Princip činnosti a aplikace infračerveného teploměru
1 Přehled
Ve výrobním procesu hraje technologie infračerveného měření teploty důležitou roli při kontrole a monitorování kvality výrobků, online diagnostice a ochraně zařízení a úspoře energie. V posledních 20 letech se bezdotykové infračervené teploměry rychle vyvíjely v technologii, jejich výkon se neustále zlepšoval, jejich funkce se neustále zdokonalovaly, jejich odrůdy se neustále rozšiřovaly, rozsah jejich použití se také neustále rozšiřoval a jejich podíl na trhu rok od roku rostl. Ve srovnání s metodami kontaktního měření teploty má infračervené měření teploty výhody rychlé odezvy, bezkontaktního, bezpečného použití a dlouhé životnosti. Bezkontaktní infračervené teploměry zahrnují tři řady přenosných, on-line a skenovacích a jsou vybaveny různými možnostmi a počítačovým softwarem a každá řada má různé modely a specifikace. Mezi různými modely teploměrů s různými specifikacemi je pro uživatele velmi důležité vybrat si správný model infračerveného teploměru.
Technologie infračervené detekce je klíčovým propagačním projektem národních vědeckých a technologických úspěchů během „Devátého pětiletého plánu“. Vyzařované infračervené záření (infračervené záření) zobrazuje svůj tepelný obraz na fluorescenční obrazovce, čímž přesně posuzuje rozložení teploty na povrchu objektu, což má výhody přesnosti, reálného času a rychlosti. V důsledku pohybu svých vlastních molekul jakýkoli předmět nepřetržitě vyzařuje infračervenou tepelnou energii směrem ven, čímž vytváří určité teplotní pole na povrchu předmětu, běžně známé jako "termální obraz". Infračervená diagnostická technologie absorbuje tuto energii infračerveného záření pro měření teploty povrchu zařízení a rozložení teplotního pole, aby bylo možné posoudit stav ohřevu zařízení. V současné době existuje mnoho testovacích zařízení využívajících infračervenou diagnostickou technologii, jako je infračervený teploměr, infračervená termální televize, infračervená termokamera a tak dále. Zařízení, jako jsou infračervené termální televizory a infračervené termovizní kamery, využívají technologii tepelného zobrazování k převodu tohoto neviditelného „tepelného obrazu“ na obraz ve viditelném světle, díky čemuž je testovací efekt intuitivní, má vysokou citlivost a je schopen detekovat jemné změny v tepelném stavu zařízení a přesně odrážejí Vnitřní a vnější podmínky ohřevu zařízení mají vysokou spolehlivost a jsou velmi účinné při odhalování skrytých nebezpečí zařízení.
Infračervená diagnostická technologie může spolehlivě předpovídat včasné závady a izolační výkon elektrických zařízení a zlepšit preventivní zkušební údržbu tradičních elektrických zařízení (preventivní zkouška je standardem zavedeným v bývalém Sovětském svazu v 50. letech 20. století) až po prediktivní státní údržbu, což je také moderní systém elektrické energie. Směr rozvoje podniku. Zejména nyní, kdy vývoj velkých celků a ultravysokého napětí klade stále vyšší požadavky na spolehlivý provoz elektrizační soustavy, což souvisí se stabilitou elektrizační soustavy. S nepřetržitým vývojem a vyspělostí moderní vědy a techniky má použití infračervené monitorovací a diagnostické technologie vlastnosti dálkové, bez kontaktu, bez vzorkování, bez demontáže a má vlastnosti přesnosti, rychlosti a intuice, a může sledovat a diagnostikovat elektrická zařízení online v reálném čase. Většina poruch (téměř může pokrýt detekci různých poruch všech elektrických zařízení). Získal velkou pozornost domácích i zahraničních energetických odvětví (pokročilý systém údržby založený na stavu široce používaný v cizích zemích na konci 70. let) a rychle se rozvíjel. Použití technologie infračervené detekce má velký význam pro zlepšení spolehlivosti a účinnosti elektrických zařízení, zlepšení ekonomických výhod provozu a snížení nákladů na údržbu. Je to velmi dobrá metoda, která je v současné době široce propagována v oblasti prediktivní údržby a dokáže pozvednout úroveň údržby a zdravotní úroveň zařízení na vyšší úroveň.
Technologie detekce infračerveného zobrazení může být použita k provádění bezkontaktní detekce běžícího zařízení, fotografování rozložení jeho teplotního pole, měření hodnoty teploty jakékoli části a odpovídající diagnostice různých vnějších a vnitřních poruch v reálném čase, telemetrií a intuitivním ovládáním. a kvantitativní Díky výhodám měření teploty je velmi pohodlné a efektivní zjišťovat provozní zařízení a živá zařízení elektráren, rozvoden a přenosových vedení.
Metodou použití termokamery k detekci online elektrického zařízení je metoda infračerveného záznamu teploty. Metoda infračerveného záznamu teploty je nová technologie používaná v průmyslu pro nedestruktivní detekci, testování výkonu zařízení a zvládnutí jeho provozního stavu. Ve srovnání s tradičními metodami měření teploty (jako jsou termočlánky, voskové pláty s různými body tání apod. umístěné na povrchu nebo těle měřeného objektu) dokáže termokamera detekovat teplotu horkého bodu v reálném čase, kvantitativně a online na určitou vzdálenost. , Může také kreslit teplotní gradient teplotního obrazu zařízení v provozu a má vysokou citlivost a není rušen elektromagnetickými poli, takže je vhodný pro použití na místě. Dokáže detekovat tepelně vyvolané poruchy elektrického zařízení s vysokým rozlišením 0,05 stupně v širokém rozsahu od -20 stupně do 2000 stupňů, odhaluje například zahřívání spojů drátů nebo svorek a místní přehřátí skvrny v elektrických zařízeních atd.
Infračervená diagnostická technologie živých zařízení je novým tématem. Jedná se o komplexní technologii, která využívá efekt ohřevu nabitého zařízení, pomocí speciálního zařízení získává informace o infračerveném záření vyzařovaném z povrchu zařízení a následně posuzuje stav zařízení a povahu závad.
2. Základní teorie infračerveného záření
V roce 1672 bylo zjištěno, že sluneční světlo (bílé světlo) se skládá ze světla různých barev. Ve stejné době Newton učinil závěr, že monochromatické světlo je v přírodě jednodušší než bílé. Pomocí dichroického hranolu rozložte sluneční světlo (bílé světlo) na monochromatická světla červené, oranžové, žluté, zelené, modré, modré, fialové atd. V roce 1800 objevil britský fyzik FW Huxel infračervené paprsky, když studoval různá barevná světla z tepelné hledisko. Když studoval žár různých barev světla, úmyslně zablokoval první okno temné místnosti tmavou deskou a otevřel v desce obdélníkový otvor a do otvoru byl instalován hranol rozdělovače paprsků. Když sluneční světlo prochází hranolem, rozkládá se na barevné světelné pásy a teploměrem se měří teplo obsažené v různých barvách ve světelných pásech. Pro srovnání s okolní teplotou použil Huxel několik teploměrů umístěných v blízkosti barevného světelného pásu jako srovnávací teploměry pro měření okolní teploty. Při experimentu náhodou objevil zvláštní jev: teploměr umístěný mimo načervenalé světlo měl vyšší hodnotu než ostatní teploty v místnosti. Po pokusu a omylu se tato tzv. vysokoteplotní zóna s největším teplem vždy nachází mimo červené světlo na okraji světelného pásu. Oznámil tedy, že kromě viditelného světla existuje v záření vyzařovaném sluncem také "červené světlo" pro lidské oko neviditelné. Toto neviditelné „červené světlo“ se nachází mimo červené světlo a nazývá se infračervené světlo. Infračervené záření je druh elektromagnetického vlnění, které má stejnou podstatu jako rádiové vlny a viditelné světlo. Objev infračerveného záření je skokem v lidském chápání přírody a otevřel novou širokou cestu pro výzkum, využití a vývoj infračervené technologie.
Vlnová délka infračervených paprsků je mezi 0,76 a 100 μm. Podle rozsahu vlnových délek jej lze rozdělit do čtyř kategorií: blízké infračervené, střední infračervené, vzdálené infračervené a extrémně vzdálené infračervené záření. Jeho poloha ve spojitém spektru elektromagnetických vln je oblast mezi rádiovými vlnami a viditelným světlem. . Infračervené záření je jedním z nejrozsáhlejších elektromagnetických záření v přírodě. Je založeno na skutečnosti, že jakýkoli objekt bude produkovat své vlastní molekulární a atomové nepravidelné pohyby v konvenčním prostředí a nepřetržitě vyzařuje tepelnou infračervenou energii, molekuly a atomy. Čím intenzivnější je pohyb, tím větší je vyzařovaná energie a naopak, tím menší je vyzařovaná energie.
Objekty s teplotou nad nulou budou díky vlastnímu molekulárnímu pohybu vyzařovat infračervené paprsky. Poté, co je výkonový signál vyzařovaný objektem převeden na elektrický signál infračerveným detektorem, může výstupní signál zobrazovacího zařízení zcela simulovat prostorové rozložení povrchové teploty snímaného objektu jeden po druhém. Po zpracování elektronickým systémem se přenese na obrazovku a získá se tepelný obraz odpovídající rozložení tepla na povrchu předmětu. Pomocí této metody je možné realizovat dálkové termovizní zobrazení a měření teploty cíle a analyzovat a posuzovat.
