Принцип роботи та застосування інфрачервоного термометра
1 Огляд
У виробничому процесі технологія інфрачервоного вимірювання температури відіграє важливу роль у контролі та моніторингу якості продукції, онлайн-діагностиці та захисті від несправностей обладнання та енергозбереженні. За останні 20 років технологія безконтактних інфрачервоних термометрів швидко розвивалася, їхня продуктивність безперервно вдосконалювалася, їхні функції постійно розширювалися, їх різновиди продовжували збільшуватися, сфера їх застосування також продовжувала розширюватися, а їх частка ринку зростає з року в рік. У порівнянні з контактними методами вимірювання температури інфрачервоне вимірювання температури має такі переваги, як швидкий час відгуку, безконтактність, безпечне використання та тривалий термін служби. Безконтактні інфрачервоні термометри включають три серії портативних, он-лайн і скануючих, і оснащені різними опціями та комп'ютерним програмним забезпеченням, і кожна серія має різні моделі та специфікації. Серед різноманітних моделей термометрів з різними характеристиками користувачам дуже важливо вибрати правильну модель інфрачервоного термометра.
Техніка інфрачервоного детектування є ключовим проектом популяризації вітчизняних науково-технічних досягнень під час «дев’ятої п’ятирічки». Випромінюване інфрачервоне випромінювання (інфрачервоне випромінювання) відображає своє теплове зображення на флуоресцентному екрані, таким чином точно оцінюючи розподіл температури поверхні об’єкта, що має переваги точності, реального часу та швидкості. Завдяки руху власних молекул будь-який об’єкт безперервно випромінює інфрачервону теплову енергію назовні, утворюючи таким чином певне температурне поле на поверхні об’єкта, широко відоме як «теплове зображення». Інфрачервона діагностична технологія поглинає цю енергію інфрачервоного випромінювання для вимірювання температури поверхні обладнання та розподілу температурного поля, щоб оцінити стан нагріву обладнання. В даний час існує багато тестового обладнання, яке використовує технологію інфрачервоної діагностики, наприклад інфрачервоний термометр, інфрачервоний тепловізійний телевізор, інфрачервоний тепловізор і так далі. Таке обладнання, як інфрачервоні тепловізори та інфрачервоні тепловізійні камери, використовує технологію тепловізору для перетворення цього невидимого «теплового зображення» на зображення у видимому світлі, що робить тестовий ефект інтуїтивно зрозумілим, високочутливим і здатним виявляти ледве помітні зміни теплового стану пристрою. обладнання та точно відображають внутрішні та зовнішні умови нагрівання обладнання мають високу надійність і дуже ефективні у виявленні прихованих небезпек обладнання.
Технологія інфрачервоної діагностики може робити надійні прогнози ранніх дефектів відмови та ефективності ізоляції електрообладнання, а також покращувати профілактичне випробувальне технічне обслуговування традиційного електрообладнання (профілактичне випробування є стандартом, запровадженим у колишньому Радянському Союзі в 1950-х роках) до прогнозованого технічного обслуговування, яка також є сучасною електроенергетикою. Напрямок розвитку підприємства. Особливо зараз, коли розробка великих агрегатів і надвисокої напруги висуває все більш високі вимоги до надійної роботи енергосистеми, що пов’язано зі стабільністю електромережі. З безперервним розвитком і зрілістю сучасної науки і технологій використання інфрачервоного моніторингу стану та діагностичних технологій має характеристики великої відстані, без контакту, без відбору проб, без розбирання, і має характеристики точності, швидкості та інтуїції, і може контролювати та діагностувати електрообладнання в режимі реального часу. Більшість несправностей (майже може охопити виявлення різних несправностей всього електрообладнання). Їй привернули велику увагу вітчизняні та зарубіжні енергетичні підприємства (передова система технічного обслуговування на основі стану, яка широко використовувалася в інших країнах наприкінці 1970-х років) і швидко розвивалася. Застосування технології інфрачервоного виявлення має велике значення для підвищення надійності та ефективності електрообладнання, підвищення економічної вигоди від експлуатації та зниження витрат на технічне обслуговування. Це дуже хороший метод, який зараз широко просувається в галузі прогнозного технічного обслуговування, і він може підвищити рівень обслуговування та рівень працездатності обладнання на вищий рівень.
Технологію виявлення інфрачервоних зображень можна використовувати для безконтактного виявлення працюючого обладнання, фотографування розподілу його температурного поля, вимірювання значення температури будь-якої частини та відповідної діагностики різних зовнішніх і внутрішніх несправностей у режимі реального часу, телеметрії, інтуїтивно зрозумілого Завдяки перевагам вимірювання температури дуже зручно та ефективно виявляти працююче обладнання та обладнання під напругою електростанцій, підстанцій та ліній електропередачі.
Спосіб використання тепловізора для виявлення онлайнового електрообладнання - це метод інфрачервоної реєстрації температури. Інфрачервоний метод реєстрації температури - це нова технологія, яка використовується в промисловості для неруйнівного виявлення, перевірки продуктивності обладнання та контролю його робочого стану. У порівнянні з традиційними методами вимірювання температури (такими як термопари, воскові листи з різними температурами плавлення тощо, розміщені на поверхні або тілі вимірюваного об’єкта), тепловізор може визначати температуру гарячої точки в реальному часі, кількісно та онлайн на певній відстані. , Він також може малювати температурний градієнт теплового зображення обладнання, що працює, і він має високу чутливість і не заважає електромагнітним полям, тому його зручно використовувати на місці. Він може виявляти термічно викликані несправності електричного обладнання з високою роздільною здатністю 0.05 градусів у широкому діапазоні від -20 градусів до 2000 градусів, виявляючи, наприклад, нагрівання з’єднань проводів або затискачів, а також місцеве гаряче плями в електрообладнанні тощо.
Технологія інфрачервоної діагностики обладнання під напругою – нова тема. Це комплексна технологія, яка використовує ефект нагрівання зарядженого обладнання, використовує спеціальне обладнання для отримання інформації про інфрачервоне випромінювання, що випромінюється від поверхні обладнання, а потім оцінює стан обладнання та характер дефектів.
2. Основи інфрачервоної теорії
У 1672 році було відкрито, що сонячне світло (біле світло) складається зі світла різних кольорів. У той же час Ньютон зробив висновок, що монохроматичне світло за своєю природою простіше білого. Використовуйте дихроїчну призму, щоб розкласти сонячне світло (біле світло) на монохроматичне світло червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, синього, синього, фіолетового тощо. У 1800 році британський фізик Ф. В. Гюксель відкрив інфрачервоні промені, досліджуючи різні кольорові світла від теплова точка зору. Коли він досліджував тепло різних кольорів світла, він навмисно загородив перше вікно темної кімнати темною пластиною і відкрив у пластині прямокутний отвір, у який встановили призму світлорозділювача. Коли сонячне світло проходить через призму, воно розкладається на кольорові світлові смуги, а термометр використовується для вимірювання тепла, яке міститься різними кольорами в світлових смугах. Для порівняння з температурою навколишнього середовища Хюксель використовував кілька термометрів, розміщених біля кольорової світлової смуги, як порівняльні термометри для вимірювання температури навколишнього середовища. Під час експерименту він випадково виявив дивне явище: термометр, розміщений поза червонуватим світлом, мав вище значення, ніж інші температури в кімнаті. Після проб і помилок ця так звана високотемпературна зона з найбільшим нагріванням завжди знаходиться за межами червоного світла на краю світлової смуги. Тож він оголосив, що окрім видимого світла, у випромінюванні сонця є також «червоне світло», невидиме для людського ока. Це невидиме «червоне світло» знаходиться поза червоним світлом і називається інфрачервоним світлом. Інфрачервоне випромінювання - це різновид електромагнітної хвилі, яка має ту ж сутність, що й радіохвилі та видиме світло. Відкриття інфрачервоного випромінювання є стрибком у людському розумінні природи, і воно відкрило новий широкий шлях для дослідження, використання та розвитку інфрачервоних технологій.
Довжина хвилі інфрачервоних променів становить від 0,76 до 100 мкм. За діапазоном довжин хвиль його можна розділити на чотири категорії: ближній інфрачервоний, середній інфрачервоний, далекий інфрачервоний і дуже далекий інфрачервоний діапазон. Його положення в безперервному спектрі електромагнітних хвиль - це область між радіохвилями та видимим світлом. . Інфрачервоне випромінювання є одним із наймасштабніших електромагнітних випромінювань у природі. Він заснований на тому факті, що будь-який об'єкт буде виробляти власні молекулярні та атомні нерегулярні рухи в звичайному середовищі та безперервно випромінювати теплову інфрачервону енергію, молекули та атоми. Чим інтенсивніший рух, тим більша випромінювана енергія, і навпаки, тим менша випромінювана енергія.
Об’єкти з температурою вище нуля випромінюють інфрачервоні промені завдяки власному молекулярному руху. Після того, як сигнал потужності, випромінюваний об'єктом, перетворюється в електричний сигнал інфрачервоним детектором, вихідний сигнал пристрою формування зображення може повністю імітувати просторовий розподіл температури поверхні сканованого об'єкта один за одним. Після обробки електронною системою воно передається на екран дисплея і отримується теплове зображення, що відповідає розподілу тепла на поверхні об'єкта. Використовуючи цей метод, можна реалізувати зображення теплового стану на великій відстані та вимірювати температуру цілі, аналізувати та судити.
