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温度诊断技术 主讲：刁国栋 第一节 温度诊断概述 温度诊断技术是利用测量机件工作温度的方式，对机械设备的发热状态进行检测，从而判断设备的技术状态。 温度诊断的原理 被检测对象温度不正常（超标或降低），是设备产生或引起故障的主要因素，通过温度检测来判断排除故障，这就是温度诊断的基本原理。 温度的诊断方法 1、接触式测温 接触式测温是将测温传感器与被测对象接触，被测对象与测温传感器之间因传导热交换而达到热平衡，根据测温传感器中的温度敏感元件的某一物理特性随温度而变化的特性来检测温度。将测得的温度与界值温度进行比较，遍可分析出被测对象的工作状态。目前在各工业领域获得广泛应用的接触式测温方法主要有热电偶法、热电阻法两种。 2、非接触式测温（红外测温） 非 接触式测温主要是采用物体热辐射的原理进行的。利用红外测温只需要将测温仪对准被测物体不必和被测物体直接接触。 测量仪器主要有红外点温仪、红外热像仪、红外热电视等。 红外测温和接触式测温方式的性能比较 3、红外诊断方法 a、表面判断法 同一类型被检测设备之间进行比较的方法。设备类型、工况、环境℃和背景热噪声相同或相近。 b、热谱图分析法 根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱差异来判断设备是否正常的方法。 c、档案分析法 将测结果与设备的红外诊断技术档案相比较，来进行分析诊断的方法。这种方法有利于对重要、结构复杂的设备进行正确的诊断，应用这种方法需要预先为诊断对象建立红外诊断技术档案。 第二节 红外监测诊断技术及其应用 红外基础知识 1、辐射的概念 受热物体内的原子或分子因获得能量从低能量级跃迁到高能量级，当它们向下跃迁时，就可能发射出辐射能，这类辐射能称为热辐射（有时也称为温度辐射）。 热辐射的强度取决于物体的温度，换言之，温度这个物理量对辐射现象起着决定性的作用。 热辐射现象极为普遍，任何物体只要温度高于绝对零度（-273.15℃），就有一部分热能变为辐射能，该能量中包含可见光与不可见的红外线两部分。 红外线 1672 年，人们发现太阳光（白光）是由各种颜色的光复合而成，同时，牛顿做出了单色光在性质上比白色光更简单的著名结论。使用分光棱镜就把太阳光（白光）分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光。 1800 年，英国物理学家 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，发现了红外线。 他在研究各种色光的热量时，有意地把暗室唯一的窗户用暗板堵住，并在板上开了一个矩形孔，孔内装一个分光棱镜。 当太阳光通过棱镜时，便被分解为彩色光带，并用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。 为了与环境温度进行比较，赫胥尔用在彩色光带附近放几支作为比较用的温度计来测定周围环境温度。 试验中，他偶然发现一个奇怪的现象：放在光带红光外的一支温度计，比室内其他温度的显示数值高。 经过反复试验，这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的 “ 热线 ” ，这种看不见的 “ 热线 ” 位于红色光外侧，叫做红外线。 红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质，红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃，对研究、利用和发展红外技术领域开辟了一条全新的广阔道路。 红外线的波长在 0.76 ～ 100μm 之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。 温度在千摄氏度以下的物体，其热辐射中最强的电磁波是红外波（红外辐射）； 物体温度达到300℃时，其辐射中最强的波长为5微米，是红外线。 到500℃左右时，才出现暗红辉光 温度达到800℃时的辐射已有足够的可见光成分，呈现“赤热”状态，但绝大部分的辐射能量仍属