紅外成像儀

幾乎所有利用或者發(fā)射能量的物體在發(fā)生故障前都會產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。保證電氣和機(jī)械系統(tǒng)運行可靠性的關(guān)鍵便是對能源的有效管理。現(xiàn)在，紅外成像技術(shù)已毋庸質(zhì)疑地成為預(yù)防性維護(hù)領(lǐng)域最有效的檢測工具，它能夠在設(shè)備發(fā)生故障之前，快速、準(zhǔn)確、安全的發(fā)現(xiàn)故障。在一個電氣接點發(fā)生故障之前及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行維修，可以節(jié)省或避免因此造成的生產(chǎn)停工、產(chǎn)量下降、能源損耗、火災(zāi)甚至災(zāi)難性故障所帶來的高昂代價。

但是僅僅通過紅外圖像來發(fā)現(xiàn)問題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。事實上，一臺只能生成紅外圖像而無法測量溫度的紅外熱成像儀并不能反映電氣或者機(jī)械故障的所有情況。如果一份缺乏簡單快速的檢測數(shù)據(jù)的分析報告是無法準(zhǔn)確將可能引發(fā)故障的熱點和設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的熱點進(jìn)行有效區(qū)分，因此無法做出及時的維修方案

紅外熱像儀是通過非接觸探測紅外熱量，并將其轉(zhuǎn)換生成熱圖像和溫度值，進(jìn)而顯示在顯示器上，并可以對溫度值進(jìn)行計算的一種檢測設(shè)備。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y到的熱量精確量化，能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確識別和嚴(yán)格分析。紅外成像儀廣泛使用在軍事上，直升機(jī)和坦克裝甲車應(yīng)用最多，利用紅外成像攝像頭可以在夜間執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)，能夠精確打擊目標(biāo)。世界上生產(chǎn)紅外成像儀比較好的品牌有美國的FLIR(其前身是瑞典公司FLIR）和GOEZ 高斯公司,GOEZ 其產(chǎn)品可靠性能比較高。

GOEZ-C3是一種結(jié)構(gòu)緊湊的熱像儀可以大幅度降低夜間駕駛的危險性。它能使駕駛員看得更遠(yuǎn)而清晰度比使用標(biāo)準(zhǔn)前燈時更高。駕駛員能夠探測和監(jiān)控道路上和道路附近的行人、動物或物體,有更多時間對任何潛在危險做出反應(yīng)。熱成像是一種使駕駛員視覺增強(qiáng)的有效系統(tǒng), 其視距是前燈的5倍,能明顯降低夜間駕駛風(fēng)險。它能在全黑暗、煙霧、下雨和輕霧情況下產(chǎn)生清晰的圖像,而不需要任何光源就能工作。 由于采用熱像儀,駕駛員可以更快地探測和識別潛在危險避免致命性事故的發(fā)生。GOEZ-C3可在全黑、煙霧、下雨和下雪情況下幫助探測和識別潛在的危險。GOEZ-C3組件可集成在軍用車輛設(shè)計中,或適合于售后服務(wù)市場的民用車輛應(yīng)用。GOEZ-C3的圖像幀頻 為8.3 Hz （PAL）或 7.5 Hz（NTSC）。

1：各種電氣裝置：可發(fā)現(xiàn)接頭松動或接觸不良，不平衡負(fù)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。它們的平均修理費用為1萬到5萬美元；更換需要5萬—8萬美元，工期為幾個星期到幾個月。

2：變壓器：可以發(fā)現(xiàn)的隱患有接頭松動，套管過熱，接觸不良（抽頭變換器），過載，三相負(fù)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。重繞需要經(jīng)費1萬到5萬美元，更換為8萬—14萬美元，工期為幾個星期或幾個月。

3：電動機(jī)、發(fā)電機(jī)：可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過高，不平衡負(fù)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。其影響為有毛病的軸承可以引起鐵芯或繞組圈的損壞，有毛病的碳刷，則可以損壞滑環(huán)和集流環(huán)，進(jìn)而損壞繞組線圈。還可能引起驅(qū)動目標(biāo)的損壞。電機(jī)重新繞組圈（5000馬力）需要5～9萬美元，更換需用9萬～15萬美元，工期幾個星期到幾個月.

紅外熱像儀在電力的應(yīng)用

電力設(shè)備的故障有多種多樣，但大多數(shù)都伴有發(fā)熱的現(xiàn)象。從紅外診斷的角度看，通常分為外部故障和內(nèi)部故障。眾所周知，電力系統(tǒng)運行中，載流導(dǎo)體會因為電流效應(yīng)產(chǎn)生電阻損耗，而在電能輸送的整個回路上存在數(shù)量繁多的連接件、接頭或觸頭。在理想情況下，輸電回路中的各種連接件、接頭或觸頭接觸電阻低于相連導(dǎo)體部分的電阻，那么，連接部位的損耗發(fā)熱不會高于相鄰載流導(dǎo)體的發(fā)熱，然而一旦某些連接件、接頭或觸頭因連接不良，造成接觸電阻增大，該部位就會有更多的電阻損耗和更高的溫升，從而造成局部過熱。此類通常屬外部故障。

外部故障的特點是：局部溫升高，易用紅外熱像儀發(fā)現(xiàn)，如不能及時處理，情況惡化快，易形成事故，造成損失。外部故障占故障比例較大。

所謂高電壓電器設(shè)備的內(nèi)部故障，主要是指封閉在固體絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起的各種故障。由于這類故障出現(xiàn)在電氣設(shè)備的內(nèi)部，因此反映的設(shè)備外表的溫升很小，通常只有幾K。檢測這種故障對檢測設(shè)備的靈敏度要求較高。

內(nèi)部故障的特點是：故障比例小，溫升小，危害大，對紅外檢測設(shè)備要求高。

根據(jù)相關(guān)單位提供的長期實測數(shù)據(jù)及大量案例的綜合統(tǒng)計，電力設(shè)備外部熱缺陷一般占設(shè)備缺陷總指數(shù)的90%～93%，內(nèi)部熱缺陷僅占7%～10%左右。

在電力行業(yè)，很早就將熱像儀運用于設(shè)備的安全檢修上，通過其對電氣設(shè)備和線路的熱缺陷進(jìn)行探測，如變壓器、套管、斷路器、刀閘、互感器、電力電容器、避雷器、電力電纜、母線、導(dǎo)線、組合電器、絕緣子串、低壓電器以及具有電流、電壓致熱效應(yīng)或其他致熱效應(yīng)的設(shè)備的二次回路等，這對于及時發(fā)現(xiàn)、處理、預(yù)防重大事故的發(fā)生可以起到非常關(guān)鍵而有效的作用。

所謂電氣設(shè)備熱缺陷，通常是指通過一定手段檢測得到，由于其內(nèi)在或外在原因所造成的的發(fā)熱現(xiàn)象。

根據(jù)缺陷所產(chǎn)生的原因不同，我們通常歸納為3 種：一種是長期暴露在空氣中的部件，由于溫度濕度的影響，或表面結(jié)垢而引起的接觸不良，或由于外力作用所引起的部件損傷，因而使得的導(dǎo)電截面積減少而產(chǎn)生的發(fā)熱。如接頭連接不良，螺栓，墊圈未壓緊；長期運行腐蝕氧化；大氣中的活性氣體、灰塵引起的腐蝕；元器件材質(zhì)不良，加工安裝工藝不好造成導(dǎo)體損傷；機(jī)械振動等各種原因所造成的導(dǎo)體實際截面降低；負(fù)荷電流不穩(wěn)或超標(biāo)等。

另一類是由于電器內(nèi)部本身故障，如內(nèi)部連接部件接觸不良導(dǎo)致的電阻過大；絕緣材料老化、開裂、脫落；內(nèi)部元件受潮，元氣件損耗增大；冷卻介質(zhì)管路阻塞等等。

對于那些可以直接觀察到的設(shè)備及元氣件，紅外熱像儀都能夠發(fā)現(xiàn)所有連接點的熱隱患。對于那些由于被遮擋而無法直接看到的部分，則可以根據(jù)其熱量傳遞到外面部件上的情況加以分析，從而得出結(jié)論。由于現(xiàn)場的實際情況千變?nèi)f化，即便你通過熱像儀得到了一張有熱點的圖片，要想作出一個精確的判斷，可能會受許多因素的影響。如當(dāng)前的溫度，風(fēng)量，負(fù)荷等情況。我們可以根據(jù)不同的特點，作相關(guān)的分析，作出相應(yīng)的判斷如：

為保證電力生產(chǎn)安全高效運行，對電力設(shè)備狀態(tài)檢修提出了更高的要求。由于狀態(tài)檢修主要依賴于對運行中設(shè)備的狀態(tài)檢測以及在線監(jiān)測手段，所以，電力設(shè)備運行狀態(tài)檢測和在線監(jiān)測在電力安全生產(chǎn)中始終起著重要的作用。紅外成像技術(shù)作為一門新技術(shù)，在電力設(shè)備運行狀態(tài)檢測中有著無比的優(yōu)越性。紅外成像是以設(shè)備的熱狀態(tài)分布為依據(jù)對設(shè)備運行狀態(tài)良好與否進(jìn)行診斷，它具有不停運、不接觸、遠(yuǎn)距離、快速、直觀地對設(shè)備的熱狀態(tài)進(jìn)行成像。由于設(shè)備的熱像圖是設(shè)備運行狀態(tài)下熱狀態(tài)及其溫度分布的真實描寫，而電力設(shè)備在運行狀態(tài)下的熱分布正常與否是判斷設(shè)備狀態(tài)良好與否的一個重要特征，因而。采用紅外成像技術(shù)可以通過對設(shè)備熱像圖的分析來診斷設(shè)備的狀態(tài)及其隱患缺陷。

采用紅外成像技術(shù)可開展以下電力設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷工作。

● 高壓電氣設(shè)備運行狀態(tài)檢測與內(nèi)、外中心故障診斷：

● 各類導(dǎo)電接頭、線夾、接線樁頭氧化腐蝕以及連接不良缺陷；

● 各類高壓開關(guān)內(nèi)中心觸頭接觸不良缺陷；

● 隔離刀閘刀口與觸片以及轉(zhuǎn)動帽與球頭結(jié)合 不良缺陷；

● 各類CT一次內(nèi)中心及外中心連接不良缺陷、本體及油絕緣不良缺陷以及內(nèi)中心鐵芯、線圈異常不良過熱陷；

● 各類PT絕緣不良缺陷、缺油以及內(nèi)中心鐵芯、線圈異常不良過熱缺陷；

● 各類電容器過熱、耦合電容器油絕緣不良和缺油（低油位）缺陷；

● 各類避雷器內(nèi)中心受潮缺陷、內(nèi)中心元件老化或非線性特性異變?nèi)毕荩?/p>

● 各類絕緣瓷瓶表面污穢缺陷，零值絕緣子檢測，劣化瓷瓶檢測；

● 發(fā)電機(jī)運行狀態(tài)檢測、電刷與集電環(huán)接觸狀態(tài)檢測、內(nèi)中心過熱檢測；

● 電力變壓器箱體異常過熱，渦流過熱，高、低壓套管上、下兩端連接不良以及充油套管缺油（低油位）缺陷；

● 各類電動機(jī)軸瓦接觸不良以及本體內(nèi)、外中心異常過熱。 解讀詞條背后的知識

• • hawk26講武堂 優(yōu)質(zhì)軍事領(lǐng)域創(chuàng)作者

    E-COSI紅外成像儀 緊湊附件方便安裝 大幅提升夜視儀觀察效果

    SAFRAN Optics 1公司研制的E-COSI，是一款增強(qiáng)型SWIR（短波紅外線）附加成像儀。通過將SWIR成像儀獲取的圖像疊加到用戶現(xiàn)有的夜視設(shè)備（NVD）上，從而提升態(tài)勢感知能力。其“增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）”功能具有平視顯示（HUD）功能，可以提供實時的導(dǎo)航路線指導(dǎo)。...

    2019-09-101
  • 36氪 "百家號2020影響力創(chuàng)作者,鯤鵬計劃獲獎作者",36氪官方帳號,優(yōu)質(zhì)財經(jīng)領(lǐng)域創(chuàng)作者

    潮科技 ｜ 非制冷紅外成像儀和探測器技術(shù)及市場趨勢

    編者按： 本文是36氪“邊界計劃”的轉(zhuǎn)載內(nèi)容，來自微信公眾號“MEMS”（ID：MEMSensor），作者麥姆斯咨詢殷飛，原文題目《非制冷紅外成像儀和探測器技術(shù)及市場趨勢-2019版》，36氪經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。紅外新應(yīng)用帶來了更大的紅外探測器出貨量，出貨量的提升也反過來推動了新應(yīng)...

    2019-01-221

電力、電訊設(shè)備過熱故障預(yù)知檢測，在電力系統(tǒng)和設(shè)備維修檢查中，紅外線熱像儀證明是節(jié)約資金的診斷和預(yù)防工具。

測量電器設(shè)備，非接觸紅外線熱像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。

紅外熱像儀可以有效防止設(shè)備故障和計劃外的斷電事故的發(fā)生.

下面是需要采用紅外熱像儀進(jìn)行檢查的部分設(shè)施：

a:電氣裝置：可發(fā)現(xiàn)接頭松動或接觸不良，不平衡負(fù)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。

b:變壓器：可以發(fā)現(xiàn)的隱患有接頭松動，套管過熱，接觸不良（抽頭變換器），過載，三相負(fù)載不平衡，冷卻管堵塞不暢。空冷器件的繞組可直接用紅外熱像儀測量以查驗過高的溫度，任何熱點都表明變壓器繞組的損壞。其影響為產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。

c:電動機(jī)、發(fā)電機(jī)：可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過高，不平衡負(fù)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(jìn)而損壞繞組線圈。檢查發(fā)熱點，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。還可能引起驅(qū)動目標(biāo)的損壞。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。

d: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。非接觸紅外熱像儀可以迅速確定表明有嚴(yán)重問題的溫升。

電動機(jī)軸承：

e: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

f:不間斷電源：確定UPS輸出濾波器上連接線的發(fā)熱點。一個溫度低的點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。

g:鎮(zhèn)流器：在鎮(zhèn)流器開始冒煙之前檢查出它的過熱。

h: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，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)。

紅外熱像儀非常易于使用，熱成像垂手可得,操作和直觀的屏顯指南，不需專業(yè)培訓(xùn)便可進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，只需指向目標(biāo)，對準(zhǔn)焦儀器，它就會自動調(diào)整溫度范圍來顯示清晰鮮明的圖像，一旦用戶扣動儲存按鈕，便會存儲圖像及相關(guān)的測量數(shù)據(jù)。 通過隨附的軟件，用戶可以隨心更改主要圖像參數(shù)，從而優(yōu)化圖像和抽取最多的細(xì)節(jié)，檢測報告根據(jù)軟件程序操作既可。

成像分析。

將氣體泄漏現(xiàn)象實時可視化 "sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1]