Principio di funzionamento e applicazione del termometro a infrarossi
1. Panoramica
Nel processo di produzione, la tecnologia di misurazione della temperatura a infrarossi svolge un ruolo importante nel controllo e nel monitoraggio della qualità del prodotto, nella diagnosi e protezione dei guasti online delle apparecchiature e nel risparmio energetico. Negli ultimi 20 anni, i termometri a infrarossi senza contatto si sono sviluppati rapidamente nella tecnologia, le loro prestazioni sono state continuamente migliorate, le loro funzioni sono state continuamente migliorate, le loro varietà hanno continuato ad aumentare, anche il loro campo di applicazione ha continuato ad espandersi e il loro la quota di mercato è aumentata di anno in anno. Rispetto ai metodi di misurazione della temperatura a contatto, la misurazione della temperatura a infrarossi presenta i vantaggi di tempi di risposta rapidi, senza contatto, uso sicuro e lunga durata. I termometri a infrarossi senza contatto comprendono tre serie di portatili, online e scansione e sono dotati di varie opzioni e software per computer, e ogni serie ha vari modelli e specifiche. Tra i vari modelli di termometri con specifiche diverse, è molto importante per gli utenti scegliere il modello corretto di termometro a infrarossi.
La tecnologia di rilevamento a infrarossi è un progetto chiave di promozione dei risultati scientifici e tecnologici nazionali durante il "Nono piano quinquennale". L'infrarosso emesso (radiazione infrarossa) visualizza la sua immagine termica sullo schermo fluorescente, giudicando così accuratamente la distribuzione della temperatura della superficie dell'oggetto, che presenta i vantaggi di precisione, tempo reale e velocità. A causa del movimento delle proprie molecole, qualsiasi oggetto irradia continuamente energia termica infrarossa verso l'esterno, formando così un certo campo di temperatura sulla superficie dell'oggetto, comunemente noto come "immagine termica". La tecnologia diagnostica a infrarossi assorbe questa energia di radiazione infrarossa per misurare la temperatura della superficie dell'apparecchiatura e la distribuzione del campo di temperatura, in modo da giudicare le condizioni di riscaldamento dell'apparecchiatura. Al momento, ci sono molte apparecchiature di prova che utilizzano la tecnologia di diagnosi a infrarossi, come termometro a infrarossi, TV termica a infrarossi, termocamera a infrarossi e così via. Apparecchiature come televisori termici a infrarossi e termocamere a infrarossi utilizzano la tecnologia di imaging termico per convertire questa "immagine termica" invisibile in un'immagine a luce visibile, rendendo l'effetto del test intuitivo, ad alta sensibilità e in grado di rilevare sottili cambiamenti nello stato termico del apparecchiature e riflettono accuratamente le condizioni di riscaldamento interne ed esterne dell'apparecchiatura hanno un'elevata affidabilità e sono molto efficaci nella scoperta dei pericoli nascosti dell'apparecchiatura.
La tecnologia diagnostica a infrarossi può fare previsioni affidabili per guasti precoci e prestazioni di isolamento delle apparecchiature elettriche e migliorare la manutenzione dei test preventivi delle apparecchiature elettriche tradizionali (il test preventivo è lo standard introdotto nell'ex Unione Sovietica negli anni '50) fino alla manutenzione predittiva dello stato, che è anche il moderno sistema di alimentazione elettrica. La direzione dello sviluppo delle imprese. Soprattutto ora che lo sviluppo di unità di grandi dimensioni e di altissima tensione ha posto requisiti sempre più elevati per il funzionamento affidabile del sistema elettrico, che è correlato alla stabilità della rete elettrica. Con il continuo sviluppo e la maturità della scienza e della tecnologia moderne, l'uso del monitoraggio dello stato a infrarossi e della tecnologia diagnostica ha le caratteristiche di lunga distanza, nessun contatto, nessun campionamento, nessuno smontaggio e ha le caratteristiche di precisione, velocità e intuizione, e può monitorare e diagnosticare le apparecchiature elettriche online in tempo reale. La maggior parte dei guasti (quasi può coprire il rilevamento di vari guasti di tutte le apparecchiature elettriche). Ha ricevuto molta attenzione dalle industrie energetiche nazionali ed estere (un avanzato sistema di manutenzione basato sulle condizioni ampiamente utilizzato nei paesi stranieri alla fine degli anni '70) e si è sviluppato rapidamente. L'applicazione della tecnologia di rilevamento a infrarossi è di grande importanza per migliorare l'affidabilità e l'efficacia delle apparecchiature elettriche, migliorare i vantaggi economici del funzionamento e ridurre i costi di manutenzione. È un ottimo metodo attualmente ampiamente promosso nel campo della manutenzione predittiva e può aumentare il livello di manutenzione e il livello di salute delle apparecchiature a un livello superiore.
La tecnologia di rilevamento delle immagini a infrarossi può essere utilizzata per condurre il rilevamento senza contatto delle apparecchiature in funzione, fotografare la distribuzione del suo campo di temperatura, misurare il valore della temperatura di qualsiasi parte e diagnosticare di conseguenza vari guasti esterni e interni, con telemetria in tempo reale, intuitivo e quantitativo Con i vantaggi della misurazione della temperatura, è molto conveniente ed efficace rilevare le apparecchiature operative e le apparecchiature sotto tensione di centrali elettriche, sottostazioni e linee di trasmissione.
Il metodo di utilizzo di una termocamera per rilevare apparecchiature elettriche in linea è il metodo di registrazione della temperatura a infrarossi. Il metodo di registrazione della temperatura a infrarossi è una nuova tecnologia utilizzata nell'industria per il rilevamento non distruttivo, il test delle prestazioni delle apparecchiature e il controllo del suo stato operativo. Rispetto ai tradizionali metodi di misurazione della temperatura (come termocoppie, fogli di cera con diversi punti di fusione, ecc. posizionati sulla superficie o sul corpo dell'oggetto misurato), la termocamera può rilevare la temperatura del punto caldo in tempo reale, quantitativamente e online entro una certa distanza. , Può anche disegnare l'immagine termica del gradiente di temperatura dell'apparecchiatura in funzione, ha un'elevata sensibilità e non è disturbata dai campi elettromagnetici, quindi è conveniente per l'uso in loco. È in grado di rilevare guasti indotti termicamente di apparecchiature elettriche con un'alta risoluzione di 0.05 gradi in un'ampia gamma da -20 gradi a 2000 gradi, rivelando come il riscaldamento di giunzioni di cavi o morsetti e calore locale macchie nelle apparecchiature elettriche, ecc.
La tecnologia diagnostica a infrarossi delle apparecchiature attive è un argomento nuovo. È una tecnologia completa che utilizza l'effetto di riscaldamento delle apparecchiature cariche, utilizza apparecchiature speciali per ottenere informazioni sulla radiazione infrarossa emessa dalla superficie dell'apparecchiatura e quindi giudica lo stato dell'apparecchiatura e la natura dei difetti.
2. Teoria di base dell'infrarosso
Nel 1672 si scoprì che la luce solare (luce bianca) è composta da luce di vari colori. Allo stesso tempo, Newton giunse alla conclusione che la luce monocromatica è di natura più semplice della luce bianca. Usa un prisma dicroico per scomporre la luce solare (luce bianca) in luci monocromatiche di rosso, arancione, giallo, verde, blu, blu, viola, ecc. Nel 1800, il fisico britannico FW Huxel scoprì i raggi infrarossi quando studiò varie luci colorate del punto di vista termico. Quando stava studiando il calore di vari colori di luce, ha deliberatamente bloccato la prima finestra della stanza buia con una lastra scura, ha aperto un foro rettangolare nella lastra e nel foro è stato installato un prisma divisore di raggio. Quando la luce solare passa attraverso il prisma, viene scomposta in bande luminose colorate e viene utilizzato un termometro per misurare il calore contenuto in diversi colori nelle bande luminose. Per il confronto con la temperatura ambiente, Huxel ha utilizzato diversi termometri posti vicino alla banda luminosa colorata come termometri comparativi per misurare la temperatura ambiente. Durante l'esperimento scoprì casualmente uno strano fenomeno: un termometro posto all'esterno della luce rossastra aveva un valore più alto delle altre temperature presenti nella stanza. Dopo tentativi ed errori, questa cosiddetta zona ad alta temperatura con la maggior parte del calore si trova sempre al di fuori della luce rossa sul bordo della fascia luminosa. Così ha annunciato che oltre alla luce visibile, c'è anche una "luce rossa" invisibile all'occhio umano nella radiazione emessa dal sole. Questa "luce rossa" invisibile si trova all'esterno della luce rossa e si chiama luce infrarossa. L'infrarosso è una specie di onda elettromagnetica, che ha la stessa essenza delle onde radio e della luce visibile. La scoperta dell'infrarosso è un salto nella comprensione umana della natura e ha aperto una nuova ampia strada per la ricerca, l'utilizzo e lo sviluppo della tecnologia a infrarossi.
La lunghezza d'onda dei raggi infrarossi è compresa tra 0.76 e 100 μm. In base alla gamma di lunghezze d'onda, può essere suddivisa in quattro categorie: vicino infrarosso, medio infrarosso, lontano infrarosso ed estremamente lontano infrarosso. La sua posizione nello spettro continuo delle onde elettromagnetiche è l'area tra le onde radio e la luce visibile. . La radiazione infrarossa è una delle radiazioni elettromagnetiche più estese in natura. Si basa sul fatto che qualsiasi oggetto produrrà i propri movimenti molecolari e atomici irregolari in un ambiente convenzionale e irradierà continuamente energia termica infrarossa, molecole e atomi. Più intenso è il movimento, maggiore è l'energia irradiata, e viceversa, minore è l'energia irradiata.
Gli oggetti con una temperatura superiore allo zero irradieranno raggi infrarossi a causa del loro stesso movimento molecolare. Dopo che il segnale di potenza irradiato dall'oggetto è stato convertito in un segnale elettrico dal rilevatore a infrarossi, il segnale di uscita del dispositivo di imaging può simulare completamente la distribuzione spaziale della temperatura superficiale dell'oggetto scansionato uno per uno. Dopo essere stato elaborato dal sistema elettronico, viene trasmesso allo schermo del display e ottenuto L'immagine termica corrispondente alla distribuzione del calore sulla superficie dell'oggetto. Utilizzando questo metodo, è possibile realizzare l'imaging dell'immagine termica a lunga distanza e la misurazione della temperatura del bersaglio e analizzare e giudicare.
