在工業(yè)生產(chǎn)中紅外線測(cè)溫儀的應(yīng)用

近20年來，非接觸紅外測(cè)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(qiáng)，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴(kuò)大，*逐年增長。比起接觸式測(cè)溫方法，紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　非接觸紅外測(cè)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(jì)算機(jī)軟件，每一系列中又有各種型號(hào)及規(guī)格。在不同規(guī)格的各種型號(hào)測(cè)溫儀中，正確選擇紅外測(cè)溫儀型號(hào)對(duì)用戶來說是十分重要的。
　　
　　紅外檢測(cè)技術(shù)是“九五”國家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，紅外檢測(cè)是一種在線監(jiān)測(cè)（不停電）式高科技檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。任何物體由于其自身分子的運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)，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(cè)出設(shè)備表面的溫度及溫度場(chǎng)的分布，從而判斷設(shè)備發(fā)熱情況。目前應(yīng)用紅外診技術(shù)的測(cè)試設(shè)備比較多，如紅外測(cè)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(shè)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(cè)試效果直觀，靈敏度高，能檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，準(zhǔn)確反映設(shè)備內(nèi)部、外部的發(fā)熱情況，可靠性高，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患非常有效。
　　
　　紅外診斷技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測(cè)，使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修（預(yù)防試驗(yàn)是50年代引進(jìn)前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)）提高到預(yù)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(jī)組、超高電壓的發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)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(xué)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(cè)和診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不解體，又具有準(zhǔn)確、快速、直觀等特點(diǎn)，實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測(cè)和診斷電氣設(shè)備大多數(shù)故障（幾乎可以覆蓋所有電氣設(shè)備各種故障的檢測(cè)）。
　　
　　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(yīng)用的一種先進(jìn)狀態(tài)檢修體制），并得到快速發(fā)展。紅外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性與有效性，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，降低維修成本都有很重要的意義。是目前在預(yù)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(shè)備的健康水平上一個(gè)臺(tái)階。
　　
　　采用紅外成像檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行非接觸檢測(cè)，拍攝其溫度場(chǎng)的分布、測(cè)量任何部位的溫度值，據(jù)此對(duì)各種外部及內(nèi)部故障進(jìn)行診斷，具有實(shí)時(shí)、遙測(cè)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)，用來檢測(cè)發(fā)電廠、變電所和輸電線路的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備和帶電設(shè)備非常方便、有效。
　　
　　利用熱像儀檢測(cè)在線電氣設(shè)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(cè)，檢測(cè)設(shè)備性能和掌握其運(yùn)行狀態(tài)的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式（如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等放置在被測(cè)物表面或體內(nèi)）相比，熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度，通過掃描，還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場(chǎng)干擾，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。它可以在-20℃～2000℃的寬量程內(nèi)以0.05℃的高分辨率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱致故障，揭示出如導(dǎo)線接頭或線夾發(fā)熱，以及電氣設(shè)備中的局部過熱點(diǎn)等等。
　　
　　帶電設(shè)備的紅外診斷技術(shù)是一門新興的學(xué)科。它是利用帶電設(shè)備的致熱效應(yīng)，采用設(shè)備獲取從設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進(jìn)而判斷設(shè)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(duì)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(duì)溫度的測(cè)量和標(biāo)定相比之下難度要大的多。這是因?yàn)闇囟认到y(tǒng)本身的“絕熱”和“熱量傳輸”的影響是十分復(fù)雜的，這就造成了溫度測(cè)量標(biāo)定統(tǒng)體積大，所需要的穩(wěn)定時(shí)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(shí)現(xiàn)壓力的快速傳輸，穩(wěn)定時(shí)間只需幾毫秒而測(cè)量精度很容易達(dá)到萬分之幾以上。
　　
　　再來看看一個(gè)高精度和高穩(wěn)定度的溫度測(cè)量系統(tǒng)，保證其“絕熱”也就是說*阻止熱傳輸是不可能的。人們通常使一個(gè)足夠大的體積在其達(dá)到熱平衡的條件下，認(rèn)為其內(nèi)部質(zhì)量中心處某一小體積的溫場(chǎng)梯度足夠均衡，這就是為什么溫度校準(zhǔn)源體積龐大的重要原因之一。
　　
　　另外，一個(gè)溫度系統(tǒng)的熱傳輸也是十分復(fù)雜的，常常通過熱的傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射來完成，可以想象，一下子使其溫度突變并達(dá)到熱平衡幾乎是不可能的，這就是常規(guī)溫度標(biāo)定源為了保證一定的溫場(chǎng)均勻性，器體積大，升、降溫時(shí)間長，造成工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)溫度測(cè)量系統(tǒng)的檢查、維修和標(biāo)定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)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(yàn)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(yàn)儀，必須克服由于體積減小而造成的溫場(chǎng)均勻性不良和穩(wěn)定性差的弊端，要使溫度升降在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)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(shí)間減少，在小型化恒溫槽內(nèi)冷卻和加溫又影響到溫場(chǎng)均勻性，所以綜合各方面的因素，達(dá)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(cè)量技術(shù)領(lǐng)域中多年探索研制渴望得到的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用儀器。