钢筋的使用寿命。

钢筋在使用过程中会受到多种因素的影响,例如潮湿、腐蚀等,这些因素可能导致钢筋的老化和损坏。

通过定期使用红外测温技术对钢筋进行检测,可以了解钢筋的温度变化情况,从而判断钢筋的使用寿命,并及时采取维修或更换措施,延长钢筋的使用寿命。

综上所述,红外测温技术在钢筋工程中具有重要的应用价值。

通过测量钢筋发出的红外辐射,可以了解钢筋的温度变化情况,监测钢筋的质量和安全,检测钢筋的缺陷,评估钢筋的使用寿命。

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红外热像仪的测温原理
自然界中除了人眼看得见的光(通常称为可见光),还有紫外线、红外线等非可见光。

而红外线是自然界中存在最广泛的电磁波,物体只要有温度,无论高低,都会发出红外线。

随着科技的日新月异,人们悄然运用红外线这一特性,让一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学应运而生,那就是红外线热成像。

而红外线热成像仪又是什么呢?简单的说,红外线热成像仪的操作就是以红外线热成像原理为基础的检测。

那红外线热成像仪的检测手段是什么原理呢?红外热像仪的测温原理是什么呢?
简单来说,红外线热成像仪具有安全、直观、高效、防止漏检4大核心优势。

普通红外线测温仪仅有单点测量功能,而红外线热成像仪则可捕获被测目标的整体温度分布,快速发现高温、低温点,从而避免漏检。

各位如果使用过红外线测温仪的工程师,应该深有体会,扫描一个高约1米的电气柜,需要反复来回扫描,生怕漏掉某个高温,造成安全隐患,几分钟是一定要的。

而使用红外线热成像仪,几秒钟的时间就可完成,最关键的是一目了然,绝对无遗漏。

其次,普通红外测温仪虽有激光指示器,但仅起提示被测目标作用,并不等于被测温点,而是对应的目标区域内的平均温度,但是大部分的使用者都会误以为屏幕显示的温度值就是激光点的温度,大错特错!而红外线热成像仪则不存在这个问题,由于显示的是整体的温度分布,一目了然,而且市面上的多数红外线热成像仪带激光指示器,以及LED灯,便于现场快速定位识别。

对于某些有安全距离限制的检测环境,普通红外测温仪无法满足需求,因为随测量距离增大,即扩大了准确检测的目标面积,自然得出的温度值会受到影响。

但是,
红外线热成像仪却能在使用者的安全距离外提供准确测量,因为300:1的D:S距离系数远超红外测温仪。

最后,对于数据的记录和分析,普通红外测温仪没有这样的功能,只能手工记录,无法有效管理。

而红外线热成像仪则可在拍摄的同时自动保存可见光图像,用于后期对比。

尤其是美国福禄克的红外线热像仪,还具有IR-photonotes功能,拍摄热图的同时还可以拍摄几张现场图,如设备型号、邻近设备、环境等,用于备注及存档。

红外线热成像仪的热图按像素分布准确记录目标的温度信息;并且可存储、导出、标注,还有后台分析功能并且提供红外线专业报告。

如今美国福禄克公司凭借行业领先的技术和人性化的设计,为客户提供最先进的检测工具、最高效的检测过程、最全面的红外热成像仪解决方案,帮助各个行业的客户在工作中迅速洞察隐患,提高巡检效率、高效解决问题。

红外线热成像仪的未来,值得期待!。

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