紅外測溫儀應用介紹

非接觸式紅外測溫技術(shù)近十年來得到不斷發(fā)展，除了傳統(tǒng)的鋼鐵行業(yè)煉鋼高溫和化工行業(yè)有毒環(huán)境外，已在許多領(lǐng)域得到普遍應用，尤其值得一提的是2005年可怕的SARS病毒肆虐時的非典期。紅外測溫儀的適用范圍不斷擴大，在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測、設備故障診斷以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮著重要作用。紅外測溫儀已被證實是檢測和診斷電子設備故障的有效工具。可節(jié)省大量開支，用紅外測溫儀，可連續(xù)診斷電子連接問題：通過查找在DC電池上輸出濾波器連接處的熱點，可以檢測不間斷電源(UPS)的功能狀態(tài)；也可檢驗電池組件和功率配電盤接線端子、開關(guān)齒輪或保險絲連接，防止能源消耗。由于松的連接器會產(chǎn)生熱，紅外測溫儀有助于識別回路中斷器的絕緣故障或監(jiān)視電子壓縮機；日常掃描變壓器的熱點可探測開裂的繞組和接線端子。
1、為什么要使用紅外測溫儀？
紅外測溫儀在使用中具有便捷的特點：紅外測溫儀可快速提供溫度測量，在用熱偶接觸式溫度計測量一個滲漏連接點的時間內(nèi)，用紅外測溫儀幾乎可以讀取所有連接點的溫度。一般紅外測溫儀堅實輕巧，在工廠巡視和日常檢驗工作隨時都可攜帶。
紅外測溫儀測量溫度相對精確：紅外測溫儀精度一般在1℃以內(nèi)，這種性能做預防性維護時特別重要，例如監(jiān)視惡劣生產(chǎn)條件和將導致設備損壞停機的特別事件時。用紅外測溫儀，可快速探測操作溫度的微小變化，在其萌芽之時就可將問題解決，減少因設備故障造成的開支和維修的范圍。
紅外測溫儀在使用中比較安全：紅外測溫儀能夠安全地讀取難以接近的或不可到達的目標溫度，可以在儀器允許的范圍內(nèi)讀取目標溫度。非接觸溫度測量還可在不安全的或接觸測溫較困難的區(qū)域進行，精確測量就象在手邊測量一樣容易。
2、紅外測溫儀在暖通和制冷行業(yè)的應用
在HVAC/R(供暖、通風、空調(diào)和制冷)行業(yè)中，紅外測溫儀已是安裝與維護人員最得力的助手，在HVAC安裝與維護中，他們使用紅外測溫儀主要測量以下項目：

1、測量制熱/冷凍水管道隔熱層溫度；
2、測試隔熱回水管；
3、測試熔斷器和母線接頭；
4、測試電氣接頭；
5、測試軸承；
6、檢查液體循環(huán)加熱或冷卻應用；
7、測試水加熱器的隔熱；
8、測量欄柵、出風口或散流器的排放溫度；
9、檢查固定式節(jié)流器或配備毛細管的蒸發(fā)器上的過熱情況；檢查配備膨脹閥的蒸發(fā)器的空氣：空氣系統(tǒng)中的過冷情況。

3、紅外測溫儀在設備故障診斷時的應用和注意事項
設備故障紅外診斷最核心的問題，要求準確地獲得被測設備的溫度分布或故障相關(guān)點溫度值與溫升值。這個溫度信息不僅是判斷設備有無故障的依據(jù)，也是判斷故障屬性、位置、嚴重程度的客觀依據(jù)。因此，對被測設備故障相關(guān)部位溫度的計算與合理修正，是提高檢測設備表面溫度準確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是在現(xiàn)場進行設備紅外檢測時，由于檢測條件和環(huán)境的影響變化，可能導致同一設備因檢測條件不同，而得到不同的結(jié)果。因此，為了提高紅外檢測的準確度，必須對現(xiàn)場檢測過程中或?qū)z測結(jié)果的分析處理中，采取相應的對策與措施或選擇良好的檢測條件，或?qū)z測現(xiàn)場結(jié)果進行合理的修正。一般我們需要根據(jù)以下條件和影響來具體應用紅外測溫儀：
電氣設備運行狀態(tài)的影響：電氣設備故障一般是電流效應引起的發(fā)熱故障(導電回路故障--發(fā)熱功率與負荷電流值的平方成正比)，和電壓效應引起的發(fā)熱故障(絕緣介質(zhì)故障--發(fā)熱功率與運行電壓的平方成正比)。因此，設備的工作電壓和負荷電流的大小，將直接影響到紅外檢測與故障診斷的效果。泄漏電流的增大，能造成高壓設備部分電壓不均勻。如果沒有加載運行或者負荷很低，則會使設備故障發(fā)熱不明顯，即使存在較嚴重的故障，也不可能因特征性熱異常的形式暴露出來。只有當設備在額定電壓下運行，而且負荷越大時，發(fā)熱及溫升才越嚴重，故障點的特征性熱異常也暴露得越明顯。這樣一來，在進行紅外檢測時，為了能夠取得可靠的檢測效果，應盡量保證設備在額定電壓和滿負荷下運行，即使不能做到連續(xù)滿負荷運行，也應編制一個運行方案，以便在檢測前和檢測過程中，能讓設備滿負荷運行一段時間，使設備故障部位有足夠的發(fā)熱時間，并保證其表面達到穩(wěn)定溫升。電氣設備故障紅外診斷時，故障判斷標準往往是以設備在額定電流時的溫升為依據(jù)，因此當檢測時實際運行電流小于額定電流時，應該是現(xiàn)場實際測量的設備故障點溫升換算為額定電流的溫升。
設備表面發(fā)射率的影響：任何紅外測量儀都是通過測量電氣設備表面紅外輻射功率，來獲得設備溫度信息的。并且在紅外診斷儀器接收來自目標紅外輻射功率相同的情況下，因目標的表面發(fā)射率不同，將會得到不同的檢測結(jié)果。也就是說，相同輻射功率，發(fā)射率越低，就會顯示越高的溫度。因物體表面發(fā)射率主要決定于材料性質(zhì)和表面狀態(tài)(如表面氧化情況、涂層材料、粗糙度及污穢狀態(tài)等)。因此為了應用紅外測量儀器準確地測量電氣設備溫度，必須要知道受檢目標的發(fā)射率值，并將該值作為計算溫度的重要參數(shù)輸入計算機或者調(diào)整紅外測量儀的ε修正值，以便對所測量的溫度輸出值進行發(fā)射率修正。消除發(fā)射率對檢測結(jié)果影響的兩種對策：當使用紅外測溫儀進行測量時，要對發(fā)射進行修正，查出被測設備部件表面的發(fā)射率值進行發(fā)射率修正，從而獲得可靠的測溫結(jié)果，提高檢測的可靠性；對于紅外檢測的故障頻發(fā)設備部件，為使檢測結(jié)果具有良好的可比性，可以運用敷涂適當漆料的方法來增大和穩(wěn)定其發(fā)射率值，以便獲得被測設備表面的真實溫度。
大氣衰減的影響：被測電氣設備表面紅外輻射能量，經(jīng)大氣傳輸?shù)郊t外檢測儀器，這就會受到大氣組合中的水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳等氣體分子吸收衰減和空氣中懸浮微粒散射衰減的影響。設備輻射能量傳輸?shù)乃p隨著檢測儀器到被測設備間的距離，會降低被測設備輻射的透過率，所以其衰減是隨距離的增大而增加。降低被檢設備故障部位與正常部位的輻射對比度，也會因為紅外儀器接收到的目標能量減少，使得儀器顯示出來的溫度低于被測故障點的實際溫度值，從而造成漏檢或誤診斷，尤其對于檢測溫升較低的設備故障時。檢測距離增大，大氣組合的影響將會越來越大。這樣一來要獲得目標溫度的準確性，測量時需要盡量選擇環(huán)境大氣比較干燥、潔凈的時節(jié)進行檢測；在不影響安全的條件下盡可能縮短檢測距離，同時需要對溫度測量結(jié)果進行合理的距離修正，以便測得實際的溫度值。
氣象條件的影響：不良的氣象環(huán)境(雨、雪、霧及大風力等)，會對設備溫度檢測帶來不利的影響，往往會給出虛假的故障現(xiàn)象。為了減少氣象條件的影響，盡量在無雨、無霧、無風和環(huán)境溫度較穩(wěn)定的夜晚進行檢測。
環(huán)境及背景輻射的影響：在進行戶外電力設備紅外檢測時，檢測儀器接收的紅外輻射除了包括被檢設備相應部位自身發(fā)射的輻射以外，還會包括設備其它部位和背景的反射，以及直接射入太陽輻射。這些輻射都將對設備待測部位的溫度造成干擾，對故障檢測帶來誤差。為了減少環(huán)境與背景輻射的影響，對戶外電氣設備現(xiàn)場紅外檢測時，盡可能選擇在陰天或者在日落傍晚無光照時間進行。這樣可以防止直接入射、反射和散射的太陽輻射影響；對戶內(nèi)設備可以采用關(guān)掉照明燈，以及避開其它輻射的影響。對于高反射的設備表面，應該采取適當措施來減少對太陽輻射及周圍高溫物體輻射的影響，或者改變檢測角度，找到能避開反射的最佳角度進行檢測。為了減少太陽輻射及周圍高溫背景的輻射影響，在檢測時采取適當?shù)恼趽醮胧?，或者在紅外測量儀器上加裝適當?shù)募t外濾光片，以便濾除太陽及其它背景輻射。選擇參數(shù)適宜的儀器和檢測距離進行檢測，使被測設備部位在儀器視場范圍內(nèi)，從而減少背景輻射的干擾。