對于液化天然氣、液化石油氣、液化乙烯的泄漏來說,其無色無味,往往需要特殊的儀器才能探測到,如不能及時進行處理可能會發(fā)生火災,爆炸等災害,但使用氣體傳感器來探測氣體,往往只能進行定點探測而熱像儀可以進行大面積的探測,它是根據(jù)氣體排出時在外界所產(chǎn)生的環(huán)境溫度變化來探測氣體的泄漏,當液化氣體流出時周圍出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,用熱像儀觀察就能判斷出氣體泄漏的位置和規(guī)模。
說起紅外熱像儀,人們的第一反應是在軍事上的應用,尤其是在美國的戰(zhàn)爭大片中,紅外線熱像儀幾乎成了必備的裝備。
實際上,紅外熱像儀比較早也是應用于軍事領域,在技術逐漸成熟以后才應用于民用工業(yè),并且迅速擴展。
紅外線熱像儀屬于測溫儀的一種,由于帶了熱成像的功能,不僅僅顯示某個點的溫度示數(shù),而是整個面的溫度分布,所以比一般的測溫儀更加直觀,可以說為技術人員提供了一雙能夠直接觀測溫度的眼睛。
目前,在電力系統(tǒng)、土木工程、汽車、化石、冶金等諸多領域都廣泛存在紅外熱像儀的應用,其發(fā)展前景十分廣闊。
紅外熱像儀原理的核心是波爾茲曼定律,這位在熱學領域貢獻頗多的科學家將普朗克的理論進行了延伸,他發(fā)現(xiàn)紅外線總能量與絕對溫度的四次方成正比。
這一關系建立后,通過光敏元件對不同波長紅外線的反應值進行數(shù)字化處理,可以反演出溫度值,就能夠得到完整的熱像圖,圖像中顏色的不同就代表了溫度的不同。
紅外熱像儀經(jīng)常用于工業(yè)設備的檢測,比如鍋爐、電機、變電站等等設備,如果有故障發(fā)生,其各部分的溫度會出現(xiàn)異常,可以通過熱像儀很明顯地找到故障位置。
雖然熱像儀可以通過遙感的方式很方便地對溫度進行測量,但是畢竟屬于間接測量方式,精度并沒有一般溫度儀那么高,當儀器量程比較大時,比如在冶金行業(yè)使用的紅外熱像儀,其量程達到幾千度,其測溫精度的差別會有±2℃。
但就使用的實際需要而言,這個誤差完全在可以接受的范圍內(nèi)。如果將量程縮小,應用一般工業(yè)領域中,所測量的溫度范圍只有幾百度左右,那么精度就會上升,測量的誤差將減小。
紅外熱像儀屬于便攜式設備,單手操作即可,屏幕分辨率通常為240*320。然而不同的品牌在使用起來差別很大。
比如其使用的光敏元件不同,熱靈敏度和分辨率也就不同。以Fluke的紅外熱像儀為例,其熱靈敏度能達到0.045℃。再比如對焦是否快速準確,能否錄制測量過程,人機界面是否友好等等。
紅外熱成像儀已廣泛應用于安全防范系統(tǒng)中,并成為安全監(jiān)控系統(tǒng)中的明星。
由于具有隱蔽探測功能,不需要可見光,可以使犯罪份子不知其工作地點和存在,進而產(chǎn)生錯誤判斷,導致犯罪行為被發(fā)現(xiàn)。
在某些重要單位,例如:重要的行政中心、銀行金庫、機要室、檔案室、軍事要地、監(jiān)獄等,用紅外熱成像儀24小時監(jiān)控;
并隨時對背景資料進行分析,一旦發(fā)現(xiàn)變化,可以及時發(fā)出警報,并可以通過智能設備的處理;
對有關情況進行自動處理,并隨時將情況上報,取得進一步的處理意見。
紅外熱像儀的原理及其用途:
1.各種電氣裝置:
可發(fā)現(xiàn)接頭松動或接觸不佳,不平衡負荷,過載,過熱等隱患。這些隱患可能造成的潛在影響是產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。
2.變壓器:
可以發(fā)現(xiàn)的隱患有接頭松動,套管過熱,接觸不佳(抽頭變換器),過載,三相負載不平衡,冷卻管堵塞不暢。其影響為產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。
3.電動機、發(fā)電機:
可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過高,不平衡負載,繞組短路或開路,碳刷、滑環(huán)和集流環(huán)發(fā)熱,過載過熱,冷卻管路堵塞。
其影響為有問題的軸承可以引起鐵芯或繞組線圈的損壞;有毛病的碳刷可以損壞滑環(huán)和集流環(huán),進而損壞繞組線圈。還可能引起驅動目標的損壞。
4. 電氣設備維修檢查,屋頂查漏,節(jié)能檢測,環(huán)保檢查,安全防盜,森林防火,無損探傷,質(zhì)量控制,醫(yī)療檢查等等也很有效益。
在科研領域主要應用包括:
汽車研究發(fā)展-射出成型、模溫控制、剎車盤、引擎活塞、電子電路設計、烤漆;
電機、電子業(yè)-印制電路板熱分布設計、產(chǎn)品可靠性測試、電子零組件溫度測試、筆記本電腦散熱測試、微小零組件測試;
引擎燃燒試驗風洞實驗;目標物特征分析;復合材料檢測;
建筑物隔熱、受潮檢測;熱傳導研究;動植物生態(tài)研究;模具鑄造溫度測量;金屬熔焊研究;地表/海洋熱分布研究等。
下一篇:冷熱沖擊試驗箱技術參數(shù)