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紅外測(cè)溫儀的發(fā)展
九十年代中期,美國(guó)首先研制成功由軍1用技術(shù)(FPA)轉(zhuǎn)民用并商品化的新一紅外熱像儀(CCD)屬焦平面陣列式結(jié)構(gòu)的一種凝成像裝置,技術(shù)功能更加先進(jìn),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫時(shí)只需對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)攝取圖像,并將上述信息存儲(chǔ)到機(jī)內(nèi)的PC卡上,即完成全部操作,各種參數(shù)的設(shè)定可回到室內(nèi)用軟件進(jìn)行修改和分析數(shù)據(jù),后直接得出檢測(cè)報(bào)告,由于技術(shù)的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)的改變,取代了復(fù)雜的機(jī)械掃描,儀器重量已小于二公斤,使用中如同手持?jǐn)z像機(jī)一樣,單手即可方便地操作。如今,紅外熱成像系統(tǒng)已經(jīng)在電力、消防、石化以及醫(yī)1療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。紅外測(cè)溫儀溫度在絕1對(duì)零度以上的物體,都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。紅外熱像儀在世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中正發(fā)揮著舉足輕重的作用。
紅外測(cè)溫儀的分類
紅外熱像儀一般分光機(jī)掃描成像系統(tǒng)和非掃描成像系統(tǒng)。光機(jī)掃描成像系統(tǒng)采用單元或多元(元數(shù)有8、10、16、23、48、55、60、120、180甚至更多)光電導(dǎo)或光伏紅外探測(cè)器,用單元探測(cè)器時(shí)速度慢,主要是幀幅響應(yīng)的時(shí)間不夠快,多元陣列探測(cè)器可做成高速實(shí)時(shí)熱像儀。2、最1大的波長(zhǎng)測(cè)溫法由維恩位移定律,黑體輻射峰值波長(zhǎng)Kmax與絕1對(duì)溫度T之積為一常數(shù),通過測(cè)量峰值波長(zhǎng)Kmax來計(jì)算溫度T。非掃描成像的熱像儀,如近幾年推出的陣列式凝視成像的焦平面熱像儀,屬新一代的熱成像裝置,在性能上大大優(yōu)于光機(jī)掃描式熱像儀,有逐步取代光機(jī)掃描式熱像儀的趨勢(shì)。其關(guān)鍵技術(shù)是探測(cè)器由單片集成電路組成,被測(cè)目標(biāo)的整個(gè)視野都聚焦在上面,并且圖像更加清晰,使用更加方便,儀器非常小巧輕便,同時(shí)具有自動(dòng)調(diào)焦圖像凍1結(jié),連續(xù)放大,點(diǎn)溫、線溫、等溫和語音注釋圖像等功能,儀器采用PC卡,存儲(chǔ)容量可高達(dá)500幅圖像。
紅外測(cè)溫儀的使用要點(diǎn)七
環(huán)境條件
考慮測(cè)溫儀所處的環(huán)境條件對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響,應(yīng)予考慮并適當(dāng)解決,否則會(huì)影響測(cè)溫精度甚至引起損壞。當(dāng)環(huán)境溫度高,存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下,可選用廠商提供的保護(hù)套、水冷卻、空氣冷卻系統(tǒng)、空氣吹掃器等附件。這些附件可有效地解決環(huán)境影響并保護(hù)測(cè)溫儀,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)溫。在確定附件時(shí),應(yīng)盡可能要求標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),以降低安裝成本。當(dāng)在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)或難以接近環(huán)境條件下,或其他惡劣條件下,煙霧、灰塵或其他顆粒降低測(cè)量能量信信號(hào)時(shí),光纖雙色測(cè)溫儀是較佳選擇。比色測(cè)溫儀是較佳選擇。在噪聲、電磁場(chǎng)、震動(dòng)和難以接近的環(huán)境條件下,或其他惡劣條件時(shí),宜選擇光線比色測(cè)溫儀。在密封的或危險(xiǎn)的材料應(yīng)用中(如容器或真空箱),測(cè)溫儀通過窗口進(jìn)行觀測(cè)。材料必須有足夠的強(qiáng)度并能通過所用測(cè)溫儀的工作波長(zhǎng)范圍。紅外系統(tǒng):紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。還要確定操作工是否也需要通過窗口進(jìn)行觀察,因此要選擇合適的安裝位置和窗口材料,避免相互影響。在低溫測(cè)量應(yīng)用中,通常用Ge或Si材料作為窗口,不透可見光,人眼不能通過窗口觀察目標(biāo)。如操作員需要通過窗口目標(biāo),應(yīng)采用既透紅外輻射又透過可見光的光學(xué)材料,如應(yīng)采用既透紅外輻射又透過可見光的光學(xué)材料,如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。
當(dāng)測(cè)溫儀工作環(huán)境中存在易1燃?xì)怏w時(shí),可選用本質(zhì)安全型紅外測(cè)溫儀,從而在一定濃1度的易1燃?xì)怏w環(huán)境中進(jìn)行安全測(cè)量和監(jiān)視。在環(huán)境條件惡劣復(fù)雜的情況下,可以選擇測(cè)溫頭和顯示器分開的系統(tǒng),以便于安裝和配置??蛇x擇與現(xiàn)行控制設(shè)備相匹配的信號(hào)輸出形式。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,紅外能量聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào),該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。
遠(yuǎn)紅外測(cè)溫新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
遠(yuǎn)紅外線溫度量測(cè)技術(shù)是我國(guó)近年來歐美國(guó)家引進(jìn)的一種新型的非接觸式量測(cè)技術(shù),電力行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。遠(yuǎn)紅外線溫度量測(cè)技術(shù)在發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)施主要用于量測(cè)溫度,量測(cè)電氣設(shè)施和發(fā)燒和過載的當(dāng)前形勢(shì)下,隔離開關(guān)與斷路器斷口和過熱的金屬部分故障,電纜接頭過熱故障等等。但對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)施的量測(cè)軸承溫度、密閉容器是否泄漏,檢測(cè),發(fā)現(xiàn)水分離器、工藝管道或其他隔熱絕緣故障的過程中使用較少。紅外測(cè)溫儀的選擇(1)性能指標(biāo)方面,如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長(zhǎng)、測(cè)量精度、窗口、顯示和輸出、響應(yīng)時(shí)間、保護(hù)附件等。我在少數(shù)情況下通過量測(cè)設(shè)施工作溫度對(duì)流道,并找到設(shè)施故障是典型和代表。