红外热成像检测技术(3.3~3.5)
红外热成像
摘要：近年来，随着红外热成像技术及计算机技术的发展，红外热成像无损检测与诊断技术应用越来越广泛，其应用领域之多是其它检测方法所无法比拟的。
因为红外热成像技术能直观迅速的捕捉监测对象表面大范围的温度场，而这些温度场体现了设备的运行状况和内部特征，通过这些特征的变化我们可方便、迅速的检测设备的故障和缺陷。
红外热成像无损检测技术是利用红外热成像原理来工作的。
它是由热成像技术、红外标定技术、图象处理技术和图象压缩与恢复技术等多项高技术的集成。
举个例子，就石油化工企业生产程序来说，对这个生产线所需要的仪器设备进行检测，首先是启动设备，之后在设备工作的时候就会散发出热量，每个仪器所散发出的热量是不一样的，在设备工作的时候，可以利用红外热成像仪器检测被测仪器的热量，这些热量会发射出辐射，在自然界中一切物体都会有电磁波辐射，之后根据辐射就会在红外热成像仪器上成像，根据成像的不同可以判断被测仪器的工作状态。
1、红外热成像无损检测技术的原理相位法红外无损检测利用调制激励源在被测物体内部产生周期热波，由于物体内部缺陷产生的反射受到入射波的干扰而在物体表面形成一个可被红外热像仪记录的波形，用红外热像仪采集多幅热图像，经过图像序列信号重构，得到被测物体表面温度变化信号，提取被测物体表面各点温度变化的相位图和幅值图，据此判定缺陷的存在和特征。
1.1红外无损检测系统的组成一个典型的红外无损检测系统由以下几部分组成：热激励系统、红外热成像系统、红外图像采集、处理和分析系统。
1.2 激励系统主动式红外无损检测系统必须要有一个热激励系统，用以造成被测材料内部稳态或瞬态不均匀温度场，使被测材料内部缺陷显示出来。
光源激励系统主要包括三部分，一是函数信号发生器;二是功率放大器;三是卤素光源。
1.3 红外图像采集系统红外图像采集系统主要指红外热像仪，它负责把物体自身的红外辐射变成人眼可识别的可见图像，即把物体表面的温度分布转换成图像，以直观、形象的热图像显示出来。
红外热成像仪的操作指南和图像处理技巧
红外热成像仪的操作指南和图像处理技巧下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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红外热成像技术
。
环境监测
监测大气、土壤、水资源等环 境指标，助力环境保护和治理
。
THANK YOU
感谢观看
环境质量监测
利用红外热成像技术可以监测城市空气质量、工业污染等环境问题 ，帮助政府部门制定环境保护政策。
生态保护
红外热成像技术可以观察动植物体的温度分布，为生态保护域，红外热成像技 术可以用于火灾监测、救援和灭 火，提高安全保障水平。
交通安全
在交通安全领域，红外热成像技 术可以用于夜间和恶劣天气下的 道路监测，提高交通安全保障能 力。
未来红外热成像技术的发 展方向
提高图像质量
高分辨率
提高红外热成像的分辨率，使得能够更清晰地识 别目标细节。
灵敏度提升
增强红外探测器的灵敏度，提高对微弱热辐射的 检测能力。
动态范围扩展
增大红外热成像的动态范围，使其能够适应更广 泛的温度变化。
降低成本
1 2
批量生产
通过规模化生产，降低红外热成像设备的制造成 本。
红外热成像技术的应用领域
• 医疗领域：红外热成像技术在医疗领域的应用包括无创检测、疾病诊断、理疗 等。例如，通过红外热成像技术可以检测出肿瘤、炎症等病变部位的温度异常 ，为医生提供有价值的诊断信息。
• 工业领域：在工业领域，红外热成像技术可用于检测设备故障、评估产品质量 等。例如，对电力设备进行红外热成像检测，能够发现潜在的故障和隐患，提 高设备运行的安全性和稳定性。
材料成本降低
研发低成本、高性能的红外材料，降低设备采购 成本。
3
技术创新
持续推动红外热成像技术的创新与优化，降低维 护与升级成本。
发展新型应用领域
红外热成像技术
红外热成像技术红外热成像技术是一种利用物体发出的红外辐射来生成热图的技术。
它能够实时、无接触地检测和记录物体表面的温度分布，为许多领域提供了极大的便利。
红外热成像技术的原理是基于物体的温度与其发射的红外辐射之间的关系。
根据Planck的辐射定律，物体的红外辐射与其温度成正比。
因此，通过测量物体发射的红外辐射强度，可以推算出物体的温度。
红外热成像技术广泛应用于各个领域。
在工业领域，红外热成像技术可以用来检测设备、机器以及电路板的异常热点，从而提前发现潜在故障，做到预防性维护，提高设备运行的可靠性和安全性。
在建筑领域，红外热成像技术可以用来检测建筑物的热漏点和隐蔽的漏水问题，帮助修复和改善建筑物的能源效率。
在医学领域，红外热成像技术可以用来检测人体的体温分布，辅助诊断疾病，如乳腺癌、关节炎等。
此外，红外热成像技术也被广泛应用于军事、环境监测、消防等领域。
红外热成像技术的应用还在不断拓展。
随着科学技术的进步，红外热成像技术的分辨率和灵敏度不断提高，仪器的体积也越来越小，价格也逐渐下降。
这使得红外热成像技术在更多领域得到了广泛应用。
虽然红外热成像技术有着广泛的应用前景，但也存在一些限制。
例如，红外热成像技术对天气条件的要求较高，在夜晚、多云或高湿度的环境中，会受到大气吸收和散射的影响，导致成像质量下降。
此外，由于红外热成像技术只能测量物体表面的温度，对于深层或内部温度分布的测量较为困难。
红外热成像技术的发展离不开红外热成像仪器的进步。
近年来，热成像仪器实现了数字化、便携化和多功能化的发展。
便携式热成像仪器使得红外热成像技术得以在户外和场地条件下进行应用，极大地方便了使用者。
同时，数字化的热成像仪器也提供了更多的图像处理和分析功能，使得数据的获取和解读更加准确和方便。
红外热成像技术在应急救援、安全监测和预防性维护等方面有着重要的作用。
例如，在火灾逃生过程中，红外热成像技术可以帮助救援人员快速定位人员，并判断其活动状态。
红外热成像检查的范围
红外热像检测是预测性维修（PdM）技术之一，它通过检测温度的方式来确定设备的健康状况。
它用于检测电气系统的故障已有较长的成功历史，如今，它也在许多工业行业里得到普及使用。
红外热像检测是一种不易受干扰、用于监测部件和机器表面的十分方便的技术。
红外热像检测仪扫描电力分配设备如变压器、开关柜；电气箱柜内断路器、接触器、母线与保险丝连接、保险丝夹头以及使用现场所有工作电气设备。
捕获所有电气面板和其它高负载连接点（如变压器、断路器）等的热图像。
在发现较高温度的地方，沿着该电路检查所有相
关支路和负载。
红外热像仪主要技术参数
红外热像仪主要技术参数1.分辨率：红外热像仪的分辨率是指它可以检测到并显示的最小温度差异。
一般来说，分辨率越高，红外热像仪就能提供更准确和清晰的图像。
分辨率通常以温度差异的最小测量单位表示，比如0.1°C。
2.温度测量范围：红外热像仪的温度测量范围表示它可以测量的最低和最高温度。
一些低端的红外热像仪的温度测量范围可能只有几十摄氏度，而高端的红外热像仪则可以测量到上千摄氏度的温度范围。
3.帧率：帧率是指红外热像仪在一秒钟内可以拍摄和显示的图像帧数。
高帧率可以提供更流畅和清晰的图像，而低帧率可能会导致图像模糊。
4.聚焦方式：红外热像仪的聚焦方式决定了它可以检测到的目标距离范围。
一些红外热像仪具有手动聚焦的功能，用户可以通过调整焦距来获取清晰的图像，而其他红外热像仪具有自动聚焦功能，可以更方便地获得清晰的图像。
5.可视光照相机：一些高端的红外热像仪配备了可视光照相机，可以在红外热像仪图像上叠加显示可视光图像，以提供更直观和全面的信息。
6.图像和视频保存功能：一些红外热像仪具有内置存储功能，可以将图像和视频保存到内部存储器或外部存储卡中。
这使得用户可以随后进行分析和报告编制。
7.接口和通信：红外热像仪通常还配备有各种接口，比如USB、HDMI或无线通信接口，以便用户可以快速传输图像和数据，并与其他设备进行连接。
8.电池寿命：红外热像仪通常使用可充电电池供电，其电池寿命决定了使用时间的长短。
一些高端的红外热像仪具有长时间的电池寿命，可以持续使用数小时。
总结起来，红外热像仪的主要技术参数包括分辨率、温度测量范围、帧率、聚焦方式、可视光照相机、图像和视频保存功能、接口和通信、电池寿命等。
这些参数决定了红外热像仪的性能和适用范围，用户可以根据自己的需求选择适合的红外热像仪。
混凝土钢筋锈蚀的红外热成像检测方法
混凝土钢筋锈蚀的红外热成像检测方法混凝土钢筋锈蚀是一种常见的问题，其会导致混凝土结构的强度和耐久性下降。
因此，对混凝土钢筋锈蚀进行检测是一项非常重要的工作。
红外热成像技术是一种有效的非接触式检测方法，其可以在不破坏混凝土的情况下检测出混凝土中的钢筋锈蚀。
1. 红外热成像技术的原理红外热成像技术是一种利用物体的红外辐射来获取其温度分布的技术。
物体的温度越高，其发出的红外辐射越强。
红外热成像仪可以将红外辐射转换为电信号，并通过计算机处理成图像。
在混凝土钢筋锈蚀检测中，由于钢筋和混凝土的热导率不同，其在红外热成像图像中会呈现出不同的温度分布，从而可以检测出钢筋的锈蚀情况。
2. 实验设备和材料2.1 实验设备红外热成像仪、计算机、控制器、加热器、冷却器等。
2.2 实验材料混凝土试块、钢筋、腐蚀试剂等。
3. 实验步骤3.1 准备工作制备混凝土试块，并在其中嵌入不同程度的钢筋腐蚀区域，然后进行标号。
将制备好的混凝土试块放置在恒温箱中，使其温度稳定在20℃左右。
3.2 实验操作将红外热成像仪对准混凝土试块表面，调整仪器参数，如测量距离、温度范围、图像增强等，使其适应试验要求。
然后进行图像采集，将采集到的图像保存到计算机中。
3.3 数据分析利用计算机对采集到的图像进行处理，如图像增强、温度分布等。
然后进行数据分析，比较不同试验样本的温度分布情况，判断钢筋腐蚀的程度。
4. 结果分析通过红外热成像技术检测出的钢筋腐蚀情况与实际情况进行比对，可以得出准确的腐蚀程度和位置。
5. 注意事项5.1 实验过程中要注意安全，避免红外热成像仪对人眼造成伤害。
5.2 在进行混凝土钢筋锈蚀检测前，要先清理试块表面的灰尘和杂质，以免影响检测结果。
5.3 在进行数据分析时，要根据不同试验样本的情况进行调整，以得到更加准确的结果。
6. 结论红外热成像技术是一种有效的混凝土钢筋锈蚀检测方法，其可以在不破坏混凝土的情况下检测出混凝土中的钢筋锈蚀。
红外热像检测技术
红外热像检测技术第⼆章红外热像检测技术（湖北公司）⽬录第⼆章红外热像检测技术（湖北公司） (1)第⼀节红外热像检测技术概述 (3)⼀、红外检测技术的发展历程 (3)⼆、红外检测技术应⽤情况 (3)第⼆节红外热像检测技术基本原理 (5)⼀、红外线的基本知识 (5)⼆、红外热像仪组成及基本原理 (7)三、电⽹设备发热机理 (9)第三节红外热像检测及诊断⽅法 (10)⼀、红外检测⽅法 (10)⼆、红外热成像仪的使⽤ (12)第四节红外热像典型实际案例分析 (26)⼀、红外热像检测110kV 鸣谦变电站35kV402 断路器 C 相内部发热 (26)⼆、红外热像检测发现220kV 电容式电压互感器套管过热 (29)三、电⽹设备状态检测技术应⽤案例 (33)四、红外热像检测发现35kV避雷器本体过热 (35)内容概要红外热成像是以设备的热分布状态为依据对设备运⾏状态良好与否进⾏诊断的技术，它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进⾏成像的优点。
由于电⽓设备的红外热像图是设备运⾏状态下热状态及其温度分布的真实描写，⽽电⼒设备在运⾏状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的⼀个重要特征，因⽽，采⽤红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来⾼效诊断设备的运⾏状态及其存在的隐患缺陷。
本章第⼀节介绍了红外线的发现及发展经过，并把⽬前最普遍的红外热成像技术应⽤现状做了描述。
第⼆节讲述了红外线的基本知识；红外热成像技术的基本原理；输变电电⽹设备发热机理及故障类型。
第三节对各种类型输变电设备红外热像检测的要求；现场红外热像仪使⽤⽅法技巧；分析诊断⽅法及标准做了详细说明。
最后，第四节收集了 4 个⽐较有代表性的电⽓设备红外检测诊断的案例供⼤家参考借鉴。
第⼀节红外热像检测技术概述、红外检测技术的发展历程1800年英国的天⽂学家Mr.William Herschel ⽤⽔银温度计在红光外侧发现⼀种⼈眼看不见的“热线”，后来称为“红外线”，也就是“红外辐射”。
红外热成像测温范围-概述说明以及解释
红外热成像测温范围-概述说明以及解释1.引言1.1 概述本文主要介绍了红外热成像测温范围的重要性。
随着科技的不断进步，红外热成像技术在温度测量领域得到了广泛应用。
红外热成像测温技术通过检测目标物体发出的红外辐射来获取其表面温度分布情况，具备非接触、快速、准确、远距离等优点，因此在军事、工业、医疗、建筑等领域得到了广泛的应用。
红外热成像测温的范围主要受到红外热像仪的工作波长和光谱响应范围的限制。
一般情况下，红外热像仪的工作波长范围为3μm到14μm，这也是目前常见红外热成像仪的工作波段。
在这个波长范围内，红外辐射能量较高，且受到大气吸收较小，因此红外热成像技术在这个范围内具有较高的分辨率和测温精度。
红外热成像测温范围的确定要根据具体的应用需求来确定。
一般来说，红外热成像技术可以测量的温度范围从低温到高温都可以覆盖，例如从-40到2000。
但是需要注意的是，在测量极端温度时，可能需要使用不同的红外热成像仪或进行特殊的设置。
在工业领域，红外热成像测温范围的确定非常重要。
不同的行业和应用场景对红外热成像仪的温度测量范围有不同的要求。
例如，在冶金行业需要测量高温炉内的温度，而在电子行业需要测量电子元器件的温度。
因此，了解和确定红外热成像测温范围对于合理选择和应用红外热成像技术具有重要意义。
总之，红外热成像测温范围对于红外热成像技术在各个领域的应用具有重要影响。
了解红外热成像测温范围的限制和确定方法，有助于选择和应用合适的红外热成像仪，并提高温度测量的准确性和可靠性。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构的目的是为读者提供对整篇文章的整体概览，使读者能够更好地理解和阅读文章的内容。
本文将按照以下顺序介绍红外热成像测温范围的相关内容。
首先，在引言部分，我们将对整篇文章进行概述，简单介绍红外热成像测温技术的背景和意义，并解释文章的目的。
接下来，在正文部分，我们将详细介绍红外热成像技术及其原理。
红外热成像技术在建筑结构健康监测中的应用
红外热成像技术在建筑结构健康监测中的应用第一章：引言在建筑领域中，结构健康监测是一个至关重要的任务。
随着建筑物的使用时间增加，结构的健康状况会逐渐受到影响，可能导致安全隐患和维护成本的增加。
因此，及时发现结构健康问题，并进行有效的维护和修复至关重要。
近年来，红外热成像技术在建筑结构健康监测中的应用逐渐受到关注。
本文将详细介绍红外热成像技术的原理和应用，并探讨其在建筑结构健康监测中的应用。
第二章：红外热成像技术的原理红外热成像技术基于物体自身发射的红外辐射，通过红外摄像机将其转化为图像。
物体的热辐射与其温度成正比，因此通过对红外图像进行分析处理，可以获得物体表面的温度分布信息。
红外图像的色彩代表不同的温度，通常采用热图来呈现红外图像。
热图中，红色通常代表高温，蓝色代表低温，可以直观地反映物体表面的温度分布情况。
第三章：红外热成像技术在建筑结构健康监测中的应用3.1 建筑结构缺陷诊断建筑结构中，常见的缺陷类型包括裂缝、脱落、变形等。
这些缺陷会导致结构强度下降，进而影响建筑的安全性。
红外热成像技术可以对建筑结构中的缺陷进行精准的诊断。
由于缺陷区域的温度与周围区域不同，因此在红外热成像图像中，缺陷区域通常表现为温度异常区域。
利用红外热成像技术，可以精准地检测出建筑结构中的缺陷，并进行针对性的维护与修复。
3.2 建筑热桥检测建筑中存在的热桥是建筑能耗大幅度增加的主要原因之一。
热桥通常是由于建筑结构设计不合理、材料不匹配等原因导致的。
热桥的存在会导致建筑内部热量流失加剧，增加了建筑的供暖和冷却能耗。
因此，对建筑中存在的热桥进行检测具有重要的意义。
红外热成像技术可以精准地检测出建筑中的热桥，帮助建筑维护人员及时采取措施进行维修和改进。
3.3 建筑防水检测建筑物中的防水问题会导致建筑物内部水分渗漏，从而加速建筑物的损坏。
红外热成像技术可以通过检测建筑物表面的温度分布，判断建筑物内部是否存在水分渗漏问题。
在红外图像中，水分渗漏的部位通常表现为温度升高的区域。
红外热成像 标准
红外热成像标准
红外热成像标准是指在红外热成像技术领域内，制定和实施的相关标准和规范。
这些标准和规范旨在确保红外热成像技术的统一性、规范性，提高红外热成像产品的质量和性能，促进红外热成像技术的推广和应用。
红外热成像技术是一种基于物体表面温度分布的非接触式检测技术，广泛应用于工业、医疗、安防等领域。
随着红外热成像技术的不断发展，其应用领域也不断扩大，因此需要制定相应的标准和规范来规范和引导红外热成像技术的发展和应用。
红外热成像标准主要包括以下几个方面：
1. 红外热成像系统的性能标准：包括系统的灵敏度、分辨率、测量精度等指标，以确保红外热成像系统的性能和质量。
2. 红外热成像系统的应用标准：针对不同领域的应用特点，制定相应的应用标准，如工业检测、医疗诊断、安防监控等。
3. 红外热成像系统的测试和评估标准：规定红外热成像系统的测试和评估方法，以确保系统的稳定性和可靠性。
4. 红外热成像系统的安全标准：针对红外热成像系统的安全性能，制定相应的安全标准，如电磁辐射、防火防爆等。
红外热成像标准的制定和实施，有助于提高红外热成像产品的质量和性能，推动红外热成像技术的创新和发展。
同时，也有助于规范市场秩序，保障消费者权益，促进红外热成像技术的广泛应用。
红外热成像仪技术规格书
中国石油西气东输管道公司技术规格书项目号：文件号：GP- EL- 01红外热成像仪技术规格书版次：阶段：第1页共9页A 2014-04-08红外热成像仪技术规格书中国石油西气东输管道公司第2页共9页目录1 项目概述 (4)2 项目总体要求 (4)3 主要技术指标 (6)4 调试及验收 (10)5 保修及服务 (10)中国石油西气东输管道公司第4页共9页1项目概述本技术规格书对红外热成像仪的功能设计、材料、结构、性能、安装、试验和采办提出了最低要求。
本技术规格书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供货商应提供符合本技术规范引用标准的最新版本标准和本招标文件技术要求的全新产品，如果所引用的标准之间不一致或本招标文件所使用的标准如与供货商所执行的标准不一致时，按要求较高的标准执行。
供货商保证提供的产品符合安全、健康、环保标准的要求。
供货商对成套设备(含辅助系统与设备)负有全部技术及质量责任，包括分包(或采购)的设备和零部件。
本文件并不能免除供货商应对所提供的设备及其辅助系统配置齐全、性能要求合理、可适用性和可靠性负责。
本项目红外热成像仪主要用于西气东输沿线各场站电气系统状态检修测温使用，采用红外测温原理测量，能判断设备故障缺陷的温度大小和位置。
本技术规格书适用于西气东输管道生产运行管理，设备汇总表使用地点单位数量备注西气东输沿线站套2项目总体要求2.1供货商资质要求1) 供货商所提供的红外热成像仪应是制造厂的标准的、技术先进的成熟产品，符合相关国标或行（部）标规定，有国家权威机构出具的检测报告。
2) 供货商及分包商应具有国家认证机构颁发的有效ISO9001质量体系认证证书。
3) 供货商所提供的红外热成像仪应有类似规格产品在本规格书中所提供的环境条件下成功运行的业绩。
4) 供货商必须提供该产品近三年内类似工程的业绩，包括用户名称和地点，联系电话，供货年份等信息资料。
红外热成像技术的基础知识
红外热成像技术的根底学问一、红外热成像技术的定义红外热像技术是一门猎取和分析来自非接触热成像装置的热信息的科学技术。
就像照相技术意味着“可见光写入”一样，热成像技术意味着“热量写入”。
热成像技术生成的图片被称作“温度记录图”或“热图”。
二、红外热像图和可见光图比较红外热图像可见光图像三、红外热成像测量的优势1.非接触遥感检测，红外热像仪不同于红外测温仪，不用接触被测物，可以安全直观的找到发热点。
2.一张二维画面可以表达被测范围全部点的温度状况，具有直观性。
还可以比较处于同一区域的物体的温度，查看两点间的温差等。
3.实时快速扫描静止或者移动目标，可以实时传输到电脑进展分析监控。
四、红外线的觉察1800 年英国的天文学家Mr.William Herschel 用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。
他觉察，当水银温度计移到红色光边界以外，人眼看不见任何光线的黑暗区的时候，温度反而比红光区更高。
反复试验证明，在红光外侧，确实存在一种人眼看不见的“热线”，后来称为“红外线”，也就是“红外辐射”。
红外线普遍存于自然界中，任何温度高于确定零度〔-273.16℃ 〕的物体都会发出红外线，比方冰块。
五、电磁波谱我们通常把波长大于红色光线波长0.75µm ，小于1000µm 的这一段电磁波称作“红外线” ，也常称作“红外辐射”。
红外线依据波长不同可以分为：近红外0.75 –3 µ m；中红外3 – 6 µm；远红外6 – 15 µm；极远红外15 – 1000 µm。
六、红外辐射的大气穿透红外线在大气中穿透比较好的波段，通常称为“大气窗口”。
红外热成像检测技术，就是利用了所谓的“大气窗口”。
短波窗口在1--5μm 之间，而长波窗口则是在8--14μm 之间。
一般红外线热像仪使用的波段为:短波(3µm -- 5µm); 长波( 8µm --14µm) 。
红外热成像检测方法
红外热成像检测方法红外热成像检测技术是一种非接触、无损的检测方法，通过红外热像仪检测物体表面的温度分布，从而判断设备的运行状态和故障情况。
以下是红外热成像检测的常用方法：1. 表面温度判断法：通过红外热像仪测得电气设备表面温度值，对照相关规定进行判断。
这种方法可以判定部分设备的故障情况，但还没能充分表现出红外诊断技术可超前诊断的优越性。
2. 相对温差判断法：相对温差是指两个相应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。
现场实际工作中往往会遇到环境温度低，负荷电流小，设备的温度值没有超过规定的情况，运用“表面温度判断法”并不能完全确认该设备没有热缺陷存在，这就需要用“相对温差判断法”进行判断。
“相对温差判断法”主要用于判断电流致热型设备是否存在热缺陷。
3. 同类比较法：在同类型设备和同一设备的三相之间进行比较，也就是常说的“纵向比较”和“横向比较”。
4. 主动式检测：为了使被测物体失去热平衡，在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。
被测物体内部温度不必达到稳定状态，内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。
该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。
从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。
5. 被动式检测：被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差，在物体与环境进行热交换时，通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。
这种检测方法不需要加载热源，一般应用于定性化的检测。
被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。
它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅红外热成像仪相关书籍或咨询专业人士。
红外热成像检测标准
红外热成像检测标准红外热成像技术是一种通过检测目标表面发出的红外辐射来获取目标表面温度分布的无损检测方法。
它具有快速、高效、非接触、全天候等优点，在工业、医疗、建筑等领域得到了广泛应用。
然而，由于红外热成像技术的特殊性，其检测标准显得尤为重要。
首先，红外热成像检测标准应包括设备标准和操作标准两个方面。
设备标准主要涉及红外热成像仪器的性能指标、精度要求、环境适应能力等方面，以确保设备能够准确、可靠地获取目标表面的温度信息。
操作标准则包括设备的使用方法、环境要求、人员培训等内容，以保证检测人员能够正确、安全地进行红外热成像检测。
其次，红外热成像检测标准还应考虑到不同行业、不同应用领域的特殊要求。
以工业领域为例，红外热成像技术常用于设备运行状态监测、故障诊断、热工艺过程控制等方面，因此其检测标准需要考虑到工业生产现场的复杂环境、高温、高压等特点，确保检测结果的准确性和可靠性。
此外，红外热成像检测标准还应与相关国际标准和行业标准保持一致。
目前，国际上已经有了一些针对红外热成像技术的标准，如ISO 6789《红外热成像仪器和设备》、GB/T 19215.1-2003《红外热成像仪一般技术要求》等，我国也正在积极参与国际标准的制定和修订工作，以推动红外热成像技术的国际标准化进程。
最后，红外热成像检测标准的制定应注重实际应用和技术创新。
随着红外热成像技术的不断发展，新的应用领域和新的技术手段不断涌现，因此检测标准也需要不断进行修订和完善，以适应新的应用需求和技术发展。
总之，红外热成像检测标准的制定对于推动红外热成像技术的发展和应用具有重要意义。
只有建立科学、严格的检测标准体系，才能确保红外热成像技术在各个领域得到规范、安全、高效地应用，为人们的生产生活带来更多的便利和安全保障。
红外热成像技术
40
34.0℃
穿墙套管与铝排接触不良
14、
74.6℃
60
AR01
40
20 9.5℃
电缆头与铝排接触不良发热
必要时可利用红外热像仪进行定子绕组接头的开 焊、断股缺陷的查找，以及用于线棒通流试验的 检查。
二、诊断方法和判断依据
3、诊断方法
A、表面温度判断法
根据测的的设备表面温度值，对照有关规定， 凡温度超过标准者可根据设备温度超标的程度、 设备负荷率的大小、设备的重要性及设备承受机 械应力的大小来确定设备缺陷性质。
B、相对温差判断法
公式： δt=T1-T2/T1T0×100% T1—发热点的温度 T2—正常点的温度 T0—环境参照体的温 度
C、同类比较 法
若一相设备出现异常可与其他正常相 进行比较，若三相设备同时出现异常， 可与同回路的同类设备比较。
D、档案分析法 分析同一设备在不同时期的检测数据，
找出设备致热参数的变化趋势和变化速 率，以判断设备是否正常。
E、图像特征判断法
主要适用于电压致热型设备、根据同 类型设备的正常状态和异常状态的热像 图，判断设备是否正常。
F、相对温差判断法
主要适用于电流致热型设备、特别是 对小负荷电流致热型设备，采用相对温差 判断法可降低小负荷缺陷的漏判率。
G、实时分析判断法
在一段时间内使用红外热像仪连续检 测某被测设备，观察设备温度随负载、时 间等因素变化的方法。
4、判断依据
设备类型 SF6断路器 真空断路器
充油套管
高压开关柜 空气断路器
隔离开关 其他导流设备
相对温差值（%）
一般缺陷
严重缺陷
≥20或温差小
≥80
于10K
红外热成像探伤检测方案
红外热成像探伤检测方案
1. 简介
红外热成像探伤技术利用物体的红外辐射来检测其热分布情况，从而获取物体的相关信息。
本文档将介绍一个基本的红外热成像探
伤检测方案。
2. 设备和材料
- 红外热像仪：用于捕捉物体的红外辐射，转换为热图图像。
- 电脑：用于接收和处理红外热图图像。
- 检测目标：可以是任何需要检测的物体或结构。
3. 检测步骤
1. 准备工作：确保待测物体表面干燥清洁，无障碍物遮挡。
2. 设置红外热像仪：根据实际需要选择合适的设置，如温度范围、图像显示模式等。
3. 调整焦距和对焦：根据检测距离和目标大小调整焦距，并确
保图像清晰。
4. 开始扫描：沿着待检测物体表面移动红外热像仪，保持适当
的扫描速度。
5. 捕捉热图图像：通过红外热像仪捕捉并记录热图图像。
6. 图像处理：将红外热图图像传输到电脑，使用相应的软件进行图像处理和数据分析。
7. 结果评估：根据图像和数据分析结果，评估待检测物体的热分布情况，并判断是否存在异常问题。
8. 生成报告：根据评估结果，撰写详细的检测报告，包括问题的描述、位置和建议的解决方案。
4. 注意事项
- 操作人员需要熟悉红外热像仪的使用方法，并遵循相关操作规程。
- 在进行检测时，需注意安全和防护措施，以免对自己和他人造成伤害。
- 根据不同的检测需求，可能需要调整红外热像仪的参数，如温度范围和灵敏度等。
以上是一个基本的红外热成像探伤检测方案，具体的应用可根据实际需求进行进一步的调整和优化。
在实施过程中，务必遵守相应的法律法规和安全要求。
红外热成像技术
技术要素 生理热图
病理热图
干扰热图
读图原则：主诉、热图、体征三者高度一致
疼痛（感觉神经受刺激引起的） 哪里痛？怎么痛？加重或减轻因素？ （左边？右边？痛了多久？）
有无夜间痛？或痛醒？
运动器官性 （无夜间痛） 神经病理性 （有夜间痛） 持续痛、自发痛、 静歇痛、定位痛 痛觉、温觉、触压觉
取图以半身为基本体位，包括正前 和正后2个方向。
（即每个人全身至少有4张基本体位 图）
上半身取图：从头顶至上肢末端
注意事项：身体直立，双手略外展，手指张开。
下半身取图：从腰部至下肢末端
注意事项：身体直立，双脚略分开，踩在地毯上。
侧身取图
注意事项：侧身拍摄时，身体直立，双手抱头姿势，与 镜 头成45°站立。
据主诉、疼痛部位再额外加拍局部近距离图片
1.头痛：需加拍各方位近摄头部4张（头发前不盖额，后不
遮颈）。 2.肩痛：需加拍左右侧面肩部片及近距离正前、正后位片。 3.腰痛：需照下肢（近距离正前、正后位片）及脚底。 4.胸痛：需加拍左、右斜位片（拍出腋下及颈部淋巴结区域）及 近距离正前、正后位片。 5.膝关节、足踝拍摄：加拍近距离正前、后位、左右侧位（如右 侧位：面向右手面墙壁，右足前，左足后，双足置于同一水平 线上）。 6.腹痛：建议空腹或不饮酒的状态下拍照，加拍近距离正前、正 后位片。
脏腑肌腠位分明 人体解剖有什么脏器？哪一层有什么肌肉？需要 血管神经走向清 分清。 血管神经的走向位置要了解。 心胸肝胆重点看 疼痛诊断之余，还要关注重要脏器功能（心、胸、 全身疾患难再隐 肝、胆等） 读完热图查体征 这样疾患就容易发现了 看完热图，针对异常区域查体。 先叩后按痛点寻 先大范围叩诊，再局部按压，寻找最痛的点。 精确诊断是关键 诊断治疗要点、面结合，精确到点。 结合主诉、热图、查体，反复验证有无疏漏。 验证补漏反复印 造成疼痛区域的原因需查明，例如小腿痛可以来 上游下游责所主 自小腿？也可以来自梨状肌？需考虑局部通路上 病痛就此了然心 的卡压引起。 明确病因后，治疗就按照各科擅长手段施展即可。 针砭灸疗各般施 治疗手段以安全有效、解决功能为主，使疼痛得 安全有效痛立轻 到改善。
红外热成像仪检测要求
红外热成像仪检测要求红外热成像仪是一种应用红外技术进行热图像测量和分析的设备。
它可以通过检测物体的红外辐射，将其转化成可见的热图像，从而实现对物体表面温度分布的观测和分析。
红外热成像仪具有非接触、实时测量、高精度等特点，被广泛应用于工业、医疗、军事、建筑等领域。
1.灵敏度和分辨率：红外热成像仪的灵敏度决定了其能够探测到的最小温度变化，而分辨率则决定了图像的清晰度和细节展示。
一般来说，灵敏度越高、分辨率越高的红外热成像仪，其检测性能越好。
2.温度范围和精度：不同的应用场景对温度范围和精度有不同的要求。
例如，在工业领域，红外热成像仪需要能够测量高温物体并具有较高的温度测量精度；而在医疗领域，需要能够测量人体表面的低温变化并具备较高的温度测量精度。
3.响应时间：红外热成像仪的响应时间决定了其实时性能，即能够多快地捕捉到温度变化并显示在图像上。
较低的响应时间可以在更短的时间内提供最新的热图像，并且对快速变化的温度场景具有更好的响应能力。
4.视场角和焦距：红外热成像仪的视场角决定了其能够观测到的场景范围，而焦距则决定了图像的放大倍数。
视场角越大，能够观测到的场景范围越广；焦距越大，图像细节展示越清晰。
5.彩色图像和多模式：现代的红外热成像仪通常支持彩色图像显示，通过使用不同的颜色来表示不同的温度范围，以帮助用户更直观地理解热图像。
此外，一些红外热成像仪还支持多种图像模式，如冷热交替模式、红外光学和可见光结合模式等，以满足不同应用需求。
6.数据记录和分析：红外热成像仪通常支持数据记录和分析功能，能够记录并存储多个温度测量点的数据，并提供相关的分析工具，以便用户进一步研究和分析检测结果。
这对于工业设备维护、产品质量控制等领域非常重要。
7.操作和易用性：红外热成像仪的操作和易用性对于用户的检测体验至关重要。
用户界面应该简单直观，操作逻辑清晰；设备操作应该方便，满足人体工程学设计要求，减少用户的不必要的疲劳感。
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第二代 80年代，探测器由单元或线列走向了面 阵，红外热成像系统发展成为红外焦平面阵 列。 将红外焦平面阵列器件应用到红外成像 中，出现了致冷型固体红外摄象机，它不需 要光机扫描，通常称该技术为第二代红外技 术。
与第一代相比，它改善了分辨率和速度，大大提 高了红外成象技术的水平，扩大了应用领域。
3.3 红外无损检测的原理
一、红外热辐射基本定律： 1.基尔霍夫定律 2.普朗克定律 3.维恩定律 4.斯蒂芬－玻耳兹曼定律
1
基尔霍夫定律 同温度物体的红外发射能 力正比于其红外吸收能力；红 外平衡状态时，物体吸收的红 外能量恒等于它所发射的红外 能量。 推论：性能好的反射体或透明体， 必然是性能差的辐射体。
光子探测器为对波长有选择响应的探测器：
1~2.5μm PbS（硫化铅） 3~5μm PbSe（硒化铅） InSb（锑化铟） MCT（碲镉汞HgCdTe） PtSi(硅化铂) QWIP（量子阱）
8~14μm Ge:Hg(锗掺汞) PbSnTe(碲锡铅) MCT(碲镉汞) QWIP(量子阱)
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• 热探测器
目标物体发 出红外辐射
红 外 光 学 系 统
非 致 冷 焦 平 面 阵 列
温度参考 信号 A/D转 换器
数 字 信 号 处 理 器
Video视频 模拟输出
逻辑时 序控制
USB接口数 字输出
非制冷红外成像框图
红外辐射到视频信号的形成原理： 红外热像仪成像时，目标物体的某个 单位面积与图像的某一像素相对应，像 素的灰度值就是热像仪输出的视频信号 幅度US经过放大、量化后得到的电压。
第二代 存在两个缺点：
– 制冷：需要工作在液氮温度(77K，即：196℃)。
– 价格昂贵：致冷型长波红外焦平面热像仪每 台在10万美元以上，民用应用仍受到限制。
以二维 NM 元焦平面阵列 (FPA) 探测器为特征，自带 信号读出电路，仍需要制冷，价格在万元以上。
第三代 九十年代中期，美国发明了可在室温环 境下工作的固体红外焦平面阵列，它完全克 服了前两种红外技术的缺点，可以工作在室 温，无需致冷，所以无任何机械运动部件， 如：斯特林致冷机和斩波调制等。 这种器件应用到红外成像中，出现了非 致冷型红外摄像仪。这种热像仪不仅在军事 上得到了广泛的应用，而且还广泛应用到很 多民用行业中。
W T
4
可见，物体的温度越高，红外辐射能量越多。
6
二、红外检测原理 1.可行性 （1）物体辐射 自然界温度高于绝对0度（－273°C）的 物体，表面不断地辐射红外线。 红外线是电磁波，波长范围：0.78～1000um
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（2）红外热成像仪
将物体的红外辐射聚焦到 红外探测器上，红外探测器再 将强弱不等的辐射信号转换成相应的电信号，然后经过放大 和视频处理，形成可供人眼观察的视频图像。 红外热成像系统将物体发射的红外辐射（即表面温度场） 转变为人眼可见的热图像，从而使人眼的视觉范围扩展到不 可见的红外区。
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• 光子型探测器
光子探测器是利用了材料的内光电效应，红外 光子直接把材料束缚态电子激发成传导电子，参 与导电，实现了光电转换。电信号大小与吸收的 光子数量成比例。 按电信号输出的不同原理，光子探测器又分为 光电导、光伏、光磁电探测器。
光电导探测器是当红外辐射照射到探测器上 之后，引起它的电阻发生变化，从而可探测出入射 辐射的强弱。这种探测器有时也称为光敏电阻。器 件有PbS、PbSe、Ge:Hg、InSb、MCT等。
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维恩位移定律
物体的红外辐射能量密度大小，随波长 （频率）不同而变化。与辐射能量密度最大 峰值相对应的波长为峰值波长，维恩通过大 量实验得出了峰值波长和物体热力学温度之 间的关系：
max 2897 / T
max 波长的单位是um，T是物体的绝对温度，单位是K。
4
物体名称 温度/K 太阳 融化的铁 11000 1803 1173
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3.主动检测原理 如果向一个试件注入热量，其中一部分 热流必然向内部扩散，并引起试样表面的温 度分布的变化。
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对于无缺陷的物体，均匀注入热流，热量能够均匀 的向内部扩散或从表面扩散，因而表面的温度场分 布也是均匀的。
均质体反射法（单面法）
均质体透射法（双面法）
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若试样内部存在缺陷时，就会在试样有缺陷区和无缺陷区形成温差。 当物体内部含有导热性缺陷时，反射法试样表面就会出现温度较低 的局部冷区；透射法出现局部热区。
温度参考 当信号以视频信号输出时，每一个局部称做一个像元 。 非 红 外 光 学 系 统 致 冷 焦 平 面 阵 列 信号 数 字 信 号 处 理 器
目标物体发 出红外辐射
A/D转 换器
逻辑时 序控制
非制冷红外成像框图
数字信号处理器主要是进行的是非线性校正等。
(a)校正前 (b)校正后 实际图像校正前后对比
瑞典AGA公司的红外热像仪 六十年代初，瑞典AGA公司研制成功第 二代红外成像系统，它在红外前视系统的基 础上增加了测温功能，被称为红外热像仪。 投入应用的热成像系统可在黑夜或浓雾中探 测对方的目标。 开始由于保密的原因，在发达国家也仅 限于军用，因为是应用于军事领域，热成像 系统的研制开发费用很大，仪器成本很高。 后来考虑到工业生产中的实用性，开始降低 造价，以适应民用市场要求。
非制冷红外探测器
4. 红外成像系统的发展
美国德克萨斯仪器公司的红外前视系统(FLIR) 二战后，首先由美国德克萨斯仪器公司(TI)研 制成功第一台用于军事领域的红外热成像装置 (FLIR)。 它利用光学机械系统对被测目标的红外辐射 扫描，由单元光子探测器接收二维红外辐射，经 过光电转换及一系列信号处理，形成视频图像信 号。 该系统的原始形式是非实时的自动温度分布 记录仪，随着锑化铟和锗化汞光子探测器的发展， 才成为高速扫描和实时显示目标热图像的系统。
传感器被入射的红外辐射加热 温度变化的测量可由下列方式得到 • 电阻变化（测辐射热计） • 热电结（TE传感器） • 热释电效应 • 油膜蒸发（蒸发图案） • 半导体吸收边缘移动 • 热弹性效应 • 液晶色变 • 气体压力改变（高利元件）
非制冷红外探测器
制冷型红外的缺陷——成本高、寿命短 20世纪70年代末，美、英军方制定秘密计划： 发展非制冷焦平面， 目的是发展出用户买得起和用得起的热成像仪。 ULIS——Uncooled Low-cost Infrared Sensor
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普朗克定律
描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑 体辐射的理论基础。
式中 Wλ为黑体的光谱辐射出射度，W/(m2•um)； λ为辐射电磁波的波长，um; k为玻尔兹曼常数，1.38*10-23W•s•K； h为普朗克常数，6.6262*10-34J•s； T为黑体热力学温度，K； C为光速，3*108m/s。
非均质体反射法（单面法）
非均质体透射法（双面法）
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当物体内部存在隔热性缺陷时，热流会在缺陷处受阻，反射 法造成热量堆积，导致表面出现温度高的局部热区；透射法 出现局部冷区。
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4.红外无损检测特点 ①适用面广，可用于所有金属和非金属材料。 ②速度快，每个测量只需几十秒钟。 ③观测面积大，根据被测对象和光学系统，一次 测量可覆盖至平方米量级。针对大型检测对象还 可对结果进行自动拼图处理。 ④直观，测量结果用图像显示、 直观易懂。 ⑤定量，可以直接测量到缺陷深度、 厚度，并 能作表面下的识别。 ⑥单向非接触，加热和探测在被检试件同侧，且 通常情况下不污染也不需接触试件。 ⑦设备可移动、探头轻便，十分适合外场、现场 应用和在线、在役检测。
目标
红外光学系统
红外探测器
显示器
图像信号处理 与显示
探测器读出电路
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红外探测器输出的图像通常称为“热图像”，由于不 同物体甚至同一物体不同部位辐射能力和它们对红外线 的反射强弱不同。利用物体与背景环境的辐射差异以及 物体本身各部分辐射的差异，热图像能够呈现物体各部 分的辐射起伏，从而能显示出物体的特征。 同一目标的热图像和可见光图像是不同，它不是人 眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像， 或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温 度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的 热图像。
光伏探测器是利用了半导体p-n结的特性，当 它受到红外辐射的照射以后，载流子(即带负电的 电子和带正电的空穴)被p-n 结所分开，在p-n 结两 端建立起一个电场，这个电场的大小就表示了入射 红外辐射的强弱。器件如InSb、MCT、TeSnPb、 PtSi等。 光磁电探测器由于需要在探测器芯片上要外 加磁场，结构复杂，不常使用，器件有InSb、 MCT等。 33
（1）主动检测（有源检测） 采用某种加热方式来激励内部缺陷，使 试件表面形成反映这些缺陷存在的温差，采 用热像仪进行红外热成像实现对物体缺陷的 检测，这种检测形式称为主动式红外无损检 测。 在热激励工件的同时或在激励经过一段 时间延迟后测量工件表面的温度分布。
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• 反射检测（单面检测）
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• 透射检测（双面检测）
高精度的温度控制 器可以成功抑制由 于温度微小变化而 引起的工作波动。
红 外 光 标物体发 出红外辐射
非 致 冷 焦 平 面 阵 列
温度参考 信号 A/D转 换器
数 字 信 号 处 理 器
Video视频 模拟输出
逻辑时 序控制
USB接口数 字输出
非制冷红外成像框图
2.检测方式
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3.4 红外热像仪
一、红外探测器
探测器是红外热像仪的心脏， 它将红外辐射转变为电信号。 1.红外探测器的早期研究
研究主要集中在近红外（1-2.5um） 非完全被动，需借助星光 四十年代出现军用微光夜视仪（美国）
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2.红外探测器的发展
根据目前红外热成像系统的发展情况及对今后的 预测，红外热成像系统大致可分为三代： 第一代 指六十年代采用的致冷型单元或线列红外探测器， 以数目有限的探测单元为特征，借助光机扫描实现图 像探测，同时还需要低温制冷器协同工作，如： HgCdTe、InSb、PbS等红外探测器，其产品成本高。 第一代红外技术分辨率和速度都受到限制，而且 价格十分昂贵，应用范围仅局限于军事。