選擇紅外測溫儀可分為3個方面:
1、性能指標(biāo)方面,如溫度范圍、光斑尺寸、工作波長、測量精度、窗口、顯示和輸出、響應(yīng)時間、保護(hù)附件等;
2、環(huán)境和工作條件方面,如環(huán)境溫度、窗口、顯示和輸出、保護(hù)附件等;
3、其他選擇方面,如使用方便、維修和校準(zhǔn)性能以及價格等,也對測溫儀的選擇產(chǎn)生一定的影響。
紅外測溫儀是通過接收目標(biāo)物體發(fā)射、反射和傳導(dǎo)的能量來測量其表面溫度。
測溫儀內(nèi)的探測元件將采集的能量信息輸送到微處理器中進(jìn)行處理,然后轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)顯示。在帶激光瞄準(zhǔn)器的型號中,激光瞄準(zhǔn)器只做瞄準(zhǔn)使用。
光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。紅外能量聚焦在光電探測儀上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。
該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。
除此之外,還應(yīng)考慮目標(biāo)和測溫儀所在的環(huán)境條件,如溫度、氣氛、污染和干擾等因素對性能指標(biāo)的影響及修正方法。
一切溫度高于*零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。
物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布——與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。
因此,通過對物體自身輻射的紅外能量的測量,便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度,這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。
黑體輻射定律:黑體是一種理想化的輻射體,它吸收所有波長的輻射能量,沒有能量的反射和透過,其表面的發(fā)射率為1。
應(yīng)該指出,自然界中并不存在真正的黑體,但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律,在理論研究中必須選擇合適的模型,這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型;
從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律,即以波長表示的黑體光譜輻射度,這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn),故稱黑體輻射定律。
物體發(fā)射率對輻射測溫的影響:自然界中存在的實際物體,幾乎都不是黑體。
所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外,還與構(gòu)成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān)。
因此,為使黑體輻射定律適用于所有實際物體,必須引入一個與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù),即發(fā)射率。
該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度,其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律,只要知道了材料的發(fā)射率,就知道了任何物體的紅外輻射特性。
影響發(fā)射率的主要因紗在:材料種類、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。
當(dāng)用紅外輻射測溫儀測量目標(biāo)的溫度時首先要測量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量;
然后由測溫儀計算出被測目標(biāo)的溫度。單色測溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例;雙色測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例。
紅外系統(tǒng):紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。
光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件及其位置確定。
紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路,并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。
紅外測溫儀廣泛應(yīng)用于各行業(yè),并實時地在線監(jiān)測和診斷設(shè)備故障。
近20年來,紅外測溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展,性能不斷完善,功能不斷增強(qiáng),品種不斷增多,適用范圍也不斷擴(kuò)大,市場占有率逐年增長。
紅外線測溫儀技術(shù)在生產(chǎn)過程中,在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測、設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。
今天我們就在說一下紅外測溫儀在電氣系統(tǒng)故障檢測中的應(yīng)用:
在電系統(tǒng)和設(shè)備維修檢查中,紅外測溫儀證明是節(jié)約資金的診斷和預(yù)防工具。
紅外測溫儀的精度是讀數(shù)的1-4%,而且根據(jù)型號不同可以從180英尺的遠(yuǎn)處進(jìn)行測量。這些儀器重量輕,表面有粗糙防滑紋,使用方便。
測量電器設(shè)備
非接觸紅外測溫儀可以從安全的距離測量一個物體的表面溫度,使其成為電器設(shè)備維修操作中不可缺少的工具。
電設(shè)備方面的應(yīng)用
在如下應(yīng)用中,紅外測溫儀可以有效防止設(shè)備故障和計劃外的斷電事故的發(fā)生。
連接器-電連接部位會逐漸放松連接器,由于反復(fù)的加熱(膨脹)和冷卻(收縮)產(chǎn)生熱量、或者表面臟物、炭沉積和腐蝕。非接觸測溫儀可以迅速確定表明有嚴(yán)重問題的溫升。
電動機(jī)-為了保持電動機(jī)的壽命期,檢查供電連接線和電路斷路器(或者保險絲)溫度是否一致。
電動機(jī)軸承-檢查發(fā)熱點(diǎn),在出現(xiàn)的問題導(dǎo)致設(shè)備故障之前定期維修或者更換。
電動機(jī)線圈絕緣層-通過測量電動機(jī)線圈絕緣層的溫度,延長它的壽命。
各相之間的測量-檢查感應(yīng)電動機(jī)、大型計算機(jī)和其它設(shè)備的電線和連接器各相之間的溫度是否相同。
變壓器-空冷器件的繞組可直接用紅外測溫儀測量以查驗過高的溫度,任何熱點(diǎn)都表明變壓器繞組的損壞。
不間斷電源-確定UPS輸出濾波器上連接線的發(fā)熱點(diǎn)。一個溫度低的點(diǎn)表明可能直流濾波線路是開路。
備用電池-檢查低壓電池以確保連接正確。與電池接頭接觸不良可能會加熱到足以燒毀電池芯棒。
鎮(zhèn)流器-在鎮(zhèn)流器開始冒煙之前檢查出它的過熱。
公用設(shè)施-確定出連接器、電線接頭、變壓器和其他設(shè)備的熱點(diǎn)。
一些型號的光學(xué)儀器范圍在60:1甚至更大,使幾乎所有的測量目標(biāo)都在測量范圍內(nèi)。次測量記錄都須人工操作,不能實現(xiàn)自動連續(xù)測量。