FLIR热像仪的应用与创新

一、电气检查的理想工具——FLIR T440

生产中，电气安全至关重要，一个小小的电气问题就可能造成极其严重的后果。如导致电网运行效率变低，产生热量消耗能源；如问题得不到及时解决，热量可能会无限上升，连接处会开始熔化，甚至火花四射，引发火灾，造成巨大的人员财产损失。

如今热成像已经成为众多行业电气检查的一种重要工具。很多保险公司甚至将电气热像检查纳入常规检查范畴。从而给致力于该领域的专家们提供了新的发展机遇。

面对这一新的机遇，FLIR系统很快进入了热像仪全球市场领导者的候选名单，成为市场决策焦点和技术领导者。

1.热像仪用于电气检查

对于电气设备，特别是使用年限较长的电气设备，其老旧的电缆涂层容易出现孔隙；紫外线辐射、材料发生化学反应等因素会导致涂层破裂、脱落。

此外，接触点氧化生锈、保险丝超载等情况的出现也可能引发电气事故。FLIRT440热像仪可立即检测出这些问题，并给予及时更换。用热像仪检测时，可使系统处于低负载状态，电气系统出现故障前温度一般会升高，热像仪可明确识别“热点”，以便在系统故障前采取预防性措施。

热成像也可用于检测非对称负载。负载不对称不一定是组件出现问题。随时间的推移，老旧系统在高负载甚至超负载时，往往会产生热量问题，引发火灾，应予以充分重视，并及时采取行动。

2.热像仪用于电气柜的质量控制

使用热像仪可以监控电气柜的质量，并为客户记录下质量监控过程。电气柜的所有构件都装有线缆，同时每个螺丝触点必须紧固在一个特定的扭矩上。调试系统时，可使用热像仪检测热量是否过高，过高者立即予以纠正。

3.热像仪的特点分析

(1)多波段动态成像(MSX)技术

FLIR T440热像仪的特点之一是多波段动态成像(MSX)技术。其优点如下：

①MSX是基于FLIR独特的机载处理器的新型专利技术，可提供非凡的热图像实时细节；

②经过可见光谱定义强化的实时热成像视频；

③卓越的热清晰度，可准确地发现问题所在；

④在不影响温度数据的情况下，较容易进行目标确认；

⑤高度清晰的图像质量，可直接为报告所用。

传统的热融合是将热图像嵌入视频图像中，而FLIR创新的MSX技术则能将数码相机的细节浮现于热视频和静止画面上方。MSX提供容易识别的热图像便于快速确定目标。

(2)性能卓越的触屏显示器和草图特性

新型FLIR系统拥有在保存的热图像和视频图像上清晰指出具体问题区域的功能，并且可在热像仪触屏上迅速完成这一操作。在热图像上指出的位置将自动出现在报告中。

(3)便捷的Meterlink技术

FLIR热像仪的Meterlink技术可通过蓝牙将Extech钳形表获得的数据传输到热像仪中。使检查过程中无需进行注释，节约了时间。而且由于所有数值都会自动出现在检查报告中，降低了出现错误注释的风险，加速了报告过程。

(4)适用于密闭空间内的可互换广角镜头

FLIRT440搭载的25°镜头，是众多实际应用的理想选择。其可互换的45°广角镜头则能够解决空间不足的问题。哪怕只有80cm的距离，45°镜头依然能够提供完整图像，即便是细电缆，也可以从图像中清楚地找出问题区域。

二、汽车生产的质量保障——FLIR A615

1.精准的温度控制为现代汽车制造提供帮助

为满足现代汽车在材料上的需求，往往需要将金属表层和结构性粘胶底层黏接在一起。在粘接过程中，精准的的温度控制则是确保粘合剂高效发挥作用的前提。

在粘接塑料和金属时，黏合剂的温度必须控制在150~180℃范围内。现代的汽车制造商采用一种名为电磁感应的方法快速提升金属层温度，金属表面的热量可使结构性黏合剂达到预聚合温度，从黏态变为固态，从而在工艺过程中与金属层粘接。一般情况下，完成这道工艺所需时间仅40~45s。然而，正如所有其他工艺一样，错误总是在所难免。如果因为某种原因，一个或多个黏合处的温度不在黏合剂正常工作温度范围内，必将导致构件出现问题。

2.FIAT选择FLIRA615

为确保粘接质量，菲亚特汽车(FIAT)开始使用FLIR热像仪为整个工艺过程提供自动反馈，以达到最优的工艺效果。可靠、精确的FLIRA615热像仪可检测到细微至0.05℃的温差，产生分辨率为640×480像素的热图像，并且具备感应温度报警功能。

用户可自行增减热图像中19处绿色方框所代表的测温点

3.配套软件

Inprotec公司利用FLIR软件开发包，使用FLIRA615设计出了感应过程热量采集的界面。热数据存储在服务器上，可对汽车引擎盖生产质量进行追踪。

4.千兆 （GigE） 以太网连接

通过GigE以太网连接，热像仪的全辐射视频录像可转移到计算机中。GigEVision是利用千兆以太网通信协议开发的全新热像仪界面标准。GigE是使用低成本标准电缆实现远距离图像快速转移的第一种标准。借助GigEVision，来自不同供应商的硬件和软件可实现无缝交互操作.

三、热成像无人驾驶飞机的实现——FLIRT640bx

1.热成像无人驾驶飞机的出现

最近几十年来，热成像已经成为工业和建筑行业的一个重要话题，无人机空中热成像检测则是该领域取得的最新成果之一。能够对无法靠近的建筑或电线进行热成像检测；可用于对自然和动物的观察；还可用于其他工业领域，特别是能够用于检测光伏系统。

为实现热像仪与无人驾驶飞机相结合的热成像无人机，首要解决的就是具有高分辨率的高端热像仪和安全可靠的飞行解决方案。

(1)高端热像仪

为了在特定距离进行检测，Emitec选择了FLIR T640bx。它的探测器分辨率较高，像素为640×480，不仅图像清晰，细节突出，而且始终是连续自动调焦，这对保证热图像视频流的清晰度具有重要作用。其他功能还包括：热像仪取景器、集成GPS、指南针、实时谱线分布图、图像绘图（热图像和可见光图像）、MPEG4、WLAN、Meterlink、热融合、画中画和图像增强功能MSX。通过增强功能MSX，将可见光数码图像上的细节在红外热图像上凸显出来。

(2)安全可靠的飞行解决方案

Helipro的无人驾驶飞机使用电动机驱动，重量轻盈，具有蜂鸟的飞行特征，可在空中盘旋，实现了从新角度及150m高空进行检测记录的可能。

在解决上述问题后，Emitec和Helipro开发了热成像无人驾驶飞机。为客户提供大型建筑和光伏系统的检测服务。

2.高清视频的向地传输

热成像无人驾驶飞机可将高清视频向地传输，能够将现场热图像发送到1个或更多监控仪。Emitec和Helipro的整体方案使用了热像仪的HDMI端口及其高清向地传输方案，可将整个飞行过程中连续的非辐射红外视频以高清品质传输过去，也可以根据要求传输MSX图像。该方案还包括拍摄视频记录的同时拍摄全辐射热图像。

3.光伏模块组的快速检测

每个中型或大型光伏系统每年至少要检测一次。故障模块组的快速检测，对于整个系统在运行过程中保持一定效率的同时替换故障模块组具有重要的作用。

搭载FLIRT640bx的热成像无人驾驶飞机在检测故障模块组方面，尤其是在检测配有大量模块组的大型区域时具有极高的效率优势。例如，检测仓库屋顶的太阳能电池板故障时，用量表逐个对模块组检测会浪费太多人力物力，而使用热成像无人驾驶飞机则非常便捷，因为光伏模块组出现故障时，通常都拥有约10~20℃相对较高的温差，而这种温度变化可以在热成像无人驾驶飞机的帮助下一览无遗。

热成像无人驾驶飞机从空中检测出光伏模组的问题区域

4.效果评价

得益于热成像无人驾驶飞机，Emitec、FLIR和Helipro可提供高效率、高科技检测技术。光伏系统的操作人员和大型建筑的所有者因这些系统所招供的服务而大大受益。经证明，参与其中的公司都在这一领域体现了高水平、高能力，为市场增加了一种划时代服务。