红外线测温仪范文

红外线测温仪范文（精选12篇）

红外线测温仪 第1篇

一、红外线测温仪的原理与使用

1. 原理

红外线测温仪原理就是采用非接触红外传感技术对目标进行安全、准确、快速、可靠的温度测量, 适用于测量机械、化工、陶瓷、轻工、食品、冶金、电力、热处理等行业高温、危险及难以接近物体表面的温度。因为任何温度大于绝对零度的物体都会辐射红外能量, 此能量以光速向四周传输, 红外线测温仪的透镜收集并汇集红外能量到传感器上, 传感器产生一个低电压输出, 此电压与目标物体的温度成正比, 电压输出经处理后显示为温度值。

2. 使用方法及注意事项

红外线测温仪使用方法非常简便、易于携带。测量时只需把仪器瞄准测量点, 定位好热点后, 将探头对准目标, 按下“测量”键就可以进行单次测量或按住“测量”键不动进行连续测量。但是红外线测温仪只能测量设备表面温度, 不能测量内部温度。若设备处于蒸汽、尘土、烟雾等环境下, 会阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。

二、红外线测温仪在配电设备状态检修中的应用

红外线测温仪在配电设备状态检修中主要用于测量各类开关的接点温度, 观测接点温度有无异常现象, 若超过设备规定的最高温度值, 就表示设备有故障, 需要进行停电处理。莱钢运输部配电系统为一用一备两路电源供电系统, 6kV高压由JYN3型手车式高压开关柜控制, 再接入变压器, 高压设备主要测量高压开关柜内真空开关、控制变压器、电能表等设备温度, 低压开关柜内刀开关压接刀片、断路器、母线排、负荷侧导线电缆接点、二次保护继电器温度, 变压器油温、变压器进出线接点、变压器地线接点温度等。莱钢运输部配电系统图见图1。

1. 在低压配电设备状态检修中的应用

配电室所用低压刀开关为HD13型中央正面杠杆操动机构式刀开关, 运用红外线测温仪进行测试时, 主要测试刀开关动、静触片连接处温度和电源侧及负荷侧进出线端子与开关连接处的温度。在2009年7月一次检修中, 测得一路变压器主配电柜HD13-1000A刀开关动、静触片连接处温度达110℃, 仅用眼根本无法看出设备接点有如此严重发热现象。停电后, 经检查发现是因为刀开关操作次数过多和振动, 造成动、静触片连接不实, 静触片闭合力不够, 致使接点严重发热, 对静触片压接螺丝进行紧固调整, 送电后再测试温度, 恢复正常, 避免了一起严重的设备事故。配电室所用的断路器为DW15系列的万能式断路器, 为电动操作机构。运用红外线测温仪进行测试时, 主要测试触头系统灭弧罩、导线连接处以及欠压继电器线圈温度等。此外, 在检修中还需要测试负荷侧导线与开关接点处温度、各母排连接处温度等。

2. 在高压配电设备检修中的应用

配电室高压配电柜使用的高压断路器为ZN28-10型真空断路器, 它的控制回路电源由一台控制变压器引出, 变压器一次电压为100V, 引自电压互感器, 二次电压为220V, 用于控制真空断路器分合闸操作。因变压器处于长期运行状态, 特别容易发热, 尤其是夏天, 一般温度达45℃左右。因此, 每次进行状态检修时, 必须认真测试控制变压器温度, 以保证能够良好运行。在一次例行设备检修中, 测得控制变压器温度达95℃, 仔细观察变压器表面, 出现轻微变色现象, 初步判断可能是变压器一次输入电压过高, 造成变压器发热, 用万用表测量一次电压为100V, 再测量二次电压为220V, 属正常电压, 说明电压回路没有故障。停电后, 用兆欧表测量变压器绕组绝缘情况, 摇测时, 指针基本指向零, 说明变压器绕组绝缘电阻破损, 匝间绝缘达不到要求, 造成变压器严重发热, 后联系厂家及时进行更换。

3. 在变压器状态检修中的应用

运用红外线测温仪主要测试变压器油温。变压器在运行中, 铁芯和绕组的损耗转化为热量, 引起各部位发热, 温度升高。对于油浸式变压器来说, 铁芯和绕组产生的热量一部分使自身温度升高, 其余部分则通过变压器壳及油箱扩散出去。变压器运行中的允许温度是按上层油温来检查的, 规定变压器上层油温不超过95℃。因此, 运用红外线测温仪测试变压器上层油温, 以保证变压器良好运行。同时, 对变压器引接线接点和变压器地线进行测试, 保证接点接触良好。由变压器零线接点至低压配电系统的零线是一根圆钢, 在用红外线测温仪检测时, 测得温度为70℃, 然后用钳形电流表测零线电流最高达80A左右。因铁路运输生产负荷大多数为单相负荷, 且用户多, 造成负荷分配不均衡, 零线电流过大, 使零线发热。若某一线路负荷出现零线断线故障, 将导致很多设备烧坏, 造成严重经济损失。为此, 首先对用户负荷进行调整, 尽量保证三相平衡, 然后另外加装一根零线进行分流, 这样, 就保证了零线正常工作。

三、应用效果

在日常配电设备检修中, 红外线测温仪成了必不可少的仪器, 每次检修主要通过对设备进行温度测试来判断设备技术状态和设备运行状况。通过近几年对红外线测试仪在配电设备状态检修中的应用, 避免了多起设备事故, 保证了莱钢运输部铁路运输生产供电, 取得良好效果。

摘要：介绍红外线测温仪的原理、使用方法及注意事项, 重点阐述红外线测温仪在莱芜钢铁集团有限公司运输部配电设备状态检修中的应用, 主要包括高低压配电装置、变压器状态检修等, 并取得良好效果。

红外测温仪如何使用 第2篇

了解更多关于红外及红外测温仪产品知识，以便更好的了解非接触测量的原理及优势，

红外测温仪工作原理-红外测温仪由光学系统，光电探测器，信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。

使用红外测温仪的益处-便捷!红外测温仪可快速提供温度测量，在用热偶读取一个渗漏连接点的时间内，用红外测温仪几乎可以读取所有连接点的温度。另外由于红外测温仪坚实.轻巧.(都轻于10盎司)，且不用时易于放在皮套中。所以当你在工厂巡视和日常检验工作时都可携带。

-精确!红外测温仪的另一个先进之处是精确，通常精度都是1度以内。这种性能在你做预防性维护时特别重要，如监视恶劣生产条件和将导致设备损坏或停机的特别事件时。因为大多数的设备和工厂运转365天，停机等同于减少收入，要防止这样的损失，通过扫描所有现场电子设备-断路器.变压器.保险丝.开关.总线和配电盘以查找热点。用红外测温仪，你甚至可快速探测操作温度的微小变化，在其萌芽之时就可将问题解决，减少因设备故障造成的开支和维修的范围。

安全!安全是使用红外测温仪最重要的益处。不同于接触测温仪，红外测温仪能够安全地读取难以接近的或不可到达的目标温度，你可以在仪器允许的范围内读取目标温度。非接触温度测量还可在不安全的或接触测温较困难的区域进行，像蒸汽阀门或加热炉附近，他们不需在冒接触测温时一不留神就烧伤手指的风险。高于头顶25英尺的供/回风口温度的精确测量就象在手边测量一样容易。Raytek红外测温仪都有激光瞄准，便于识别目标区域。有了它你的工作变的轻松多了。

红外测温仪使用的主要领域在哪里-红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具，

可节省大量开支，用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电源(UPS)的功能状态，你可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗;由于松的连接器和组合会产生热，红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障.或监视电子压缩机;日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。

如何用红外测温仪测量温度-下列为Raytek非接触测温仪的三种测温技术：

点测量：测定物体全部表面温度，像发动机或其他设备

温差测量：比较两个独立点的测量温度，像连接器或断路器

扫描测量：探测在宽的区域或连续区域目标变化。象制冷管线或配电室。

选择红外测温仪主要考虑-温度范围:Raytek产品的温度范围为-50~3000度(分段)，每种型号的测温仪都有其特定的测温范围。所选仪器的温度范围应与具体应用的温度范围相匹配。

-目标尺寸:测温时，被测目标应大于测温仪的视场，否则测量有误差。建议被测目标尺寸超过测温仪视场的50%为好。

-光学分辨率(D:S):即测温仪探头到目标直径之比。如果测温仪远离目标，而目标又小，应选择高分辨率的测温仪。

精确测量温度技巧-当测量发光物体表面温度时，如铝和不锈钢，表面的反射会影响红外测温仪的读数。在读取温度前，可在金属表面放一胶条，温度平衡后，测量胶条区域温度。

要想红外测温仪可从厨房到冷藏区来回走动仍能提供精确的温度测量，就要在新环境下经过一段时间以达到温度平衡后再测量。最好将测温仪放在经常使用的场所。

测评福禄克62MAX+红外测温仪 第3篇

1.设备特点

（1）发射频率可调

金属、塑料等不同材质发射频率不同，为此该设备的发射频率可调使得测量更为精准。

（2）双激光

62MAX+具有旋转双激光，可以标识被测量区域：只要被测量物体的尺寸大于2个激光点之间距离，就可以进行准确的测量（图2）。

（3）最小/最大/平均/差异（MiniMax/Avg/Dif）显示

可显示最小、最大及平均温度，还能显示2个测量值的差异，让测量和数据分析工作变得轻松简单。

（4）镜头易清洁

全新的设计使得镜头表面光滑，可以直接擦拭，便于清洁。

（5）大背光显示屏

采用大背光显示屏，即使在暗处也能令使用者轻松查看数据（图3）。

（6）报警功能

高、低温报警功能可快速指示超出限制范围的测量。

（7）外形精巧

符合人体工程学的紧凑外形，握在手中更舒适。

（8）电源

使用更易获得的AA电池（5号）；低功耗设计能有效延长电池寿命。

（9）防尘防水

具有IP54防护等级的防尘和防水功能。

（9）坚固耐用

通过3m跌落测试，能够承受自3m高处落下的冲击力。

2.设备测试

维修一线的技术人员经过一段时间的试用，对该设备进行了测试。

测试者：北京庆洋汽车服务有限公司维修高级技师张金亮

在维修中可以用到测温仪的地方很多，但我们过去遇到需要通过温度来检查故障时，往往习惯用手直接去触摸来感受温度。并非我们不愿意使用测温仪，毕竟手的感觉是做不到专用设备那么精确的。不采用测温仪主要有以下2个原因：首先，在维修车间这种比较复杂的工作环境下，测温仪这类设备通常比较容易损坏；其次，红外线测温仪通常有一个最佳的测量距离，在实际维修中，很难把握这个距离，因此对测量结果的准确性没有信心。

本次测试的这款福禄克62MAX+红外测温仪给我的第一感觉是比较皮实，厂家的资料显示它通过了3m跌落测试。经过厂家的同意，我们对此进行了实际测试，多次将该测温仪从超过头顶的高度丢下，未造成其外观硬性损伤，并且功能未受损。虽然测试高度并未达到3m，但超过头顶的高度也足以确保其在日常维修工作中不会摔坏了。此外，这款仪器的握感很好，而且还设置了一个挂环，使用起来比较舒适方便（图4）。

对于最佳测量距离的问题，这款设备的设计可以说让我长了见识。它通过2束激光来标定有效测量区域，也就是说，只要保证测量对象的面积超过2个激光点所标识的区域（以2个激光点之间距离为直径的圆），就可以保证测量结果准确。这对于实际维修而言十分方便，完全不用担心由于距离控制不好而影响最终的故障诊断。

在试用过程中，我们使用该设备对一些常见的可通过温度来分析的故障进行了检测。例如：通过测量散热器进水管和回水管的温度差来判断节温器的工作状况（温差大说明节温器未打开，反之则说明节温器打开）

（图5）；通过测量散热器散热片各位置的温度，来判断散热器的循环状况，从而检查散热器是否发生堵塞：通过测量三元催化器前后的温度差来判断三元催化器的工作状况（图6）；通过测量不同气缸同一位置的温度，来判断某一气缸工作不良的问题等等。事实证明，通过使用该设备，这些问题均可快速查明原因，很大程度上提高了故障诊断的效率。

谈谈如何正确选用红外测温仪 第4篇

当前的红外线测温技术在许多领域都得到了应用, 如质量控制、监控检测、故障诊断、安全防护、节能环保等都起到了较为重要的作用。在近期的发展中, 非接触的红外测温仪在技术上日趋成熟, 性能也不断地完善, 功能性也不断增强。相比较接触性设备而言, 红外测温仪的相应速度快且非接触延长了寿命, 使用也相对安全。市场上主要的红外测温仪有三大类, 便携型、扫描型、在线型, 在应用中也派生了相应的软件。而按照不同的需求也形成了系列产品所以在应用中必须进行正确的选择, 以保证测温效果。

2 影响红外测温仪选择的重要指标

2.1 测定范围

在测温过程中, 温度的极值对测温仪的影响较大, 所以测温范围是测温仪必须关注的重要指标, 如时代、擂泰等产品在标定的测温范围为-50℃~+3000℃, 而不同的型号或者系列的产品其测温的范围是不同的, 每种型号的测温仪都在出厂的时候就标定了测温范围。所以在选择测温仪的时候必须参考其适应范围, 不要过窄也不应过宽。在选择中根据黑体辐射的原理, 在光谱的短波段由温度引起的辐射量超过由发射频率误差所引起的辐射能量的改变所以在测温仪的时候应以选择短波型为主。

2.2 考虑测定目标的规格

红外线测温仪从测温的原理上区分有单色与双色测温仪两种, 双色的为辐射比色型。单色测温仪在测定目标温度的时候被测目标的面积应充满测温仪的全部视场。所以在应用中应保证目标尺寸大于视场一半, 因为如果目标尺寸过小, 背景的辐射能量就会被纳入到测温范围, 这样就会影响测微仪的读数, 从而形成误差。反之目标的尺寸足够大则可以使目标大于视场范围, 其辐射能量可以全部被测微仪捕获, 而满足测量需求。双色测温仪的原理使之可以由两个独立的波长带完成测定, 并由其比值来确定检测值。所以当被测目标很小没有满足充满要求, 测量通路上有干扰 (烟雾、粉尘) , 消弱辐射能量的时候, 对不会对测量产生影响, 据试验其能量衰减到95%的时候也可满足测量的精度需求。因此双色测温仪对小目标、运动目标等都可进行测量, 所以对于在视场内运动的目标就可以选择双色的测温仪。如果测温目标与测温仪之间是不能直接瞄准的, 温度测量通道小且弯曲等情况下, 当然也应选择双色测温仪进行工作。这是因为直径小且柔性, 可以在弯曲、阻挡、折叠的通道上传递辐射能量, 所以虽然测量难以进行近距离直视, 其也可完成测量。

2.3 光学分辨率的影响

光学分辨率主要是由D与s的比值决定, 也即是测温仪到目标之间的距离与测定光斑的直径形成的比值。如测温仪因为环境的干扰而必须在较远的距离进行测定, 而测量的目标很小, 就应选择高光学分辨率的测温产品。此时光分辨率较高的, 也就是D与s比越大, 其测温仪的造价也就越高。

2.4 测温波长的影响

被测温度的材料不同其产生的反射率与表面特性也就不同, 光谱和波长都会决定测温仪的测量精度, 对于高反射率的金属材料, 其反射率也存在高低之分。在高温区域测量金属材料的波长通常为红外波其波长为0.18~1.0μm。在不同的温度区域则可以选择1.6μm、2.2μm、3.9μm等。同时测量中而后遇到特殊材料其在一定波长内是透明的, 红外线可以穿透, 这些材料应选择特殊的测定波长, 如玻璃温度的测量, 就应适当的改变波长, 且其厚度必须保证测量。在测量低温区域材料或者对象时, 应选择8~14μm波长。如测量薄膜材料时, 应根据其材料的性质进行波长选择, 同时也应考虑材料的厚度, 从而确定测温仪的型号和测量波长范围。

2.5 测温仪的响应时限

测量中的响应时间也是测温仪的重要选择指标, 其代表的是测温仪对被测目标温度变化的反应速度, 其定义就是达到度数的95%能量所需要的时间, 其与光电探测以、信号处理电路、系统显示系统的综合性能有关。新型的红外线测温仪响应时间通常可以达到1 ms, 这就可体现其优势。如果测定的目标位运动的, 且速度较快, 则需要在选择中提高对响应时限的要求, 选择反应速度更快的测温仪。然而不是所有的测定都需要快速反应, 对于静态目标或者有热惯性的目标, 测温仪的相应时限是可以放宽的。所以在选择的时候应根据实际情况进行选择, 保证准确与经济性的需求。

2.6 测量环境的影响

测温仪在工作中需要对环境的因素的考虑, 因为环境条件对其影响较大。在可以调整的情况下应进行控制, 否则会影响测温的精度。当环境温度过高, 或者存在粉尘、烟雾、高温气体等, 都应选择带有保护设备的测温仪, 如保护套、降温设备等, 或者空气吹扫等附件。这些附件可以帮助测温时的环境稳定, 解决其干扰。在确定选择附件的时候, 应尽量要求实现标准化的服务, 以此降低安装和应用成本。如果在烟雾、粉尘或者其他颗粒存在的环境中, 影响测量信号的时候应尽量选择双色测温仪。在噪声、电磁干扰、震动时不能接近的条件下, 或者其他恶劣条件下应选择光线比色测温仪。另外, 在测量中还会遇到密闭或者危险材料, 测温仪只能通过窗口对材料或者环境进行测量。材料必须满足足够的强度, 并可以通过测温仪的工作波长。同时应确定工作是否需要窗口进行观测, 因此应选择合适的窗口位置和材料, 以避免在测量中受到干扰。在低温测量的应用中, 选择Ge或者Si材料作窗口, 其不能透光且人眼不能直接观测, 操作人员需要通过窗口对测量目标进行观测, 此时就应采用即可透过红外线也可透过可见光的材料, 以此辅助测量。

3 结语

红外线测温仪在应用中, 必须对其适应的工作环境与范围进行确定, 才能正确的选择测温仪的型号或者辅助设备, 这是因为测量环境、对象、材料性质等都会影响红外线的测温效果, 设备本身的适应范围与测量原理也会影响测量结果, 所以必须在测量前对目标进行全面考察, 然后选择合适的测温仪。

摘要：红外测温仪因为其优势较为明显, 非接触式的测温方式使其应用范围较广, 且形成了多种系列产品, 以满足不同需求, 所以在应用中必须对测量目标进行分析才能保证选择正确的设备。

关键词：红外测距,目标确定,环境分析,合理选择

参考文献

[1]崔山, 李鸿.红外测温仪的原理与实际应用指南[J].自动化与仪器仪表, 2009 (6) :103-104.

[2]鞠大明.红外测温仪原理与检测应用[J].企业标准化, 2008 (22) :33.

[3]张钦红.外测温仪的作原理及检定数据处理方法探讨[J].计量与测试技术, 2008 (8) :237-239.

红外热像仪的测温原理论文 第5篇

自然界中除了人眼看得见的光（通常称为可见光），还有紫外线、红外线等非可见光。而红外线是自然界中存在最广泛的电磁波，物体只要有温度，无论高低，都会发出红外线。随着科技的日新月异，人们悄然运用红外线这一特性，让一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学应运而生，那就是红外线热成像。而红外线热成像仪又是什么呢？简单的说，红外线热成像仪的操作就是以红外线热成像原理为基础的检测。那红外线热成像仪的检测手段是什么原理呢？红外热像仪的测温原理是什么呢？

简单来说，红外线热成像仪具有安全、直观、高效、防止漏检4大核心优势。

普通红外线测温仪仅有单点测量功能，而红外线热成像仪则可捕获被测目标的整体温度分布，快速发现高温、低温点，从而避免漏检。各位如果使用过红外线测温仪的工程师，应该深有体会，扫描一个高约1米的电气柜，需要反复来回扫描，生怕漏掉某个高温，造成安全隐患，几分钟是一定要的。而使用红外线热成像仪，几秒钟的时间就可完成，最关键的是一目了然，绝对无遗漏。

其次，普通红外测温仪虽有激光指示器，但仅起提示被测目标作用，并不等于被测温点，而是对应的目标区域内的平均温度，但是大部分的使用者都会误以为屏幕显示的温度值就是激光点的温度，大错特错！而红外线热成像仪则不存在这个问题，由于显示的是整体的温度分布，一目了然，而且市面上的多数红外线热成像仪带激光指示器，以及LED灯，便于现场快速定位识别。对于某些有安全距离限制的检测环境，普通红外测温仪无法满足需求，因为随测量距离增大，即扩大了准确检测的目标面积，自然得出的温度值会受到影响。但是，红外线热成像仪却能在使用者的安全距离外提供准确测量，因为300:1的D:S距离系数远超红外测温仪。

最后，对于数据的记录和分析，普通红外测温仪没有这样的功能,只能手工记录，无法有效管理。而红外线热成像仪则可在拍摄的.同时自动保存可见光图像，用于后期对比。尤其是美国福禄克的红外线热像仪，还具有IR-photonotes功能，拍摄热图的同时还可以拍摄几张现场图，如设备型号、邻近设备、环境等，用于备注及存档。红外线热成像仪的热图按像素分布准确记录目标的温度信息；并且可存储、导出、标注，还有后台分析功能并且提供红外线专业报告。

红外线测温仪 第6篇

[关键词]红外测温；电气设备；发热故障；电网安全

红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修（预防试验是50年代引进前苏联的标准）提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。本文通过对220kV及以下变电站Flira-series热成像仪的测温使用和现场使用经验对测温数据简要分析，探讨红外测温设备在变电巡视中的应用及发现缺陷的情况。

1、红外线测温的原理

自然界一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体，由于分子的热运动，都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律。

组外辐射原理——辐射定律：

E=σε（T^4-To^4）

式中：E为辐射出射度，W/m3；σ为斯蒂芬—波尔兹曼常数，5.67×10-8W/（m2·K4）；ε为物体的辐射率；T为物体的温度，单位K；To为物体周围的环境温度，单位K。

测量出所发射的E，就可得出温度。红外热成像仪（热成像仪或红外热成像仪）通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算

2、红外测温的分类

2.1红外测温仪

红外测温仪的测温原理是将物体（如钢水）发射的红外线具有的辐射能转变成电信号，红外线辐射能的大小与物体（如钢水）本身的温度相对应，根据转变成电信号大小，可以确定物体（如钢水）的温度。

红外测温仪技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列，并备有各种选件和计算机软件，每一系列中又有各种型号及规格。测温枪是一种在线监测（不停电）式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线（红外辐射），将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。

2.2红外成像仪

红外热成像仪，可以以“面”的形式对目标整体实时成像，使操作者通过屏幕显示的图像色彩和热点追踪显示功能就能初步判断发热情况和故障部位，然后加以后续分析，从而高效率、高准确率地确认问题所在。任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外诊断技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。像红外热电视、红外热像仪等设备利用热成像技术将这种看不见的“热像”转变成可见光图像，使测试效果直观，灵敏度高，能检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效。

3、检测结果的分析处理

3.1运行状态的影响与对策

电气设备故障无论是电流效应引起的发热故障（导电回路故障），发热功率与负荷电流值的平方成正比。电压效应引起的发热故障（绝缘介质故障），发热功率与运行电压的平方成正比。因此，设备的工作电压和负荷电流的大小，将直接影响到红外检测与故障诊断的效果。泄漏电流的增大，能造成高压设备部分电压不均匀。如果没有加载运行或者负荷很低，则会使设备故障发热不明显，即使存在较严重的故障，也不可能因特征性热异常的形式暴露出来。只有当设备在额定电压下运行，而且负荷越大时，发热及温升才越严重，故障点的特征性热异常也暴露得越明显。因此在进行红外检测时，为了能够取得可靠的检测效果，要尽量保证设备在额定电压和满负荷下运行，即使不能做到连续满负荷运行，也应编制一个运行方案，以便在检测前和检测过程中，能让设备满负荷运行一段时间（如4～6h），使设备故障部位有足够的发热时间，并保证其表面达到稳定温升。由于电气设备故障红外诊断时，故障判断标准往往是以设备在额定电流时的温升为依据，因此当检测时实际运行电流小于额定电流时，应该是现场实际测量的设备故障点温升换算为额定电流的温升。

3.2设备表面发射率的影响与对策

任何红外测量仪器都是通过测量电气设备表面红外辐射功率，来获得设备温度信息的。并且在红外诊断仪器接收来自目标红外辐射功率相同的情况下，因目标的表面发射率不同，将会得到不同的检测结果。也就是说，相同辐射功率，发射率越低，就会显示越高的温度。因物体表面发射率主要决定于材料性质和表面状态（如表面氧化情况，涂层材料，粗糙程度及污秽状态等）。因此为了应用红外热像仪器准确地测量电气设备温度，必须要知道受检目标的发射率值，并将该值作为计算温度的重要参数输入计算机或者调整红外测量仪的ε修正值，以便对所测量的温度输出值进行发射率修正。消除发射率对检测结果影响的另外两种对策措施是：当使用红外热像仪进行测量时，要对发射进行修正，查出被测设备部件表面的发射率值进行发射率修正，从而获得可靠的测温结果，提高检测的可靠性；对于红外检测的故障频发设备部件，为使检测结果具有良好的可比性，可以运用敷涂适当漆料的方法来增大和稳定其发射率值，以便获得被测设备表面的真实温度。

3.3大气衰减的影响与对策

由于受检电气设备表面红外辐射能量，是经大气传输到红外检测仪器里的，这就会受到大气组合中的水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳等气体分子的吸收衰减和空气中悬浮微粒的散射而衰减，设备辐射能量传输的衰减随着检测仪器到被测设备之间的距离，降低了被测设备辐射的透过率，所以其衰减是随距离的增大而增加，降低受检设备故障部位与正常部位的辐射对比度，也会因为红外仪器接收到的目标能量减少，使得仪器显示出来的温度低于被测故障点的实际温度值，从而造成漏检或误诊断。尤其对于检测温升较低的设备故障时，这是很不利的。检测距离增大，大气组合的影响将会越来越大。而且又要获得目标温度准确性，必须采取如下对策：尽量选择在环境大气比较干燥、洁净的时节进行检测；在不影响安全的条件下尽可能缩短检测距离，还要对温度测量结果进行合理的距离修正，以便测得实际温度值。

3.4气象条件的影响与对策

不良的气象环境（雨、雪、雾及大风力等），会对设备温度检测带来不利的影响，往往会给出虚假的故障现象。为了减少气象条件的影响，尽量在无雨、无雾、无风和环境温度较稳定的夜晚进行检测。

参考文献

[1]电力部热工研究院.高压电气设备内外部故障的在线红外成像诊断与温度管理研究.

[2]现代电子技术2007

[3]DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》[S].

[4]各类设备带电D类（红外测温）状态检修作业指导书[S].

远程红外测温仪在窑炉上的应用探究 第7篇

一、远程红外测温仪的功能特征

远程红外测温仪作为一种测温仪器, 能够有效测量窑炉筒体表面温度, 并能够转化测量所得数据信息, 再将其输入进算计系统, 经其分析、处理, 从中总结出窑炉筒体表层温度、变化规律, 通过图像形象地进行展示, 为窑炉工作人员的窑炉操作提供参考, 凭借对数据、图形等的分析, 能够得知窑皮的均匀情况、窑皮脱落的具体部位等, 依据这些判断与推测, 来逐步优化、调整窑炉操作, 为窑炉创造一个高效运行环境, 节省窑炉运行的成本。

例如某厂窑炉在运行过程中, 经工作人员利用远程外测温仪加以检测, 得出窑头区域一大片筒体温度超出正常值, 发现问题及时补挂窑皮, 然而, 由于事先未掌握规律, 未能把握好窑皮补挂的速度、效率和数量, 导致此区域温度骤变, 热振荡问题出现, 使得其窑皮、耐火砖彻底塌落, 最终造成“红窑”事故, 在没有任何挽救措施的情况下, 只能停止窑体运行, 进行检修。在远程红外测温仪的辅助下, 整个故障过程直接得到收录, 通过分析数据、曲线图等, 能够从中分析得出事故原因。

二、远程红外测温仪的组成与技术参数

远程红外测温仪包括多个种类, 例如:点测温仪、线测温仪等, 任何一种测温仪的测温水平都有所提升, 能够得出相对细致、精准的测温数据, 远程红外测温属于辐射测温, 实际的精准度可能深受各类内外因素的干扰, 例如:测温距离、被测物的性质、分类, 其所处的环境等。在利用该测温仪过程中, 需要考虑到不良影响因素, 做好测温校准工作。

1 测温系统构造

远程红外测温仪系统有特殊的结构, 具体包括:测温探头、打印机、计算机系统、窑位置编码器等构件。这些构件间形成了一定的关系, 具体如图1所示:

各个结构构件按照一定的规律相互配合运转, 从整体上支持着远程红外测温仪系统测温功能的发挥。相关技术参数为:扫描转角为直角, 旋转方式扫描, 速度、效率都较高, 其能承受的温度在100℃~600℃, 检测精确度较高, 所采用的检测方法为:实时在线检测。

2 测温仪的安装

和其他测温仪不同, 远程红外测温仪作为机电一体化装置, 其安装相对简单, 现场使用过程中即可安装, 参照相关的规程、规定来创建扫描室, 科学连好接线, 就能直接用来发挥测温功能。实际安装调试过程中, 要正确定位安装位置, 把握好其同窑表层检测段长度以及窑旋转方向二者间的关系。如图2所示。

3 远程红外测温仪的使用方法

(1) 测温仪正式用来测温前, 先把除去外层防尘罩。窑炉停止转动时, 测温仪也应该停止旋转, 但是需要先将电源拔掉, 再用防尘罩再次做好防护, 充分防范灰尘的侵入。

(2) 为了确保远程红外测温仪能高效、如常地工作、运行, 必须做好定期巡检、维修工作, 需要专业技术人员深入扫描室, 定期进行检修。

(3) 红外测温元件发挥着最核心的测温功能, 要想提高测温质量, 就必须保护好测温元件, 确保其无污染、无灰尘, 特别是光学镜头部分, 不能有积存任何灰尘, 当出现少许灰尘时, 尝试通过吹气球来逐渐清除灰尘, 淤积的灰尘则应采用镜头刷来擦拭, 顽固滞留的灰尘, 则需要选择棉签, 在蒸馏水的辅助下, 来逐步清洗、擦拭, 然而, 必须注意小心翼翼地操作, 不能划伤镜头。

当发现镜头表层有其他痕迹, 例如:人体指纹、油污物质等, 正确的处理方法就是选择乙醇、清洗剂等加以处理, 保持镜头表面整洁。

(4) 防止强光照射测温仪镜头, 镜头需尽量回避阳光的强射, 避开高温辐射, 如果镜头附近需要进行特殊的施工作业, 例如:强光电焊, 则应该对镜头做出特殊的遮光处理, 维护其中各种元件遭到破坏。

4 操作方法

在实际运用远程红外测温仪过程中, 需要操作人员特别注意的是, 不能简单追求测温精准度, 而是要充分发挥红外测温仪的多重功能, 例如:数据信息显示、记录、查询等功能, 利用其提供基准曲线、比较曲线等。这就对操作人员的职业素质、专业技能、工作态度等提出了更高的要求, 操作人员要具有认真负责的工作态度, 掌握专业的测温技能, 能够正确使用测温仪器, 要确保自身的专业技能得到最优发挥。

远程红外测温仪能够向专业操作者提供多种服务功能, 例如:供应数据、提供曲线, 然而, 这些数据、曲线等需要专业技术人员的识别、分析与运用, 这就是对操作人员能力的考验, 必须提高窑炉工作人员的专业技术素质和能力, 一方面能够对窑炉筒体做出正确判断, 例如:窑皮、耐火砖等是否处于正常运行状态, 凭借窑表层的温度变化情况, 来分析窑炉内部结构有无损伤问题。专业技术人员能够对窑炉的温度变化趋势等作出合理判断, 通过不断地分析、总结、研究, 得出窑炉温度同其内部耐火砖之间的关系。

同时, 运用远红测温仪时, 专业工作者要参照各个时段窑体表层温度特征, 来明确温度的升降变化情况, 温度任何的细微变化都说明一定的问题, 会带来不同的结果。

工作人员需要密切关注窑炉同一部位、某一固定时段的温度特点, 例如:如果发现某时段、窑炉某一部位温度在持续升高, 意味着此处窑皮存在脱落风险, 耐火砖也可能抵不住高温侵蚀, 被腐蚀变碎, 甚至出现砖体坍塌的危险。

相反, 如果某时段窑炉某部位温度持续下降, 意味着此处窑皮可能出现了结圈现象。相关工作人员通过分析窑炉温度变化情况, 来分析得出窑皮、耐火砖等的实际状态, 再对应采取方法和策略, 对高温处进行降温处理, 通过这种方式来保护窑体, 防止其进一步遭到损害。或者凭借调整燃烧器所处位置, 喷煤量等方法来维护窑体的安全运转。

结语

远程红外测温仪作为一种高端的现代科技, 将其运用在窑炉系统中, 能够发挥有效的测温作用, 也能提供全方位的实时数据、信息、曲线图等, 凭借对数据、信息等的分析处理, 能够对窑炉的运行状态做出科学的判断, 以此来确保及时发现问题, 采取措施解决问题, 为窑炉的运行创造良好的条件。

摘要：为确保窑炉系统的安全运行, 需要对窑炉的温度变化进行实时监督, 远程红外测温仪作为一种先进的测温仪器, 将其应用于窑炉系统, 不仅能够及时、精准地测出窑炉温度, 同时也能为窑炉工作人员提供相关的数据、信息、曲线图等, 为窑炉运行情况的判断提供依据。本文分析了远程红外测温仪在窑炉上的应用。

关键词：远程红外测温仪,窑炉,应用

参考文献

[1]晏敏, 彭楚武, 颜永红, 曾云, 曾健平.红外测温原理及误差分析[J].湖南大学学报 (自然科学版) , 2004 (05) .

[2]李军, 刘梅冬, 曾亦可, 李楚容, 郭明金, 黄焱球, 刘少波, 夏冬林.非接触式红外测温的研究[J].压电与声光, 2001 (03) .

红外线测温仪 第8篇

温度作为一种重要的热工参数,在工业生产中的很多场合要求实现实时自动监测和控制温度[1]。传统的接触式测温方式因反应速度慢、测温时间长、干扰物体的温度场等缺点而使其应用范围受到很大限制。随着红外技术的发展,非接触红外测温作为一门新技术迅速崛起,在工业生产、产品质量监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥着重要作用[2]。

基于红外测温技术设计的测温仪具有非接触测量、测量范围广、测温速度快、准确度高、灵敏度高、使用方便、寿命长等特点。目前,国内外非接触红外测温技术的发展极为迅速,德国IMPAC公司生产的数字式红外测温仪IS5系列很受用户欢迎,美国雷泰公司的红外测温仪在市场上也占有很大份额。国内生产红外测温仪的厂家和研究所有:上海自动化仪表三厂、云南仪表厂、中国科学院自动化所、杭州无线电厂等,产品也都具有良好的性能。

1 红外测温原理

在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都不停地向周围空间发出红外辐射能。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布都与物体表面温度有十分密切的关系。因此,可以通过测量物体自身的红外辐射能来准确测定其表面温度。这就是红外测温的理论基础[1]。

普朗克定律描述了绝对黑体的辐射能力与波长和温度之间的关系。其数学表达式为:

从式(1)可以看出只要我们测出了黑体的辐射出射度M(λ,T),对其在全波长范围内进行数学积分就可以得出黑体的温度。这就是设计红外测温仪的理论依据。

普朗克定律是以“黑体”作为研究对象分析得出的。但是,自然界中存在的实际物体都不是黑体,所有实际物体的辐射能量除依赖于辐射波长及物体的温度外,还与构成物体的材料性质、生产工艺以及物体表面状态、周围环境等因素有关。因此,为了使普朗克定律适用于所有实际物体,必须对其进行修正。引入比例系数(即发射率),表征实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,它与材料性质及表面状态有关,其值为0(极光滑的镜面)~1.0(黑体)。

2 红外测温仪

红外测温采用逐点分析的方式,即把物体一个局部区域的热辐射聚焦在单个探测器上,并通过已知物体的发射率,将辐射功率转化为温度。由于被检测的对象、测量范围和使用场合不同,红外测温仪的外观设计和内部结构不尽相同,但基本结构大体相似,主要包括光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成,其基本结构如图1所示。

光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。由于该电信号十分微弱,因此要经过放大处理后再送入信号处理电路,同时为了消除环境温度的影响,增加了补偿电路,然后经仪器内部的算法和目标发射率校正后换算为被测对象的温度值,最终通过传输线路显示到输出终端。

2.1 光学系统设计

光学系统是红外测温仪的重要组成部分,其作用十分类似于用于接收目标回波的雷达天线,就是汇聚辐射能量。常用的红外光学系统有三种结构形式,即透射式光学系统、反射式光学系统、组合式光学系统(由透射式和反射式系统组合而成)。

对大多数光学系统而言,由于加工、检测等原因球面反射镜和透镜的使用最为广泛。综合考虑各种因素本课题采用透射式红外光学系统(见图2)。同时为了消除杂散光的影响,在焦距前方安装孔径光阑,并且要保证红外探测器位于透镜焦点处。

图2光学系统和光学电路(参见下页)

2.2 红外探测器

红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件,它是红外测温仪的核心组成部分。红外探测器大致可以分为热探测器和光子探测器两大类。热探测器吸收红外辐射后,探测材料由于温度升高产生温差电动势、电阻率变化;自发极化强度变化;或者气体体积与压强变化等,测量这些物理性能的变化就可以测定被吸收的红外辐射能量或功率。光子探测器吸收光子后,本身发生电子状态的改变,进而引起内光电效应和外光电效应等光子效应,通过测定光子效应的大小可以确定被吸收的光子数。

本系统的光电传感器采用美国雷泰公司生产的Raytek CM型红外测温头。雷泰新一代CM高性能迷你型红外测温头温度范围广、精度高、体积小、多种输出模式、性价比高,是系统集成、设备配套的最佳选择。CM型红外测温头专为工业设备用户的多种应用需求选择。测温范围-20~500℃,满足一般工业用测温仪的温度要求。光谱响应范围8~14μm,应用于工业现场的被测物的辐射波长主要在2.5~15μm之间,峰值波长在9.5μm处,其中8~14μm波段辐射能占总辐射能的半数以上。光学分辨率为13:1,响应时间150ms满足本课题的技术要求。

3 具有无线通信功能的红外测温系统

典型的红外测温系统由被测对象、红外测温主机、发射传输装置及接收装置组成。本文采用测量主机与无线通信从机的双机模式实现。图3为测量主机原理框图,测量主机完成红外温度数据的采集处理,由红外探测系统和单片机MSP430F149组成。采用多路AD芯片(MSP430内部AD)实现模拟量到数字量的转换,并且留有其它模拟量的测量通道,可扩展诸如湿度等其他模拟量的监控。为了补偿环境温度可连接环境温度传感器DS18B20。采用无线收发模块PTR8000实现数据的无线传输,PTR8000带有内置环形天线,可直接与单片机连接,无须外接其他器件,实现数据的无线收发。

无线通信从机实现数据的接收。为了完成PTR8000与PC机的数据交换,在无线通信从机中使用RS232接口。在监控PC机上,采用C++开发上位机的人机接口界面。系统电路(见图4)分为测温及发射板(测量主机)、接收板(无线通信从机)。

该系统中主机的任务是完成数据采集与处理,包括进行A/D转换、环境温度补偿,对即将传送来的数字信号进行组织处理。发射端的PTR8000将单片机的信息调制成射频信号发出,接收端的PTR8000模块将接收到的信息解调成为TTL电平,由单片机处理后经由RS232接口送到PC,供计算机后期处理。

系统的整体框图如图5所示。由于被测物体的发射率难以准确确定,在系统设计中,为了尽可能地提升系统精度,获得较为满意的增益,把放大器最后一级的放大倍数设计成可调的。

我们研制了以CM测温头为探测元件的红外测温系统,如图6所示。测温仪的工作流程:经聚焦后的红外辐射能入射到探测器上,为保证测量精度,输出信号首先经过前置放大、后级放大,然后经过滤波、积分电路恢复为探头所接收的红外辐射功率信号,最后经峰值保持电路检测出红外辐射的最大功率,此数据加上温度传感器的补偿值进行AD转化,在CPU中依据一定的算法计算并显示出被测物的绝对温度。在需要时,可以将温度数据通过无线的方式发送出去。

4 系统试验与结论

考虑到系统的测温范围在500°C以下及其它因素,实验采用干体炉作为热源,该热源最高可达850°C左右,环境温度选为18°C,即291.15 K。假定发射率为0.97。表1为系统测温数据。图7为实验数据图表,数据源来自表1。

实验表明,本测温仪能够实现温度测量,并在计算机上实时显示测量结果,还可进行无线数据传输。测量范围为0~500°C,测量精度为±3°C或1%,测量重复性为0.3%。完全满足一般工业检测标准要求。

由于实验环境和条件的限制,还有一些方面有待完善:

(1)物体发射率是一个不定因素,直接影响到系统的测量精度。改善软件智能度,使发射率可以调节;

(2)抑制环境干扰、提高抗干扰能力是以后努力的方向。

参考文献

[1]郑子伟.红外测温仪概述[J].计量与测试技术,2006,33(10):122-124.

[2]孙晓刚,李云红.红外热像仪测温技术发展综述[J].激光与红外,2008,38(2):101-103.

红外线测温仪 第9篇

1 红外测温的基本原理

红外测温传感器是一种能够接受目标物热辐射并将其转换为电信号的器件。任何物体都会向外辐射红外线能量, 并且物体温度越高, 其分子运动越剧烈, 所发射的红外线能量就越多。红外测温仪就是依靠其内部光学系统将物体的热辐射能量汇聚到传感器上, 能量景传感器转换为电信号再被放大显示出来。

由普朗克黑体辐射原理:

其中, Pb (λΤ) —黑体的辐射出射度;λ—波长;T—绝对温度;c1、c2—辐射常数。

根据以上规律, 传感器接收到的能量信号经过单片机计算即可显示目标温度。

2 系统总体设计

系统采用凌阳单片机SPCE061A和红外测温模块DS18B20作为探测器。SPCE061A单片机主要进行数据的处理工作, 按键和四位七段数码管显示模块负责调整报警温度和显示目标温度。系统总体设计如图1。

2.1 硬件电路设计

SPCE061A单片机体积小、低电压供电, 只需两个端口就能够满足电路系统设计的基本需求, 它的主要职责是负责键盘扫描、控制启动温度, 接收测量数据并进行处理, 显示控制, 启动报警。显示模块采用4位共阳极LED数码管, 动态扫描方式显示。按键模块三按键采用查询方式, 一个用于功能切换, 另两个用于调整报警温度。

2.2 温度传感器DS18B20

DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器, 与传统的热敏电阻等测温元件相比, 它能直接读出被测温度, 并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。

DS18B20的性能特点如下: (1) 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信; (2) 多个DS18B20可以并联在惟一的三线上, 实现多点组网功能; (3) 无须外部器件; (4) 可通过数据线供电, 电压范围为3.0~5.5V; (5) 零待机功耗; (6) 温度以9或12位数字; (7) 用户可定义报警设置; (8) 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度 (温度报警条件) 的器件; (9) 负电压特性, 电源极性接反时, 温度计不会因发热而烧毁, 但不能正常工作。

DS18B20可以采用两种方式供电, 一种是采用电源供电方式, 此时DS18B20的1脚接地, 2脚作为信号线, 3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式, 单片机端口接单线总线, 为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流, 可用一个电阻来完成对总线的上拉。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时, 总线上必须有强的上拉, 上拉开启时间最大为10us。采用寄生电源供电方式时VDD端接地。由于单线制只有一根线, 因此发送接口必须是三态的。

3 软件设计

软件设计也采用了模块化的思想, 把系统按模块划分来进行设计可以大大减轻设计难度。本文系统模块主要包括主程序模块、红外测温模块、键盘模块、显示模块。主程序模块主要完成系统的初始化, 温度检测等功能。红外测温模块主要包括温度转换模块、温度计算模块。键盘模块用于获取按键信息并进行相应处理。显示模块用于获取并处理相应的温度数据。在系统的软件设计中, 时钟的设置也很重要, 通过对时钟的设置能够获得良好的时钟频率, 时钟频率是整个软件系统能否正常运行的关键。

4 结语

本文是基于SPCE061A单片机设计的一种结构简单、测量准确同时价格也很便宜的红外测温仪。其具有以下优点: (1) 良好的人机交互性, SPCE061A通过I/O控制启动测温。 (2) 利用键盘控制报警温度, 并能在LED数码管上进行温度。 (3) 响应速度快、测量精度高、测量范围广, 能快速测量目标温度。 (4) 采用非接触式测温方法, 响应时间快非接触使得安全性和使用寿命都大大加强。 (5) 测量结果误差较小, 精度为小数点后两位, 系统稳定可靠。

摘要：温度, 是工业生产中很重要、很普遍的一个工业参数, 很多生产过程工艺是否精良都要求对温度进行监控, 特别是化工、食品、医疗等行业, 对温度的监控直接影响到产品的质量和病人的安慰。因此, 温度的实时测量显得尤为重要。然而, 传统的接触式测温, 因为要与被测物质进行充分的热交换, 存在延迟, 在连续生产质检中和一些特殊环境中存在一定的局限。为了克服传统接触式测温仪的不足, 采用红外测温技术已成为现在非接触式测温技术的主要方法之一, 并且在相关领域已获得了广泛的应用。本文所设计的非接触式红外测温系统, 是基于凌阳单片机的SPCE061A和红外传感器DS18B20, 能够快速的测量环境温度和目标温度, 并能够超温报警, 配置简单、安全可靠。本文主要概述了红外测温的基本理论和工作原理, 介绍红外测温仪的总体结构, 硬件设计和软件设计。

关键词：红外测温,SPCE061A,DS18B20

参考文献

[1]张义和, 王敏男.例说51单片机[M].人民邮电出版社, 2013.

[2]白春丽, 沈慧南.基于单片机的智能红外测温系统[J].信息技术, 2012.

红外线测温在电力生产中的应用 第10篇

当前, 电力系统正朝着智能化电网不断发展, 各种高新技产品也在电力系统运行中得以不断运用, 做为对电力系统设备温度这一关键参数测量的红外测温技术也得到了蓬勃的发展, 应用越来越广泛。

电力系统中大多数故障的发生都伴随着早期的温度升高现象, 因此及时准确的掌握设备运行温度对于预防电气设备事故以及提高系统运行安全性都有非常积极的意义。近几年来, 红外测温仪在技术层面上不断发展, 携带及操作更加方便, 准确性也大大提高, 也正是因为具备了这些特点, 使得红外测温仪器已经发展成为电力系统运行检查的关键设备。

1 红外测温仪的检测原理及特点

1.1 测温原理

在自然界中, 任何温度超过绝对零度的物体都会发出红外线, 红外线自物体发出后以光速在周围介质中传输, 红外测温仪的前端透镜可以收集到物体发出的红外线并汇集到透镜后面的红外传感器中, 传感器根据红外光线的能量将能量信号转化为电压信号, 通过对比内部设定的电压温度比曲线, 得出物体的实际温度值, 通过数显设备, 将温度显示在测温仪表盘上, 供测试者观看记录。红外测温仪的原理就是利用了红外线传感技术, 通过该技术测得的温度准确性非常高。

1.2 新一代红外测温仪的优点

在经历了几年的发展, 当前应用的测温仪普遍具备以下特点

(1) 体型小、便于携带

(2) 操作人性化, 通俗易懂, 界面友好

(3) 发射率随着物体的不同自动改变, 环境适应能力强

(4) 反应快同时具备数据存储观察功能

2 红外测温仪在电力系统实际中的应用

红外测温仪的应用已经广泛存在于电力运行检修的全过程中, 它能够及时准确的检测到设备运行温度, 为设备运行以及维护、检修提供准确的温度数据, 以下做详细说明:

2.1 在设备状态检修中的应用

电气设备的状态检修是电气设备运行管理和事故预防的基本方法, 状态检修的关键就在于根据设备的运行情况, 运行参数总结得出设备的运行状态, 对可能向易发故障转变的隐患及时采取防治措施, 及时安排检修工作, 排除设备隐患, 保证电气设备的长期稳定运行。红外测温仪在状态检修中可以有以下应用:

(1) 测试各类刀闸、断路器等电气连接部位的温度数值, 在电力系统中作为电气设备切换通断状态的开关元件, 其电气接点的运行状态极易随着使用次数的增加而下降, 造成接触不良。一旦温度超过设计要求的最大值就会出现损坏现象, 轻者出现接触不良, 开关性能下降;重者接触电阻增大后导致长期发热, 发生开关烧毁等电气事故。因此除了常规试验中对刀闸及断路器进行直流电阻测试外, 现场应用最广的就是红外测温技术。通过对温度的测试, 来确认开关设备的运行状态, 当温度超过规定要求时必须安排停电检修处理, 降低事故发生的概率。

(2) 可以全面掌握电机运行状态, 延长设备寿命。电力系统中电机运用非常广泛, 红外测温仪在对电机的检查中, 可以准确测得电动机线圈部分、绝缘部分、电机口线连接处以及电动机轴承的温度, 一旦发现以上部位出现温度过高情况超过电机运行规定的情况, 及时将电机下线进行拆检, 可以在电机线圈烧毁前发现问题, 避免电机线圈的烧毁, 大大提高的电动机在系统中的使用寿命, 同时也避免了电机突然烧毁造成的事故。

(3) 及时发现电缆故障, 在电力系统中有大量高压电力电缆的应用, 其在敷设的时候很容易出现损坏, 另外电缆中间头、终端头在制作过程中一旦有小的瑕疵存在, 都会为电缆的可靠运行埋下隐患;同时由于电缆敷设的路由一般比较复杂, 不利于巡视人员掌握其运行状态, 经常在电缆温度持续升高而不被关注到的情况下发生事故, 利用红外测温仪, 将强对运行中电缆本身以及中间头、终端头进行测温, 发现异常温升后及时停电处理, 可以降低电缆故障率。

2.2 在变电运行中的应用

变电运行工作作为电力系统运行的中间核心环节, 其涉及的环节以及设备很多, 加强变电运行中电气设备运行状态的掌控, 可以有效的保证电网的安全运行。变电站作为变电运行的核心设备, 其大量的电气设备接点包括二次电缆端子接点、直流设备接点、开关柜母线接点温度都无法由巡检人员直接掌握。值班人员可以在巡检过程中, 利用红外测温仪对这些电气接点进行温度检查, 避免出现电气接点长期过热造成的短路甚至烧毁, 发现电气接点出现温度异常升高, 及时进行处理, 避免发生影响设备运行的事故。

3 红外测温在电力系统中的应用前景

当前的电网正在不断向智能化、网络化推进, 这对电网内部的各种设备技术水平提出新的更高的要求。红外线测温技术作为一项先进的实用技术, 其在电网中的应用具有广阔的前景。通过红外测温仪可以准确的掌握电气设备运行的温度, 可以更好的辅助工作人员进行设备测温、运行状态判断、制定检修计划等工作。但是通过实际证明, 红外线测温仪还存在以下缺点影响其使用的范围:

红外线测温准确性还有待进一步提高, 以适应电网发展的需求;红外测温技术只能探测的物体的表面温度, 而对于其内部的温度却无能为力;红外测温对使用环境有一定的要求, 外部多尘的环境以及环境温度都对其使用有影响。

4 结语

通过本文论述, 充分证明了红外测温仪作为电力系统运行的辅助设备, 其在设备缺陷及运行状态检测方面发挥着不可替代的作用, 工作人员通过红外测温仪可以准确的掌握设备的运行温度, 相信在不久的将来, 随着红外测温技术的升级改进, 其精度及抗外界干扰能力会大幅度提升, 其在电网中的应用会越来越广泛。

摘要：本文介绍了电力系统中当前广泛使用的红外测温仪测温原理以及应用特点, 详细说明了红外测温在当前变电站设备运行以及状态检修等方面的使用情况。红外测温仪能够在电力系统维护工作中提高工作效率, 对于降低设备故障率以及保障安全运行方面起到积极的作用。

关键词：红外测温仪,电力系统,发热

参考文献

[1]程玉兰.红外测温仪在电力工业中的应用[J].华北电力技术, 1989 (1) .

[2]王晓辉.浅谈红外测温在发现运行电力设备缺陷方面的应用[J].河南电力, 2007 (1) .

红外线测温仪 第11篇

【关键词】输电线路；运行检修；红外测温技术

在整个电力系统中，输电线路是一个十分重要的环节，占领着重要的地位，一个电力系统在运行过程中的安全性和可靠性大部分取决于输电线路设备的运行状况。据资料显示，中国的很多地区都发生过输电线路设备运行故障，存在一定的安全问题，要想在输电线路设备在运行过程中，检测输电线路设备的运行故障是十分困难的。如何在输电线路设备运行中检测故障受到各方工作人员的重视。红外测温技术检测输电线路设备具有不停电、不接触、正常化的优点。红外测温技术的应用改变了输电线路设备运行中检测故障难的问题。

一、红外测温技术的概述

1、红外测温技术的含义。红外测温技术属于科技含量比较高的技术，包括红外辐射的产生、传播和转换等技术。红外辐射在电磁频谱中占有重要的地位，不同的电波有不同的属性，根据不同的属性可以把电波分为微波、无线电波、紫外线、可见光、R射线和X射线。红外线在可见光和无线电波的中间。根据相关的规定，红外线可以分为远红外、中红外和近红外三种类型。

2、红外测温技术的工作原理。在使用红外测温技术工作的时候，要先用红外探测装置把物体的辐射功率信号转换成电信号，然后使用成像设备把转换的电信号进行输出，在输出过程中要保证准确性，把已经完成扫描的物体的空间位置和模拟对象的表面温度投射到屏幕上，最后得到探测物体的热像图和探测物体表面的热量分布。如果把红外测温技术应用到实际中，就要对探测物体的表面进行温度的感知，通过感知结果对物体存在故障原因进行判断。

3、红外测温技术的优点。用红外测温技术和以往的探测技术相比较，红外测温技术有很多优点。红外测温技术可以不接触被测量的物体，用红外线的发射和接受，达到远距离测量，而且响应的速度非常快，红外测温技术还能对多个物体进行测量，高压带电的物体、高速运动的物体、高温的物体和不容易接触的物体都可以用红外测温技术进行测量，和以往的接触式测量方式相比，具有很大的优势，而且用红外测温技术测量的时候测量的结果不会受被测量物体温度的影响，得到的测量结果具有一定的准确性。

二、输电线路设备运行过程中常见的问题

1、雷击导致的设备故障。在输电线路设备运行的过程中，雷击会导致输电线路设备出现跳闸的现象。不同地区的而天气情况是不同的，在一些地势比较复杂的地方比较容易形成雷云，在出现极端的天气状况的时候，如果线路没有采取防雷措施，就会遭到雷击，出现跳闸现象。在设计的线路中，使用的雷击日和实际的时间根本不吻合，在设备的检修和维护上，没有及时更换受损的绝缘子。这些都会导致设备的防雷能力下降。

2、风偏放电故障。如果设备所处的自然环境风比较大，会导致输电线路设备出现风偏放电现象。局地强风暴是造成这一现象的主要原因。对输电线路设备运行的环境进行检查的时候会发现，出现风偏放电现象的地区经常发生台风或者是龙卷风，通常还伴随着雷电和冰雹等天气。在强风的影响下，线路会出现偏移的现象，会使导线之间的距离减小，出现较大的空间场强，会导致出现放电现象。在有暴雨天气的情况下，输电线路上还会出现定向间断型水线，如果这一水线和闪络路径的方向相同的话，空气间隙的放电电压会降低。风偏放电会导致设备出现故障，所以要在输电线路设备建设的时候就把自然环境和天气的影响考虑进去，尽量减少设备故障的出现。

3、鸟类导致的设备故障。经过相关部门的统计，因为鸟类灾害导致的输电线路故障在输电线路故障非计划跳闸事故中占前几位。鸟害导致输电线路故障的偶发性比较强、而且设计的面积广、流动性还很大。早晨的鸟类活动量是很大的，鸟类的排便现象也是常见的，鸟类的粪便落在输电线路上，就有极大的可能造成闪络。这种情况发生的是十分突然的，没有任何预兆。因为鸟类的活动时候季节影响的，所以因为鸟类引发的输电线路设备故障也是有季节性的特点的。在鸟类的活动比较频繁的春天和冬天是输电线路故障经常发生的时期，所以，需要采取一定的措施对鸟害导致的输电线路故障进行合理的解决。

三、红外测温技术在输电线路运行检测中的应用

通过对近几年输电线路运行故障的分析，发现输电线路出现故障的原因都是因为设备出现高温现象，在输电线路的电气设施出现热故障主要分为内部热故障和外部热故障两种情况。内部热故障是因为设备运行在密封的环境中，电气的回路出现问题。外部热故障是因为设备在开放的环境中运行，由于接头压接的性能缺陷，在大电流通过的时候，接头的温度会在瞬间上升，导致故障的发生。这些故障都可以用红外测温技术解决。

1、绝对温差法。在输电线路运行中出现的热故障问题，中国的相关标准规范有严格的规定，规定要求在输电线路设备正常工作的情况下，输电线路的钢芯铝绞线线路的工作温度不能超过70℃。在中国现在执行的标准规范中并没有对交流线路和直流线路金属器的最高温度进行约束。研究结果显示，当输电线路设备在正常状态下运行的时候，输电线路中的各个设备之间的温度关系应该是相等或者是小于的关系。在使用红外测温技术进行检测的时候，要把测量线路的温度情况考虑进去，用这种方式可以避免外界环境对测量结果带来的影响。

2、警戒温升法。用警戒温升法可以对输电线路的高温部分的相对环境温度的温升进行判断。就目前的技术水平，如果可以科学、合理的应用温升表，可以对输电线路设备运行中的故障检测出来，在实际的操作中，可以设置一个警戒的参数，当电流的大小不同的时候，要对输电线路的导线接头处的温度进行检测。在检测存在热缺陷问题的设备的时候，要保证检测部位的温度没有超过警戒温度。和过去的绝对误差法相比较，警戒温升法存在一定的限制性，在实际使用过程中，要注意一些常见的问题。（1）在负荷电流、输电线路的材质、输电线路的运行环境和材料属性等其他的因素都一致的时候，就比较容易受到临近效应的影响。导致交流线路的发热情况比直流线路的更严重，在这种情况下如果还使用负荷电流或者导线的型号对警戒值进行规定，就是十分不合理的。（2）對于输电线路来说，特别是高压输电线路，在受到其他因素的影响后，会使与其有关的环境湿度、环境温度、风度和监测距离的指标在检测过程中具有局限性。所以在实际应用过程中，要把检测的参考数值和检测环境的地面温度和地面的环境、风俗和地面的湿度相结合。尽量提高最后检测结果的准确性。

总结

红外测温技术在输电线路运行过程中的检测是十分有效果的，可以保护输电线路运行过程中的安全。在气温比较高的夏季，可以快速的检测出输电线路的发热问题，对于输电线路的热缺陷问题也可以有效的处理。总体来说，在对输电线路进行检测的时候，要适当的选择合理的方式，解决输电线路出现的问题。保证输电线路安全运行。

参考文献

[1]唐信.浅谈输电线路中红外测温技术的应用[J].机电信息，2012，27（3）：98-99.

浅析动态红外测温技术 第12篇

事故原因是该变电站负荷较重, 由于设备质量问题, 刀闸小车动静触头接触不良, 在长期运行过程中, 导致设备长期发热, 最终烧毁, 并且引发短路故障。可见及时发现设备发热缺陷和阻止发热缺陷的恶化而导致事故的发生是保证设备安全运行的重要手段。目前我局广泛使用红外测温仪对电力设备的运行工况进行定时的人工检测, 不能够做到动态监测, 这也是我局上半年发生多次发热故障和严重发热缺陷的主要原因。传统的人工红外测温技术由于其局限性必将在电网迅速发展的大潮中慢慢退出历史舞台, 动态红外测温技术应运而生。把测温功能加入到传统遥视系统中, 并且能够实时监测运行中的变电设备, 这就能够实现所谓的动态红外测温技术, 使得设备的运行故障得以准确而迅速地查找出来。另外, 省时省力、不接触、准确性高、无需停电等都是这项技术的性能优势。所以, 本文分析了在图像监控系统中加入红外测温功能, 同时, 结合SCADA的互联网和视频监控而进行了初步的实践。

1 红外测温技术概述

1.1 红外测温技术原理分析

为了能更好对于设备是否处于正常运行状态进行实时在线的监测, 基于红外线技术运行原理, 在线温度检测所有在变电运行中的设备, 这就是所谓的动态红外测温技术。应用在变电运行中的红外测温技术则是利用热辐射的现象, 即对于由不同的原子和分子结构的不同物质来说, 微小元素按照一定排列形式才能够构成物质, 这些元素都在物质内部按照一定运动规律而进行高速运行状态, 并且能够向外辐射一定的热量。对于热辐射现象释放的热量进行检测就构成了红外测温技术, 在变电运行中的应用红外测温技术, 就是热辐射监测的对象则为变电系统中的电气设备。对于变电设备是否处于正常的运行状态来说, 则是根据电气设备释放出的热辐射能量是否处于正常工作的水平进行判断。

1.2 测温设备的选择分析

电气设备工作状态是否正常可以通过电气设备运行的温度高低来反映, 因为大部分电气设备运行状态和自身在运行中的热度具有直接的关系, 在进行监测过程中, 就应该格外注意电气设备的温度分布与变化趋势问题。红外辐射测温仪、红外热电视和红外热像仪则构成了在线监测系统中的常用的三种仪器。相比于红外测温仪等装置, 热像仪的功耗较大、价格昂贵且具有较为复杂的结构, 其自身就有图像处理系统, 具有很高的分辨率, 能够满足迅速测温的要求, 能够很方便地进行信息的采集、存储、处理和分析等相关过程, 但性价比不高, 所以并没有得到大规模应用。把摄像机技术和红外线技术相互结合就得到了红外热电视, 可以把它看做一台摄像机, 其镜头则是由红外线探测材料所组成。为了让人们能够对于物体表面温度的高低看得更加清楚, 能够将红外线的能量密度分布图转换为可见光图像, 这种设备具有适中的价格。红外测温仪具有使用方便、价格便宜、结构简单的特点, 由于这是一种非成像型的温度检测仪器, 较为适用于不要求精确测量设备表面二维温度分布, 其只能对于设备表面某点周围确定面积的平均温度进行相关测量。

考虑到线红外检测系统仅作为一种辅助手段进行在线红外测温, 而且长期暴露在环境相对恶劣的设备区运行, 因此, 为了更好实现可视化、实时、远程的温度在线监测功能, 本文在图像监控系统中结合红外测温仪作为测温设备而实现相关要求。

2 系统实现方案几点思考

2.1 系统总体结构探讨

图2为系统总体结构图, 可以看出, 把远程红外测温功能加入到原有的SCADA互联系统和视频监控中, 同时进行温度监测和图像监控多个变电站的电力设备能够通过集控站得以实现。为了实现能够一台设备进行多处测量的要求, 在变电站端的视频监控系统中, 一体化结构中包括红外测温单元设计和前端摄像机, 同时, 两者间的多方位的转动可以通过可控转动云台实现。分析测温单元的通信过程, 主要是通过变电站端服务器主机的RS-232串口与标准RS-485串口经转接器, 通过光纤网络, 变电站端服务器主机把温度信息传递到集控站。

2.2 系统软件实现方案探讨

在图3的系统软件框架图中可以看出, 红外测温模块、图像监控模块和人机交互界面则构成了软件系统的三大模块。

在图像监控模块中, 首先截取视频流中相关的图像, 并进行相关的保存, 然后利用视频监控系统中所带有的图像预处理以及特征提取等功能, 对于截取图片进行图像识别工作。把相关的预置位和告警阈值对于监视目标进行设定, 在图像识别和视频监控过程中, 按照一定的顺序, 对于预先设定的预置位, 依次对于识别目标进行监控识别操作, 这就是所谓的轮询操作。如果发生开关位置变化、指针变化、信号灯发生亮或灭的情况, 还包括出现相关的变压器油液面位置超出设定的范围等异常情况, 上述问题都可以在操作界面中进行明显显示, 在数据库记录事件及时间, 并进行声音报警。通过相关链接能把图像和数据库参数进行有效联系, 方便事后进行相关的调用查看。

故障报警、分析、存储、温度采集等则是红外测温模块的相关功能。在采集温度的过程中, 首先采集命令则是由客户端向变电站服务器发出, 测温单元动作在服务器的指挥下而进行动作, 同时, 客户端还能有效接收温度信息。实测温度的修正功能也在温度采集子模块可以实现。为了更加方便用户进行随时查询, 所测量的历史温度通过温度存储模块而存入系统的数据库中, 还能这些数据的基础上, 利用特定的功能对于电力设备的历史运行状态进行统计和分析, 并能做出一定预测。在用户的需求下的温度分析, 可以分析对比不同时期的不同电力设备的温度数据, 并能够用清晰的曲线进行表示和分析, 为操作人员提供更为直观的分析。在变电站和集控站分别安装红外测温模块, 其中, 还分为服务器端子模块和客户端子模块, 都能够和原有的视频监控系统相连。测温对象能够利用红外测温仪发出的激光点而在视频监控系统画面上得以有效确定, 另外, 对于集控站值班人员来说, 对于系统中感兴趣的设备温度, 能够通过手动控制云台转动的方式, 实现实时测量和远程测量。同时, 客户端主机上还能够显示设备温度信息, 这样就是能够做到“所见即所测”。

3 结语

在改进原有的SCADA互联系统和视频监控的基础上, 远程红外测温的功能添加到远程监视中, 进行了红外测温模型的有效构建, 同时, 还能实现红外测温的可视化要求。

4 展望

动态红外测温技术是电网不断发展的产物, 是电力设备预知性故障诊断的重要手段之一, 其优点主要有以下五点:1) 大面积的扫描成像能通过动态红外测温技术有效实现, 能够快捷地显示设备状态, 另外, 还有检测质量高、效率快, 显示直观且形象的特点。2) 动态红外测温技术对于电力设备的运行状态的监测, 并不需要切断电力系统, 能在电力系统正常运行时进行, 使得电力设备的安全运行成为可能。3) 人工目测的局限性通过动态红外成像测温技术能够得以有效解决, 使得人工巡视的效果大大提高。4) 设备的故障存在情况可以通过动态红外测温技术进行直观和定性地反映, 另外, 还能对于设备故障的严重程度进行较为准确的定量描述。5) 通过动态红外测温仪, 能够有效监督电力设备的温升情况, 帮助电力工作人员维护电力设备, 对于电力系统中的预知问题处理能力具有重要意义, 因此, 能够有效避免由于电力设备故障而引发的停电问题。

摘要：变电站视频监控系统为变电站的安全运行和无人值班提供了重要的技术手段, 但其提供的仍然是现场可见光图像信息, 而并不能有效反映设备运行工况的热成像图片。因此本文提出一种软硬件实现方案, 可以实现图像监控画面选择待测电力设备, 并控制站端红外测温仪动作, 系统实现简单, 成本低廉, 具有一定的工程应用价值和推广价值。