电力红外热像仪应用培训ppt课件.ppt
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1、红外热像仪能做什么?,用红外热像仪来捕捉(接收)物体表面发出的红外辐射,显示物体表面辐射能量密度的分布情况。红外热像仪可将热信息瞬间可视化,快速定位故障,通过观察物体的红外热分布图,并测量所需位置的温度,来判断设备故障所在的位置及程度。几乎所有利用或者发射能量的物体在发生故障前都会产生发热现象在专业的分析软件的帮助下,可进行分析,完成预防性维护工作,红外热成像检测的优点,远程测量用于遥远不可接近或运动目标不干扰有些材料在被接触时会损伤或温度将被改变快速测量用于温度改变迅速或移动中的目标测量 安全不用接近运行中的设备,特别是高压,高温的设备,对大气系数的校正,说明:由于红外线热像仪的测量方法是被
2、动的、非接触式的,测量的结果容易受被测目标与仪器之间的大气环境改变的影响,对大气环境的校准是保证测量准确、工作稳定的重要步骤。由物体所发出的紅外辐射在穿过大气到达测量系统时会受到衰减,而衰减主要来自气体分子(水蒸气等)和各种微粒(尘埃、雪、冰晶等)的吸收与散射。气体分子吸收辐射,而微粒散射辐射。水气(6.3m);二氧化碳,硫和氮的氧化物等(2.7m 和 15m)大气衰减与波长密切相关。在某些波长,几公里的距离也只有很少的衰减,而在另一些波长,经过几米的距离辐射就衰减得几乎没有什么了。试验证明,能够顺利通过大气的红外辐射主要有三个范围1-2.5m,3-5m,8-14m,几乎没有什么衰减,所以这三
3、个波长范围叫大气窗口。大气衰减阻止了初始总辐射到达热像仪。如果不利用校正措施,那么随着距离增大,测量的温度读数越来越偏小。,重要的参数,探测器类型电路芯片处理器热灵敏度精度视场角像素测温范围图像存储,空间分辨率,空间分辨率是指红外热像仪能够识别的两个相邻目标的最小距离。通常用瞬时视场角(IFOV)的大小来表示(毫弧度 mrad)。表示热像仪的最小角分辨单元。决定着热像仪的清晰度,是热像仪所能测量的最小尺寸。它与光学像质,光学会聚系统焦距和红外传感器的线性尺寸相关。,视场角,视场角:称为总视场角或扫描视场角,表示热像仪位置固定时,所能观察到最大空间角度范围。,空间分辨率,空间分辨率=像间距Pix
4、el Size(Array Pitch/镜头焦距(Lens focal length)举例说明:FlukeTi55FT热像仪的空间分辨率的算法是:1)Ti55FT探测器的像间距是25.4um;2)选用54mm长焦镜头所以Ti55FT-54的空间分辨率为:25.4/54=0.47mrad(一般保留两位有效数据),视场角计算方法,视场角分为水平视场角和垂直视场角.水平视场角=(像间距/镜头焦距)*水平像素数/17.45垂直视场角=(像间距/镜头焦距)*垂直像素数/17.45举例说明:Ti25热像仪的视场角的算法是:1)Ti25探测器的像间距是51um;2)选用20mm标准镜头所以Ti25-20 的
5、视场角为:水平视场角:51/20*160/17.45=23o(一般保留整数)垂直视场角:51/20*120/17.45=17o(一般保留整数),识别距离的计算方法,一般说,测温热像仪能够准确测量目标温度一般需要9个像素,而识别只需要4个像素,所以大致的距离就可以计算出来。举例说明1)Ti25-20对1.7m左右的人识别距离为=1.7/(51/20)*4)=0.167km(一般保留两个有效数据),而能够测温的距离为:=1.7/(51/20)*9)=0.074km;2)Ti25-20对2.3m车辆识别距离=2.3/(51/20)*4)=0.225km(一般保留两个有效数据),而能够测温的距离为:=
6、2.3/(51/20)*9)=0.100km;3)Ti25-20对6m中型船只识别距离=6/(25/18)*4)=0.588km(一般保留两个有效数据,而能够测温的距离为:=6/(51/20)*9)=0.261km。,非制冷热像仪探测器像间距规格,目前中国市场上非制冷热像仪探测器像间距主要有:1、45um;2、35um;3、25um而Fluke 主要是:51um(160*120)和25.4um(320*240),以状态为基础的维护方案,以状态为基础的维护是在各种维修策略之间寻求平衡:1.运行到出现故障2.计划维修3.预知性维修4.主动维修核心是:及时准确的了解运行设备的状态,热像仪在状态检测维
7、护领域的应用,温度往往是电气、机械和工艺设备故障的早期征兆,与仅能够捕获单点温度值的红外测温仪不同的是,热像仪可以将整个目标的温度特性形成一个二维的图像。,电气设备外部故障,电力系统运行中,载流导体会因为电流效应产生电阻损耗,而在电能输送的整个回路上存在数量繁多的连接件、接头或触头。在理想情况下,输电回路中的各种连接件、接头或触头接触电阻低于相连导体部分的电阻,那么,连接部位的损耗发热不会高于相邻载流导体的发热,然而一旦某些连接件、接头或触头因连接不良,造成接触电阻增大,该部位就会有更多的电阻损耗和更高的温升,从而造成局部过热。此类通常属外部故障。外部故障的特点是:局部温升高,易用红外热像仪发
8、现,如不能及时处理,情况恶化快,易形成事故,造成损失。外部故障占故障比例大。,电气设备内部故障,高电压电器设备的内部故障,主要是指封闭在固体绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的各种故障。由于这类故障出现在电气设备的内部,因此反映的设备外表的温升很小,通常只有几K。检测这种故障对检测设备的灵敏度要求较高。内部故障的特点是:故障比例小,温升小,危害大,对红外检测设备要求高。,故障诊断标准,1、危急热缺陷():电气设备表面温度超过90,或温升超75或相对温差(温差)超过55 2、严重热缺陷():电气设备表面温度超过75,或温升超过65或相对温差(温差)超过50 3、一般热缺陷():
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