1、概述
電力系統(tǒng)設(shè)備都與熱有著密不可分的聯(lián)系,從安全經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā),對設(shè)備熱狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測至關(guān)重要,紅外非接觸測溫技術(shù)可滿足電力生產(chǎn)設(shè)備在高電壓、大電流運(yùn)行狀態(tài)下的測溫要求。由于紅外診斷技術(shù)在判斷設(shè)備故障、降低維修費(fèi)用和保障安全可靠供電方面有著立桿見影的功效,所以在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,成為電氣設(shè)備可靠性分析、故障預(yù)測必不可少的工具。
紅外測溫設(shè)備通過測量物體表面輻射的紅外能量來確定物體的表面溫度,紅外測溫設(shè)備的光學(xué)元件可感應(yīng)物體散發(fā)的、反射的和傳遞的能量,并將能量匯集到檢測器上,然后通過紅外測溫設(shè)備電子元件將信息轉(zhuǎn)換成溫度讀數(shù)并顯示。
2、紅外測溫設(shè)備的試驗(yàn)室檢測
隨著紅外測溫設(shè)備的大量使用,需要對這些儀器定期進(jìn)行校準(zhǔn)、檢測。對于儀器的校準(zhǔn)、檢測一般使用黑體腔,而目前黑體腔面積都很小,不論是紅外溫度計(jì)還是熱成像儀,其被測量的物體都是一個(gè)面,而不是一個(gè)點(diǎn)。因此,使用大尺寸面源紅外校準(zhǔn)器,能夠最大程度覆蓋紅外溫度計(jì)和熱成像儀輻射范圍,提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度,同時(shí)大尺寸面源溫度一致性和穩(wěn)定性非常好,可保證校準(zhǔn)可靠性。
紅外測溫設(shè)備屬非接觸測溫儀表,它基于被測物體熱輻射強(qiáng)度與其溫度之間的單值函數(shù)關(guān)系來測量物體表面溫度,包括紅外測溫儀和紅外熱像儀。紅外熱成像儀可將物體表面熱輻射轉(zhuǎn)換成可視圖像,并通過對發(fā)射率、反射率和透過率等因素進(jìn)行修正,準(zhǔn)確測量物體表面溫度和表面溫度分布。
紅外熱像儀測溫一致性反映在熱像儀視場內(nèi)不同區(qū)域溫度測量結(jié)果的一致性,是熱像儀準(zhǔn)確反映被測物體表面溫度發(fā)布的能力。紅外熱像儀測溫不應(yīng)超過±2℃,試驗(yàn)室檢測環(huán)境溫度為(23±5) ℃,相對濕度應(yīng)不大于85%,檢測環(huán)境應(yīng)無強(qiáng)環(huán)境熱輻射。
紅外熱像儀檢測項(xiàng)目包括外觀檢查、示值誤差檢測、測溫一致性檢測等。外觀檢查用目測方法進(jìn)行,示值誤差檢測時(shí)首先確定檢測點(diǎn),檢測點(diǎn)應(yīng)選擇上、下限值附近和中間值,一般不少于3點(diǎn)。將紅外熱像儀安裝在工作臺(tái)或支架上,調(diào)整熱像儀位置,使熱像儀沿黑體輻射源的軸向方向瞄準(zhǔn)黑體輻射源中心,使被測目標(biāo)在顯示器上清晰成像,調(diào)整黑體輻射源的溫度處于第一個(gè)檢測點(diǎn),穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù),標(biāo)準(zhǔn)和被測每次各讀1個(gè)數(shù)據(jù),取兩次讀數(shù)的平均值作為該被測點(diǎn)的讀數(shù)結(jié)果,根據(jù)誤差計(jì)算公式計(jì)算該點(diǎn)的示值誤差。
在一致性檢測前,應(yīng)對測量結(jié)果清零。在一致性測試時(shí),應(yīng)按規(guī)定的時(shí)間紅外熱像儀進(jìn)行預(yù)熱;熱像儀有發(fā)射率調(diào)節(jié)功能的,將發(fā)射率調(diào)到1,與黑體輻射源的發(fā)射率相同,設(shè)定黑體輻射源溫度為100℃;將被測紅外熱像儀的成像畫面等分為9個(gè)區(qū)域,分別選取1~9區(qū)域的中心位置為測溫點(diǎn),穩(wěn)定后分別記錄第5區(qū)域測溫讀數(shù)和其他各區(qū)域的測溫讀數(shù),根據(jù)公式計(jì)算熱像儀的測溫一致性。
3、紅外測溫設(shè)備檢測中應(yīng)注意的問題
紅外測溫設(shè)備在使用和檢測中首先應(yīng)關(guān)注發(fā)射率。發(fā)射率是表面發(fā)射的輻射能與相同溫度的黑體發(fā)射的輻射能之比,發(fā)射率為0到1之間(含)的任意值。零發(fā)射率表示目標(biāo)的溫度無論是多少,均不存在輻射光;發(fā)射率為1則表示對任意波長都能完美輻射,一般把這種特殊的完全發(fā)射對象稱為“黑體”。發(fā)射率受目標(biāo)材料及類型表面紋理的影響非常大,材料表面光滑具有低發(fā)射率和高反射率,而狹窄長孔則具有較高的發(fā)射率和非常小的反射率,在使用中應(yīng)將紅外測溫設(shè)備發(fā)射率調(diào)整到與被測物體表面發(fā)射率相一致。