对于液化天然气、液化石油气、液化乙烯的泄漏来说,其无色无味,往往需要特殊的仪器才能探测到,如不能及时进行处理可能会发生火灾,爆炸等灾害,但使用气体传感器来探测气体,往往只能进行定点探测而热像仪可以进行大面积的探测,它是根据气体排出时在外界所产生的环境温度变化来探测气体的泄漏,当液化气体流出时周围出现异常现象,用热像仪观察就能判断出气体泄漏的位置和规模。
说起红外热像仪,人们的第一反应是在军事上的应用,尤其是在美国的战争大片中,红外线热像仪几乎成了必备的装备。
实际上,红外热像仪比较早也是应用于军事领域,在技术逐渐成熟以后才应用于民用工业,并且迅速扩展。
红外线热像仪属于测温仪的一种,由于带了热成像的功能,不仅仅显示某个点的温度示数,而是整个面的温度分布,所以比一般的测温仪更加直观,可以说为技术人员提供了一双能够直接观测温度的眼睛。
目前,在电力系统、土木工程、汽车、化石、冶金等诸多领域都广泛存在红外热像仪的应用,其发展前景十分广阔。
红外热像仪原理的核心是波尔兹曼定律,这位在热学领域贡献颇多的科学家将普朗克的理论进行了延伸,他发现红外线总能量与绝对温度的四次方成正比。
这一关系建立后,通过光敏元件对不同波长红外线的反应值进行数字化处理,可以反演出温度值,就能够得到完整的热像图,图像中颜色的不同就代表了温度的不同。
红外热像仪经常用于工业设备的检测,比如锅炉、电机、变电站等等设备,如果有故障发生,其各部分的温度会出现异常,可以通过热像仪很明显地找到故障位置。
虽然热像仪可以通过遥感的方式很方便地对温度进行测量,但是毕竟属于间接测量方式,精度并没有一般温度仪那么高,当仪器量程比较大时,比如在冶金行业使用的红外热像仪,其量程达到几千度,其测温精度的差别会有±2℃。
但就使用的实际需要而言,这个误差完全在可以接受的范围内。如果将量程缩小,应用一般工业领域中,所测量的温度范围只有几百度左右,那么精度就会上升,测量的误差将减小。
红外热像仪属于便携式设备,单手操作即可,屏幕分辨率通常为240*320。然而不同的品牌在使用起来差别很大。
比如其使用的光敏元件不同,热灵敏度和分辨率也就不同。以Fluke的红外热像仪为例,其热灵敏度能达到0.045℃。再比如对焦是否快速准确,能否录制测量过程,人机界面是否友好等等。
红外热成像仪已广泛应用于安全防范系统中,并成为安全监控系统中的明星。
由于具有隐蔽探测功能,不需要可见光,可以使犯罪份子不知其工作地点和存在,进而产生错误判断,导致犯罪行为被发现。
在某些重要单位,例如:重要的行政中心、银行金库、机要室、档案室、军事要地、监狱等,用红外热成像仪24小时监控;
并随时对背景资料进行分析,一旦发现变化,可以及时发出警报,并可以通过智能设备的处理;
对有关情况进行自动处理,并随时将情况上报,取得进一步的处理意见。
红外热像仪的原理及其用途:
1.各种电气装置:
可发现接头松动或接触不佳,不平衡负荷,过载,过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。
2.变压器:
可以发现的隐患有接头松动,套管过热,接触不佳(抽头变换器),过载,三相负载不平衡,冷却管堵塞不畅。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。
3.电动机、发电机:
可以发现的隐患是轴承温度过高,不平衡负载,绕组短路或开路,碳刷、滑环和集流环发热,过载过热,冷却管路堵塞。
其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏;有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环,进而损坏绕组线圈。还可能引起驱动目标的损坏。
4. 电气设备维修检查,屋顶查漏,节能检测,环保检查,安全防盗,森林防火,无损探伤,质量控制,医疗检查等等也很有效益。
在科研领域主要应用包括:
汽车研究发展-射出成型、模温控制、剎车盘、引擎活塞、电子电路设计、烤漆;
电机、电子业-印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、电子零组件温度测试、笔记本电脑散热测试、微小零组件测试;
引擎燃烧试验风洞实验;目标物特征分析;复合材料检测;
建筑物隔热、受潮检测;热传导研究;动植物生态研究;模具铸造温度测量;金属熔焊研究;地表/海洋热分布研究等。
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