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紅外測溫儀的應用介紹
發(fā)布時間: 2011-01-08  點擊次數(shù): 2202次

非接觸式紅外測溫技術近十年來得到不斷發(fā)展,除了傳統(tǒng)的鋼鐵行業(yè)煉鋼高溫和化工行業(yè)有毒環(huán)境外,已在許多領域得到普遍應用,尤其值得一提的是2005年可怕的SARS病毒肆虐時的非典期。紅外測溫儀的適用范圍不斷擴大,在產品質量控制和監(jiān)測、設備故障診斷以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮著重要作用。紅外測溫儀已被證實是檢測和診斷電子設備故障的有效工具??晒?jié)省大量開支,用紅外測溫儀,可連續(xù)診斷電子連接問題:通過查找在DC電池上輸出濾波器連接處的熱點,可以檢測不間斷電源(UPS)的功能狀態(tài);也可檢驗電池組件和功率配電盤接線端子、開關齒輪或保險絲連接,防止能源消耗。由于松的連接器會產生熱,紅外測溫儀有助于識別回路中斷器的絕緣故障或監(jiān)視電子壓縮機;日常掃描變壓器的熱點可探測開裂的繞組和接線端子。

  1、為什么要使用紅外測溫儀?

  紅外測溫儀在使用中具有便捷的特點:紅外測溫儀可快速提供溫度測量,在用熱偶接觸式溫度計測量一個滲漏連接點的時間內,用紅外測溫儀幾乎可以讀取所有連接點的溫度。一般紅外測溫儀堅實輕巧,在工廠巡視和日常檢驗工作隨時都可攜帶。

  紅外測溫儀測量溫度相對:紅外測溫儀精度一般在1℃以內,這種性能做預防性維護時特別重要,例如監(jiān)視惡劣生產條件和將導致設備損壞停機的特別事件時。用紅外測溫儀,可快速探測操作溫度的微小變化,在其萌芽之時就可將問題解決,減少因設備故障造成的開支和維修的范圍。

  紅外測溫儀在使用中比較安全:紅外測溫儀能夠安全地讀取難以接近的或不可到達的目標溫度,可以在儀器允許的范圍內讀取目標溫度。非接觸溫度測量還可在不安全的或接觸測溫較困難的區(qū)域進行,測量就象在手邊測量一樣容易。

  2、紅外測溫儀在暖通和制冷行業(yè)的應

  在HVAC/R(供暖、通風、空調和制冷)行業(yè)中,紅外測溫儀已是安裝與維護人員zui得力的助手,在HVAC安裝與維護中,他們使用紅外測溫儀主要測量以下項目:

  1、測量制熱/冷凍水管道隔熱層溫度;

  2、測試隔熱回水管;

  3、測試熔斷器和母線接頭;

  4、測試電氣接頭;

  5、測試軸承;

  6、檢查液體循環(huán)加熱或冷卻應用;

  7、測試水加熱器的隔熱;

  8、測量欄柵、出風口或散流器的排放溫度;

  9、檢查固定式節(jié)流器或配備毛細管的蒸發(fā)器上的過熱情況;檢查配備膨脹閥的蒸發(fā)器的空氣:空氣系統(tǒng)中的過冷情況。

  3、紅外測溫儀在設備故障診斷時的應用和注意事項

  設備故障紅外診斷zui核心的問題,要求準確地獲得被測設備的溫度分布或故障相關點溫度值與溫升值。這個溫度信息不僅是判斷設備有*的依據(jù),也是判斷故障屬性、位置、嚴重程度的客觀依據(jù)。因此,對被測設備故障相關部位溫度的計算與合理修正,是提高檢測設備表面溫度準確性的關鍵環(huán)節(jié)。

但是在現(xiàn)場進行設備紅外檢測時,由于檢測條件和環(huán)境的影響變化,可能導致同一設備因檢測條件不同,而得到不同的結果。因此,為了提高紅外檢測的準確度,必須對現(xiàn)場檢測過程中或對檢測結果的分析處理中,采取相應的對策與措施或選擇良好的檢測條件,或對檢測現(xiàn)場結果進行合理的修正。

  一般我們需要根據(jù)以下條件和影響來具體應用紅外測溫儀:

  電氣設備運行狀態(tài)的影響:

  電氣設備故障一般是電流效應引起的發(fā)熱故障(導電回路故障--發(fā)熱功率與負荷電流值的平方成正比),和電壓效應引起的發(fā)熱故障(絕緣介質故障--發(fā)熱功率與運行電壓的平方成正比)。因此,設備的工作電壓和負荷電流的大小,將直接影響到紅外檢測與故障診斷的效果。泄漏電流的增大,能造成高壓設備部分電壓不均勻。如果沒有加載運行或者負荷很低,則會使設備故障發(fā)熱不明顯,即使存在較嚴重的故障,也不可能因特征性熱異常的形式暴露出來。只有當設備在額定電壓下運行,而且負荷越大時,發(fā)熱及溫升才越嚴重,故障點的特征性熱異常也暴露得越明顯。這樣一來,在進行紅外檢測時,為了能夠取得可靠的檢測效果,應盡量保證設備在額定電壓和滿負荷下運行,即使不能做到連續(xù)滿負荷運行,也應編制一個運行方案,以便在檢測前和檢測過程中,能讓設備滿負荷運行一段時間,使設備故障部位有足夠的發(fā)熱時間,并保證其表面達到穩(wěn)定溫升。電氣設備故障紅外診斷時,故障判斷標準往往是以設備在額定電流時的溫升為依據(jù),因此當檢測時實際運行電流小于額定電流時,應該是現(xiàn)場實際測量的設備故障點溫升換算為額定電流的溫升。

  設備表面發(fā)射率的影響:

  任何紅外測量儀都是通過測量電氣設備表面紅外輻射功率,來獲得設備溫度信息的。并且在紅外診斷儀器接收來自目標紅外輻射功率相同的情況下,因目標的表面發(fā)射率不同,將會得到不同的檢測結果。也就是說,相同輻射功率,發(fā)射率越低,就會顯示越高的溫度。因物體表面發(fā)射率主要決定于材料性質和表面狀態(tài)(如表面氧化情況、涂層材料、粗糙度及污穢狀態(tài)等)。因此為了應用紅外測量儀器準確地測量電氣設備溫度,必須要知道受檢目標的發(fā)射率值,并將該值作為計算溫度的重要參數(shù)輸入計算機或者調整紅外測量儀的ε修正值,以便對所測量的溫度輸出值進行發(fā)射率修正。消除發(fā)射率對檢測結果影響的兩種對策:當使用紅外測溫儀進行測量時,要對發(fā)射進行修正,查出被測設備部件表面的發(fā)射率值進行發(fā)射率修正,從而獲得可靠的測溫結果,提高檢測的可靠性;對于紅外檢測的故障頻發(fā)設備部件,為使檢測結果具有良好的可比性,可以運用敷涂適當漆料的方法來增大和穩(wěn)定其發(fā)射率值,以便獲得被測設備表面的真實溫度。

  大氣衰減的影響:

  被測電氣設備表面紅外輻射能量,經大氣傳輸?shù)郊t外檢測儀器,這就會受到大氣組合中的水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳等氣體分子吸收衰減和空氣中懸浮微粒散射衰減的影響。設備輻射能量傳輸?shù)乃p隨著檢測儀器到被測設備間的距離,會降低被測設備輻射的透過率,所以其衰減是隨距離的增大而增加。降低被檢設備故障部位與正常部位的輻射對比度,也會因為紅外儀器接收到的目標能量減少,使得儀器顯示出來的溫度低于被測故障點的實際溫度值,從而造成漏檢或誤診斷,尤其對于檢測溫升較低的設備故障時。檢測距離增大,大氣組合的影響將會越來越大。這樣一來要獲得目標溫度的準確性,測量時需要盡量選擇環(huán)境大氣比較干燥、潔凈的時節(jié)進行檢測;在不影響安全的條件下盡可能縮短檢測距離,同時需要對溫度測量結果進行合理的距離修正,以便測得實際的溫度值。

  氣象條件的影響:

  不良的氣象環(huán)境(雨、雪、霧及大風力等),會對設備溫度檢測帶來不利的影響,往往會給出虛假的故障現(xiàn)象。
為了減少氣象條件的影響,盡量在無雨、無霧、無風和環(huán)境溫度較穩(wěn)定的夜晚進行檢測。

  環(huán)境及背景輻射的影響:

  在進行戶外電力設備紅外檢測時,檢測儀器接收的紅外輻射除了包括被檢設備相應部位自身發(fā)射的輻射以外,還會包括設備其它部位和背景的反射,以及直接射入太陽輻射。這些輻射都將對設備待測部位的溫度造成干擾,對故障檢測帶來誤差。為了減少環(huán)境與背景輻射的影響,對戶外電氣設備現(xiàn)場紅外檢測時,盡可能選擇在陰天或者在日落傍晚無光照時間進行。這樣可以防止直接入射、反射和散射的太陽輻射影響;對戶內設備可以采用關掉照明燈,以及避開其它輻射的影響。對于高反射的設備表面,應該采取適當措施來減少對太陽輻射及周圍高溫物體輻射的影響,或者改變檢測角度,找到能避開反射的*角度進行檢測。為了減少太陽輻射及周圍高溫背景的輻射影響,在檢測時采取適當?shù)恼趽醮胧蛘咴诩t外測量儀器上加裝適當?shù)募t外濾光片,以便濾除太陽及其它背景輻射。選擇參數(shù)適宜的儀器和檢測距離進行檢測,使被測設備部位在儀器視場范圍內,從而減少背景輻射的干擾。
 

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