Princíp činnosti a aplikácia infračerveného teplomera
1 Prehľad
Vo výrobnom procese zohráva technológia infračerveného merania teploty dôležitú úlohu pri kontrole a monitorovaní kvality produktov, online diagnostike porúch a ochrane zariadení a úspore energie. Za posledných 20 rokov sa bezkontaktné infračervené teplomery rýchlo vyvinuli v technológii, ich výkon sa neustále zlepšoval, ich funkcie sa neustále zdokonaľovali, ich odrody sa neustále zväčšovali, rozsah ich použitia sa tiež neustále rozširoval a ich podiel na trhu sa z roka na rok zvyšoval. V porovnaní s metódami kontaktného merania teploty má infračervené meranie teploty výhody rýchlej odozvy, bezkontaktného, bezpečného používania a dlhej životnosti. Bezkontaktné infračervené teplomery zahŕňajú tri série prenosných, on-line a skenovacích a sú vybavené rôznymi možnosťami a počítačovým softvérom a každá séria má rôzne modely a špecifikácie. Spomedzi rôznych modelov teplomerov s rôznymi špecifikáciami je pre používateľov veľmi dôležité vybrať si správny model infračerveného teplomera.
Technológia detekcie infračerveného žiarenia je kľúčovým projektom podpory národných vedeckých a technologických úspechov počas „Deviatej päťročnice“. Vyžarované infračervené (infračervené žiarenie) zobrazuje svoj tepelný obraz na fluorescenčnej obrazovke, čím presne posudzuje rozloženie teploty povrchu objektu, čo má výhody presnosti, reálneho času a rýchlosti. V dôsledku pohybu svojich vlastných molekúl akýkoľvek objekt nepretržite vyžaruje infračervenú tepelnú energiu smerom von, čím vytvára určité teplotné pole na povrchu objektu, bežne známe ako "termálny obraz". Infračervená diagnostická technológia absorbuje túto energiu infračerveného žiarenia na meranie teploty povrchu zariadenia a rozloženia teplotného poľa, aby bolo možné posúdiť stav vykurovania zariadenia. V súčasnosti existuje veľa testovacích zariadení využívajúcich technológiu infračervenej diagnostiky, ako je infračervený teplomer, infračervená termálna televízia, infračervená termokamera atď. Zariadenia, ako sú infračervené termálne televízory a infračervené termovízne kamery, využívajú technológiu tepelného zobrazovania na premenu tohto neviditeľného „tepelného obrazu“ na obraz vo viditeľnom svetle, vďaka čomu je test intuitívny, má vysokú citlivosť a je schopný detekovať jemné zmeny v tepelnom stave. zariadenia a presne odrážajú Vnútorné a vonkajšie podmienky ohrevu zariadenia majú vysokú spoľahlivosť a sú veľmi účinné pri odhaľovaní skrytých nebezpečenstiev zariadení.
Infračervená diagnostická technológia dokáže spoľahlivo predpovedať včasné poruchy a izolačný výkon elektrických zariadení a zlepšiť preventívnu testovaciu údržbu tradičných elektrických zariadení (preventívny test je štandard zavedený v bývalom Sovietskom zväze v 50-tych rokoch 20. storočia) až po predikčnú štátnu údržbu, čo je aj moderný systém elektrickej energie. Smer rozvoja podniku. Najmä teraz, keď vývoj veľkých blokov a ultravysokého napätia kladie stále vyššie požiadavky na spoľahlivú prevádzku elektrizačnej sústavy, čo súvisí so stabilitou elektrickej siete. S neustálym vývojom a vyspelosťou modernej vedy a techniky má používanie infračervenej monitorovacej a diagnostickej technológie vlastnosti diaľkového, bez kontaktu, bez odberu vzoriek, bez demontáže a má vlastnosti presnosti, rýchlosti a intuície, a môže sledovať a diagnostikovať elektrické zariadenia online v reálnom čase. Väčšina porúch (takmer môže pokryť detekciu rôznych porúch všetkých elektrických zariadení). Získal veľkú pozornosť domácich a zahraničných energetických odvetví (pokročilý systém údržby založený na stave široko používaný v zahraničí koncom 70. rokov 20. storočia) a rýchlo sa rozvíjal. Aplikácia technológie infračervenej detekcie má veľký význam pre zlepšenie spoľahlivosti a účinnosti elektrických zariadení, zlepšenie ekonomických výhod prevádzky a zníženie nákladov na údržbu. Je to veľmi dobrá metóda, ktorá je v súčasnosti široko propagovaná v oblasti prediktívnej údržby a dokáže pozdvihnúť úroveň údržby a úroveň zdravia zariadení na vyššiu úroveň.
Technológia detekcie infračerveného zobrazovania sa môže použiť na bezkontaktnú detekciu bežiaceho zariadenia, fotografovanie rozloženia jeho teplotného poľa, meranie hodnoty teploty ktorejkoľvek časti a zodpovedajúcu diagnostiku rôznych vonkajších a vnútorných porúch pomocou telemetrie v reálnom čase a intuitívneho ovládania. a kvantitatívne Vďaka výhodám merania teploty je veľmi pohodlné a efektívne zisťovať prevádzkové zariadenia a živé zariadenia elektrární, rozvodní a prenosových vedení.
Metóda použitia termokamery na detekciu online elektrických zariadení je metóda infračerveného záznamu teploty. Infračervená metóda zaznamenávania teploty je nová technológia používaná v priemysle na nedeštruktívnu detekciu, testovanie výkonu zariadenia a zvládnutie jeho prevádzkového stavu. V porovnaní s tradičnými metódami merania teploty (ako sú termočlánky, voskové pláty s rôznymi bodmi topenia a pod. umiestnené na povrchu alebo tele meraného objektu) dokáže termokamera zistiť teplotu horúceho bodu v reálnom čase, kvantitatívne, resp. online v určitej vzdialenosti. , Môže tiež kresliť teplotný gradient teplotného obrazu zariadenia v prevádzke a má vysokú citlivosť a nie je rušený elektromagnetickými poľami, takže je vhodný na použitie na mieste. Dokáže detekovať tepelne vyvolané poruchy elektrického zariadenia s vysokým rozlíšením 0,05 stupňa v širokom rozsahu od -20 stupňa do 2 000 stupňov, pričom odhalí napríklad zahrievanie spojov drôtov alebo svoriek a lokálne horúce škvrny v elektrických zariadeniach a pod.
Infračervená diagnostická technológia živých zariadení je novým predmetom. Ide o komplexnú technológiu, ktorá využíva vykurovací efekt nabitého zariadenia, pomocou špeciálneho zariadenia získava informácie o infračervenom žiarení vyžarované z povrchu zariadenia a následne posudzuje stav zariadenia a povahu porúch.
2. Základná teória infračerveného žiarenia
V roku 1672 sa zistilo, že slnečné svetlo (biele svetlo) sa skladá zo svetla rôznych farieb. Newton zároveň dospel k záveru, že monochromatické svetlo je v prírode jednoduchšie ako biele svetlo. Použite dichroický hranol na rozklad slnečného svetla (biele svetlo) na monochromatické svetlá červenej, oranžovej, žltej, zelenej, modrej, modrej, fialovej atď. V roku 1800 objavil britský fyzik FW Huxel infračervené lúče, keď študoval rôzne farebné svetlá z tepelné hľadisko. Keď študoval teplo rôznych farieb svetla, zámerne zablokoval prvé okno tmavej miestnosti tmavou platňou a otvoril pravouhlý otvor v platni a do otvoru bol nainštalovaný hranol na rozdeľovanie lúčov. Pri prechode slnečného svetla cez hranol sa rozkladá na farebné svetelné pásy a teplomerom sa meria teplo obsiahnuté v rôznych farbách vo svetelných pásoch. Na porovnanie s okolitou teplotou použil Huxel niekoľko teplomerov umiestnených v blízkosti farebného svetelného pásu ako porovnávacie teplomery na meranie okolitej teploty. Počas experimentu náhodou objavil zvláštny jav: teplomer umiestnený mimo červenkastého svetla mal vyššiu hodnotu ako ostatné teploty v miestnosti. Po pokuse a omyle sa táto takzvaná vysokoteplotná zóna s najväčším množstvom tepla vždy nachádza mimo červeného svetla na okraji svetelného pásu. Oznámil teda, že v žiarení vyžarovanom slnkom je okrem viditeľného svetla aj ľudskému oku neviditeľné „červené svetlo“. Toto neviditeľné „červené svetlo“ sa nachádza mimo červeného svetla a nazýva sa infračervené svetlo. Infračervené žiarenie je druh elektromagnetického vlnenia, ktoré má rovnakú podstatu ako rádiové vlny a viditeľné svetlo. Objav infračerveného žiarenia je skokom v ľudskom chápaní prírody a otvoril novú širokú cestu pre výskum, využitie a vývoj infračervenej technológie.
Vlnová dĺžka infračervených lúčov je medzi 0,76 a 100 μm. Podľa rozsahu vlnových dĺžok ho možno rozdeliť do štyroch kategórií: blízke infračervené, stredné infračervené, vzdialené infračervené a extrémne vzdialené infračervené. Jeho poloha v spojitom spektre elektromagnetických vĺn je oblasť medzi rádiovými vlnami a viditeľným svetlom. . Infračervené žiarenie je jedným z najrozsiahlejších elektromagnetických žiarení v prírode. Je založená na skutočnosti, že akýkoľvek objekt bude v bežnom prostredí produkovať svoje vlastné molekulárne a atómové nepravidelné pohyby a nepretržite vyžaruje tepelnú infračervenú energiu, molekuly a atómy. Čím je pohyb intenzívnejší, tým je vyžarovaná energia väčšia a naopak, tým je vyžarovaná energia menšia.
Objekty s teplotou nad nulou budú vyžarovať infračervené lúče v dôsledku vlastného molekulárneho pohybu. Po prevedení výkonového signálu vyžarovaného objektom na elektrický signál infračerveným detektorom môže výstupný signál zobrazovacieho zariadenia úplne simulovať priestorové rozloženie povrchovej teploty snímaného objektu jeden po druhom. Po spracovaní elektronickým systémom sa prenesie na obrazovku a získa sa tepelný obraz zodpovedajúci rozloženiu tepla na povrchu predmetu. Pomocou tejto metódy je možné realizovať diaľkové zobrazovanie termosnímku a meranie teploty cieľa a analyzovať a posudzovať.
