在工業(yè)生產(chǎn)中紅外線測溫儀的應用

　近20年來，非接觸紅外測溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展，性能不斷完善，功能不斷增強，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴大，市場占有率逐年增長。比起接觸式測溫方法，紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用**及使用壽命長等優(yōu)點。
　　
　　非接觸紅外測溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列，并備有各種選件和計算機軟件，每一系列中又有各種型號及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號測溫儀中，正確選擇紅外測溫儀型號對用戶來說是十分重要的。
　　
　　紅外檢測技術(shù)是“九五”國家科技成果重點推廣項目，紅外檢測是一種在線監(jiān)測（不停電）式高科技檢測技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過接收物體發(fā)出的紅外線（紅外輻射），將其熱像顯示在熒光屏上，從而準確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準確、實時、快速等優(yōu)點。任何物體由于其自身分子的運動，不停地向外輻射紅外熱能，從而在物體表面形成一定的溫度場，俗稱“熱像”。
　　
　　紅外診斷技術(shù)正是通過吸收這種紅外輻射能量，測出設備表面的溫度及溫度場的分布，從而判斷設備發(fā)熱情況。目前應用紅外診技術(shù)的測試設備比較多，如紅外測溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀等等。像紅外熱電視、紅外熱像儀等設備利用熱成像技術(shù)將這種看不見的“熱像”轉(zhuǎn)變成可見光圖像，使測試效果直觀，靈敏度高，能檢測出設備細微的熱狀態(tài)變化，準確反映設備內(nèi)部、外部的發(fā)熱情況，可靠性高，對發(fā)現(xiàn)設備隱患非常有效。
　　
　　紅外診斷技術(shù)對電氣設備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預測，使傳統(tǒng)電氣設備的預防性試驗維修（預防試驗是50年代引進前蘇聯(lián)的標準）提高到預知狀態(tài)檢修，這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。特別是現(xiàn)在大機組、超高電壓的發(fā)展，對電力系統(tǒng)的可靠運行，關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定，提出了越來越高的要求。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)不斷發(fā)展成熟與日益完善，利用紅外狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)具有遠距離、不接觸、不取樣、不解體，又具有準確、快速、直觀等特點，實時地在線監(jiān)測和診斷電氣設備大多數(shù)故障（幾乎可以覆蓋所有電氣設備各種故障的檢測）。
　　
　　它備受國內(nèi)外電力行業(yè)的重視（國外70年代后期普遍應用的一種先進狀態(tài)檢修體制），并得到快速發(fā)展。紅外檢測技術(shù)的應用，對提高電氣設備的可靠性與有效性，提高運行經(jīng)濟效益，降低維修成本都有很重要的意義。是目前在預知檢修領(lǐng)域中普遍推廣的一種很好手段，又能使維修水平和設備的健康水平上一個臺階。
　　
　　采用紅外成像檢測技術(shù)可以對正在運行的設備進行非接觸檢測，拍攝其溫度場的分布、測量任何部位的溫度值，據(jù)此對各種外部及內(nèi)部故障進行診斷，具有實時、遙測、直觀和定量測溫等優(yōu)點，用來檢測發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運轉(zhuǎn)設備和帶電設備非常方便、有效。
　　
　　利用熱像儀檢測在線電氣設備的方法是紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄法是工業(yè)上用來無損探測，檢測設備性能和掌握其運行狀態(tài)的一項新技術(shù)。與傳統(tǒng)的測溫方式（如熱電偶、不同熔點的蠟片等放置在被測物表面或體內(nèi)）相比，熱像儀可在一定距離內(nèi)實時、定量、在線檢測發(fā)熱點的溫度，通過掃描，還可以繪出設備在運行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場干擾，便于現(xiàn)場使用。它可以在-20℃～2000℃的寬量程內(nèi)以0.05℃的高分辨率檢測電氣設備的熱致故障，揭示出如導線接頭或線夾發(fā)熱，以及電氣設備中的局部過熱點等等。
　　
　　帶電設備的紅外診斷技術(shù)是一門新興的學科。它是利用帶電設備的致熱效應，采用專用設備獲取從設備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進而判斷設備狀況和缺陷性質(zhì)的一門綜合技術(shù)。
　　
　　溫度、壓力、電流、電壓等都是人們所熟悉的基本物理量。在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對產(chǎn)品的質(zhì)量、全工藝流程控制等影響很大，這些基本物理量中，對溫度的測量和標定相比之下難度要大的多。這是因為溫度系統(tǒng)本身的“絕熱”和“熱量傳輸”的影響是十分復雜的，這就造成了溫度測量標定統(tǒng)體積大，所需要的穩(wěn)定時間長，精度很難提高等。并非象壓力系統(tǒng)那樣只要保證壓力傳輸管路泄漏就可以保證內(nèi)外壓力互不影響，這樣就很容易實現(xiàn)壓力的快速傳輸，穩(wěn)定時間只需幾毫秒而測量精度很容易達到萬分之幾以上。
　　
　　再來看看一個高精度和高穩(wěn)定度的溫度測量系統(tǒng)，保證其“絕熱”也就是說完全阻止熱傳輸是不可能的。人們通常使一個足夠大的體積在其達到熱平衡的條件下，認為其內(nèi)部質(zhì)量中心處某一小體積的溫場梯度足夠均衡，這就是為什么溫度校準源體積龐大的重要原因之一。
　　
　　另外，一個溫度系統(tǒng)的熱傳輸也是十分復雜的，常常通過熱的傳導、對流和輻射來完成，可以想象，一下子使其溫度突變并達到熱平衡幾乎是不可能的，這就是常規(guī)溫度標定源為了保證一定的溫場均勻性，器體積大，升、降溫時間長，造成工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)溫度測量系統(tǒng)的檢查、維修和標定，費時費力費錢和由于多次拆裝溫度探頭而影響系統(tǒng)的可靠性。
　　
　　工業(yè)領(lǐng)域希望能有一種小型輕巧象壓力校驗儀一樣的便攜式溫度校正源（恒溫槽），然而這種小型便攜的溫度校驗儀，必須克服由于體積減小而造成的溫場均勻性**和穩(wěn)定性差的弊端，要使溫度升降在較短的時間內(nèi)達到穩(wěn)定，必然要有加溫和冷卻的密切配合，都能使升溫降溫時間減少，在小型化恒溫槽內(nèi)冷卻和加溫又影響到溫場均勻性，所以綜合各方面的因素，達到超小體積而具有一定**度，快速升降溫的便攜式溫度校正儀，是溫度測量技術(shù)領(lǐng)域中多年探索研制渴望得到的現(xiàn)場應用儀器。