浅谈红外热像仪的应用

殷莹敏

摘要：红外热像仪的应用范围愈来愈广泛，作为化工企业，很多设备往往会处于高温，高压，腐蚀，氧化的恶劣工况下，利用红外成像技术，对设备的运行状态做到及时了解和掌握，较早地发现问题，并迅速查明原因，使生产运营得以安全进行，同时使设备的使用寿命不断延长。

关键词：电力；化工；热像仪

1探知热像仪

红外热像仪是一种利用红外热成像技术，通过对标的物的红外辐射探测，并加以信号处理、光电转换等手段，将标的物的温度分布的图像转换成可视图像的设备。红外热像仪将实际探测到的热量进行精确的量化，以“面”的形式实时成像标的物的整体，因此能够准确识别正在发热的疑似故障区域。操作人员通过屏幕上显示的图像色彩和热点追踪显示功能来初步判断发热情况和故障部位，同时严格分析，从而在确认问题上体现了高效率、高准确率。

早先用于军事领域的红外热像仪，最近这些年不断向民用、工业用领域进行扩展。欧美一些发达国家自上世纪70年代开始，先后开始探索红外热像仪在各个领域的使用。经过几十年的持续发展，红外热像仪从一个笨重的机器已经发展成一个轻便、便携的用于现场测试的设备。由于复杂的现场环境以及测试时产生的温度场差异等因素，比较好的热像仪必须具备以下标准：至少320*240的像素、空间分辨率小、分辨率小于0.1℃、具备可见光图像合成和红外图像功能。红外热成像技术能够最终生成高质量的图像，归结于其能够进行高分辨率的、非接触式的温度成像。通过红外热成像技术提供的各种信息，可以弥补人类视觉上的不足。红外热成像技术已经在诸如石化、医疗、汽车、电力系统等许多行业得到了广泛的应用，其发展的前景不可限量。

2广泛应用的红外热成像仪

（1）对于发电机、电动机的不平衡负载，轴承温度过高，碳刷、滑环和集流环发热，绕组短路或开路，冷却管路堵塞，过载过热等问题进行监测。

（2）可以对电气设备进行维修检查。而对于安全防盗，屋顶查漏，环保检查，节能检测，无损探伤，森林防火，医疗检查，质量控制等也比较有帮助。

（3）可以监控像火山爆发、山体滑坡等突发的自然环境变化。

（4）对于变压器的套管过热，过载，接头松动，冷却管堵塞不畅，接触不良，三相负载不平衡等进行监测。

（5）对于电气装置的接触不良，过载，接头松动或，过热，不平衡负荷等隐患进行监测。

红外热像仪的应用范围愈来愈广泛，在科研领域、医疗领域、电子等行业都将发挥出举足轻重的作用。

3电力系统中红外热像仪的应用

电力设备一旦发生故障，大多数都有发热的现象出现。在电力系统的运行过程中，我们以红外诊断的角度来分析，由于存在电流效应，载流导体会产生不小的电阻损耗，大量的接头、连接件或者触头分布在电能输送的整个回路上。在输电回路中，各种的接头、触头或连接件的接触电阻在理想的情况下会低于相连接导体部分的电阻。连接部位的损耗发热如果按正常水平来说，应该低于或等于相邻载流导体的发热程度。而局部过热是因为某些接头、触头或连接件因为不良的连接，致使增大了接触电阻，使得电阻损耗在该部位不断增加和温度的高速攀升。将热像仪运用于设备的安全检修上很早就用在电力行业上，通过其对电气线路和设备的热缺陷进行远程红外探测，如互感器、变压器、母线、导线、套管、刀闸、电力电容器、断路器、电力电缆、低压电器、避雷器以及具有电压、电流导致热效应或其他致热效应的电力设备的二次回路等，及时发现、预防、处理重大电力事故的发生起到了关键而有效的作用。

电力设备状态的检修要不断提升，这样就可以保证电力生产安全而高效地运行。对运行中的设备的状态检测以及在线监测手段是目前状态检测的两种手段，因此在电力安全生产中这两种手段始终起着至关重要的作用。作为一门新技术的红外成像技术，无比的优越性体现在电力设备运行状态检测中。红外成像技术对设备运行状态良好与否进行诊断是按照设备的热状态分布为依据的。它具有快速、不接触、不停运、远距离、直观地对设备的热状态进行成像的优点。在运行状态下电力设备的热分布正常与否是判断该设备状态是否良好的一个重要特征，因为电力设备的热像图是设备在运行状态下热状态及其温度分布的最真实的描写，所以采用红外成像技术来诊断电力设备的运行状态及其隐患缺陷是通过对设备热像图进行分析的。

4我公司对红外热像仪的应用

作为化工企业，红外热像仪在我公司更有着极为广泛的应用。化工企业里存在很多处在高压，高温，易腐蚀，易氧化的恶劣情况下运行的设备。这些设备工作周期长，维修时间短，运行后一般不会间断运行。而且作为系统综合性的企业，不仅有大量的正常化工设备，还有一些辅助性的设备，比如电气、电力、仪表等。这些设备如果发生了事故，不但带来了巨大的经济上的损失，也容易造成人员的损害。为了对这些设备的运行状态有所了解和掌握，及时的发现问题，并迅速查明发热的原因，保证生产的安全进行，同时延长设备的使用寿命，进而能够根据实际情况排出一个检修的计划，红外热像仪是一个最好的选择。室内设备由于没有外界阳光和天气的干扰，更适合测温型的热像仪进行精确的温度检测。

为了做到防患于未然，我公司设置了测温管理范围，将已经投入到运行的各个电压等级的电气设备，包括直流电源装置、UPSEPS电源装置、电气系统的一次回路和二次控制回路设备、通信设备等都划入其范围。全面掌握各个设备的健康情况，一旦发现温度过高的设备时，第一时间查找其产生高温的原因并根据设备的性质和当时具体情况加以消除，并将处理之后的红外成像照片存档。

过去，公司主要依靠定期停运，对各种设备进行检修。这样浪费了大量的人力、物力和财力。红外热成像技术成熟并且推广后，预报警式的检修制度正式形成。如果电气设备的温度出现了异常情况，可利用红外热成像技术根据已测出的该设备的热像图谱和异常温度，结合其运行和检修的具体情况以及其他电气设备的试验来进行综合的情况分析，判断该电器设备异常的部位和性质。

电力设备的事故众所周知大都不是突然发生的，这其中大多有一个或快或慢的循序变化过程。电气元部件会逐渐出现例如锈蚀、松动、破裂等情况，导致接触的电阻逐渐增加，从而使电气元部件的局部或整体温度升高，出现了热异常的现象。热像仪这时就可以通过直接观察和测量来发现这些热异常现象，发现异常故障的位置和严重的程度。因此在有条件的情况下，定期使用热像仪进行温度检测，能及时发现隐患或快速判断出事地点，真正做到了防患于未然，同时减少了巨额经济损失。

参考文献：

[1]王魁汉.温度测量技术[M].东北工学院出版社,1991.endprint