红外检测与故障诊断案例.ppt

红外检测与故障诊断 红外原理： 任何物体只要它的温度高于绝对零度（-273℃），就有热辐射向外部发射，物体温度不同，其辐射出的能量也不同，且辐射波的波长也不同，但总是包含着红外辐射在内，千摄氏度以下的物体，其热辐射中最强的电磁波是红外波，所以对物体自身红外辐射的测量，便能准确测定它的表面温度，这就是红外测温仪测温依据的客观基础。 工作原理： 非接触红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统是将目标物体辐射出的红外能量汇聚起来，聚焦在光电探测器上，并转变为相应的电信号，再经过电路运算处理电路后，换算转变为被测目标的线性的温信号值，以便实现进一步的信号处理及控制。 目前的红外检测仪器： 红外点温仪 红外热电视 红外热像仪 红外检测仪器的主要组成部分： 红外光学系统：收集红外辐射能量并使其会聚在探测器的敏感元件上 红外检测器：接收红外辐射，并转变成电信号 信号处理系统 显示系统：屏幕显示、数字显示、热图显示，照相记录等 红外点温仪 一、分类 按工作原理分为：辐射测温仪、比色测温仪和单色测温仪 按测温范围分：高温（900℃以上）、中温（300℃～900℃）和低温（300℃以下） 二、工作原理 1、全辐射测温 是通过测量波长从零到无穷大整个光谱范围内的辐射功率来确定温度 物体表面的发射率会影响物体真实温度 2、单色测温 通过测量某一波长范围内的辐射功率来确定温度 波长越短由发射率引起的误差越小。一般工作于短波区。由于辐射的峰值随温度上升而向短波移动，所以此法适用于高温测量。 3、比色测温 通过测量两组或以上的波段的辐射功率的比值来确定温度。 选择合适的两个波段可使两波段的发射率相差不大从而减小由于发射率引起的误差 三、技术参数和使用要求 1、测温范围 为减小测温误差，不宜选择过宽的测温范围 如监测电气设备热故障，选用长波8～14微米的单色测温仪 2、距离系数 距离系数待测目标距离与光学目标直径之比 或用监测角反映目标距离和光学目标直径之比关系 红外热电视 相对于红外热像仪的结构复杂，制造和维修困难，红外热电视具有无高速运动的精密光机扫描装置、制造和维修相对简单、不需制冷等优点得到广泛应用 一、基本原理 电子束扫描成像（可参考显像管技术） 核心器件：红外热释电摄像管（透镜、靶面和电子枪组成） 显现管技术 显像管技术 显像管是一种电子(阴极)射线管，是电视接收机、监视器重现图像的关键器件。它的主要作用是将发送端(电视台)摄像机摄取转换的电信号(图像信号)在接收端以亮度变化的形式重现在荧光屏上。为了高质量地重现图像，要求显像管屏幕尺寸要大，图像清晰度要高，荧光屏有足够的发光亮度。此外对不同用途的显像管有各种具体要求。 红外热电视成像基本原理 红外热电视基本结构 二、红外热电视的调制 1、平移调制型 2、斩波调制型 3、回转跟踪型 平移调制型 红外热像仪 热像仪能把物体自身辐射的红外辐射变成可见图像。通过可见图像的观察可知物体表面或近表面层的热状态。 热成像技术分为两类：光机扫描热像仪和非机械式扫描热像仪（如一般照相机样，免除机械扫描） 一、光机扫描红外热像仪 1、工作原理 利用光学精密机械的适当运动，完成对目标的二维扫描并摄取目标红外辐射而成像的装置为光机扫描式红外热成像系统。 探测器输出的信号是与二维分布的辐射通量成正比的一维时序电信号，再转换为视频信号形成物体表面热图像（灰色不等或颜色不同的像素组成） 二、红外热像仪图像处理系统 增加测量和分析显示功能、提高测温精度，热像仪都有图像处理系统 以微处理机的形式构成热像仪的组成部分 作为独立系统形成热像仪的外围辅助设备 微处理机系统 热像仪分类 红外热像仪的分类基本上是可以分为两种的：手持式红外热像仪、望远镜式红外热像仪。这两种红外热像仪在红外热像仪销售市场中可谓是平分秋色，对于使用者来说这两种不同类型的产品在工作中都有着不可或缺的地位。但是这两种红外热像仪在使用上还是有所区别的：手持式红外热像仪在使用过程中更加灵活，使用者可以根据需要进行移动，并且便于携带，适合户外作业。而且手持式红外热像仪还配有电池，设计与使用非常的科学合理。当然，望远镜式红外热像仪的使用也是有它的特别之处，望远镜式红外热像仪一般是用来夜间观察远距离的目标，凡是被望远镜式红外热像