影响红外测温的主要因素及对策

   2024-02-18 互联网1050
核心提示:   工业设备故障的红外诊断是红外技术在现代设备故障诊断工程中的重要应用,由于借助红外辐射探测技术能够以非接触、实时、快

   工业设备故障的红外诊断是红外技术在现代设备故障诊断工程中的重要应用,由于借助红外辐射探测技术能够以非接触、实时、快速在线监测方式获取设备的运行状态信息,又有分辨率高,形象直观和效益/投资比高等一系列优点,所以,以电力、冶金、石油化工、交通、机械等许多工业部门广泛受到重视,并收到了显著的经济效益和社会效益。目前、红外技术在设备故障诊断中,应用和推广比较普及的是红外测温技术。

  红外测温技术的关键是检测数据结果的真实性和可靠性,判断缺陷部位的准确性和合理性。所以,要求从事该项技术的工作人员,必须了解和掌握影响红外测温的精度和  可靠性等因素及相应对策。

  影响红外测温的因素有很多,如大气影响、测试背景影响、物体辐射率的影响、距离系数的影响、相邻设备热辐射的影响,工作波长区域范围的影响和瞬时视场角的影响等。

  1.大气环境的影响

  1.1大气吸收影响

  在红外辐射的传输过程中,由于大气的吸收作用总要受到一定的能量衰减。大气吸收时,使一部分红外辐射能量变成其它形式的能量,成另一种光谱分布。在接近地面 的大气中,吸收红外线的气体主要是水蒸汽和二氧化碳。

  辐射能量在大气吸收中的衰减程度可由大气模式补偿,此模式可计算出大气的吸收度与物体距离、相对温度及大气温度的反应关系,但目前大多数红外测温仪没有作如此补偿,以致造成误差。因此,在室外进行红外测温诊断时,应在无雨、无雾、空气湿度最好低于75%的空气清新的环境条件下进行。

   1.2大气尘埃及悬浮粒子的影响

  大气尘埃及悬浮粒子的存在是红外线辐射在传输过程中能量被衰减的又一个原因。这主要是由于大气尘埃和其它悬浮粒子的散射作用的影响,使红外辐射偏离了原来的传播方向而引起的。当悬浮粒子的半径与红外辐射的波长(大小和范围接近时,这种影响更明显。

  因此,红外测温应在无尘或空气较清新的环境条件下进行。

  1.3太阳光辐射的影响

  当被测的设备处于太阳光的辐射下时,由于太阳光的反射和漫反射在3(14(m波长区域内,而这一波长区域与红外测温仪器设定的波长区域接近,因此会对红外测温仪器有很大的影响,所测温度会比设备的实际温度偏高。所以红外测温时最好选择在天黑或没有阳光的阴天进行。

  1.4风力的影响

  当被测的设备处于室外露夭环境运行时,在风力较大的条件下,由于受到风速对流冷却的影响,会使发热一没备的热量被风力加速散发,而使热缺陷设备的温度下降,所以测  温仪测得的温度比实际温度低。

  因此,在室外进行设备红外测温检查时,应在无风或风力很小的条件下进行或根据实际检测条件作必要的修正

       2辐射率的影响

  

  

  3距离系数的影响

  距离系数是红外测温仪的一项很重要的技术性能指标。它是指测定目标的距离与被测定目标直径之比。如图所示:

  

  红外测温仪工作时,只能测定被测目标表面上确定面积的平均温度。当被测目标大于仪器的光学目标时,仪器能显示被测物位于光学目标内确定面积的真实温度。当被测物体小于仪器的光学目标时,仪器显示被测物体及背景二者温度的加权平均值,此时显示出的温度误差与被测物体的背景温度有关,同时也与被测物体与背景的大小比例有关。

  所以被测目标物体的距离只有满足红外测温仪器光学目标的范围,才能对物体进行准确的温度测量。目标物体的距离太远,仪器吸收到的辐射能减小,所测温度比目标物体  的实际温度偏低。若仪器的距离系数不能满足远距离目标检测要求,即被测物体小于光学目标的条件下测温,一般都要造成较大的误差,当背景为天空时,还可能出现负值温  度。

  弄清楚距离系数对红外测温的影响后,再进行红外测温时,除了要满足设备安全距离的要求,还一定要满足仪器本身距离系数的要求,这样才能保证测温的准确性和可靠性。

  总之,影响红外测温的因素很多,只有正确认识并采取相应的对策,才能获得正确的测温结果,做出正确的事故判断,充分发挥红外测温诊断的优势,为生产建设服务。

  参考文献

  1.陈衡.红外扫描测温与热诊断学.激光与红外,1996,(8)

  2.胡世征,申兴忠.红外热成像技术在河北电网中的应用.激光与红外,1996,(2)

  3.蔡丹宇.红外热电视的研究,应用及国内外现状.杭州大学,1995

  4.陈衡,电子设备故障红外诊断中值得注意的几个问题,华北电力大学,1998


 
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