红外测温培训PPT课件
合集下载
红外测温原理及其应用PPT课件
I
E
I
T
I
E
A
I
R
E E
“理想黑体”
“实际物体”
既是完全吸收体 也是完全发射体
部分能量被反射 部分能量透过
发射率 =1
.
发射率 <1
34
7 红外测温注意事项
❖ 发射率的分类 材料发射率按光谱范围分为全波发射率、光谱发
射率和在某光谱范围的积分发射率。根据辐射 方向不同分为半球发射率和定向发射率等；定 向发射率中应用最多的是法向发射率。 这些不同的划分可以组合出多种不同发射率参数。 常见的发射率有四种： 半球全波发射率为物体的辐射出度与同温度下黑 体的辐射出度之比。
❖ 八十年代后期发展起来的红外摄像法较上述两 种方法具有更好的准确性和更快的响应速度。
❖ 工作原理是：物体发出的红外辐射经过摄像镜 头后打在红外摄像机内部的红外光敏元件板上， 该板将辐射能转化成电压信号，由于温度场内 不同温度的各点向外辐射红外线的强度不同， 所以经过红外敏感元件板后得到的电压信号的 强弱也不同，当这些不同强度的电压信号在摄 像机内部转化成为全电视信号并反映在电视监 视器上时，就会由于其灰度值的不同而产生亮 度依次变化的温度场图像。
.
29
6 红外照相法
❖ 采用红外照相法的车削温度测量装置，如图 6.1所示。
图6.1 红外照相法. 测温装置示意图
30
6 红外照相法
❖ 测温装置安装于车床横溜板的机座板上，使刀 具、照相机相对于工件排成一线；照相机配有 专门的红外辐射聚焦调节装置；刀夹可使照相 机镜头尽可能接近工件表面，为避免切屑溅射 的影响，照相机镜头用有机玻璃罩子罩住，镜 头与工件表面之间设计了挡屑板，透过板上的 小孔可对刀具和工件表面摄影（采用高温红外 胶卷）。
电力设备红外测温ppt课件
适当缩小检测距离或选择视场角较小的红外仪器检 测时，被测目标可充满仪器视场，不仅使得目标附 近的背景辐射不能进入仪器视场（大气散射或目标 反射的背景辐射除外），而且检测结果在不考虑大 气衰减的情况下将与检测距离无关，还可以收到抑 制背景辐射影响的效果。
.
15
红外测量有关的基本概念
1、温度 温度是反映物体冷热程度的一个物理量，温度的数 量表示法是通过温标实现的，有了温标，物体的冷 热程度才能准确客观地表示出来。 红外辐射的能量大小用物体表面的温度来度量，辐 射的能量愈大，表明物体表面的温度愈高，反之， 表明物体的表面温度愈低。
1、大气吸收和散射导致被测目标辐射信号衰减。这
种辐射信号衰减不仅增大测量误差，而且当使用
红外热像仪检测时还会降低同组设备上有无故障
部位之间的辐射对比度或相间温差。
2、辐射传输路径上大气性质的随机起伏，可导致辐
射场的空间和时间起伏。不仅会引起检测仪接收
远处目标辐射出现强度调制，当探测远距离小目
标时，会造成目标方向抖动。因此对选择检测仪
建议：被测目标尺寸超过视场大小的50%为好
.
12
减小背景辐射影响的有效方法
为了减小背景辐射的影响，检测时除选择无阳光照 射的时间进行检测和采取遮挡等措施避开周围背景 辐射外，更有效的主动措施是选择合适的检测距离 与仪器视场角进行检测。
任何红外仪器都可以检测无穷远处物体辐射，若不 恰当选择检测距离，会严重影响检测结果的可靠性； 原因在于除大气衰减随距离增加而越发严重以外， 背景辐射也将进入视场来干扰检测。
的斩波频率、扫描速度、时间常数都提出要求。
.
5
红外热成像仪的工作原理
它是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标 的红外辐射信号，经过光谱滤波、空间滤波，使聚 焦的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光 敏元上，对被测物的红外热像进行扫描并聚焦在单 元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成 电信号，经放大处理，转换成标准视频信号通过电 视屏或监视器显示红外热像图。
变电运行班组红外测温PPT课件
延长设备使用寿命
定期的红外测温检查可以及时发现设备潜在的故障，进行及时的维修和更换， 延长设备的使用寿命。
保障电力系统稳定运行
减少设备故障对电力系统的冲击
通过预防设备故障，可以减少设备故障对电力系统的冲击，保障电力系统的稳定 运行。
提高电力系统的可靠性
通过红外测温及时发现设备异常，采取措施进行维修和更换，可以提高电力系统 的可靠性。
案例三
总结词：技术升级
详细描述：随着科技的发展，红外测温技术不断升级，在 电力系统中的应用越来越广泛，未来将朝着智能化、高精 度、快速响应等方向发展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
在进行红外测温时，应确保设 备的安全，避免设备过热或受
到其他物理损害。
环境因素考虑
红外测温时应尽量减少环境因 素的影响，如风速、温度、湿
度等。
操作规范
操作人员应熟悉并遵守设备操 作规范，避免误操作导致设备
损坏或测量结果不准确。
定期维护与校准
为保证设备的准确性和可靠性 ，应定期对设备进行维护和校
准。
建议与改进措施
变电运行班组红外测温PPT课件
contents
目录
• 红外测温技术简介 • 变电运行中红外测温的重要性 • 红外测温在变电运行中的实践应用 • 红外测温的注意事项与建议 • 案例分析
01 红外测温技术简介
红外测温技术的定义与原理
定义
红外测温技术是一种利用红外辐 射原理测量物体表面温技 术，成功检测到设备异常发热，及时 发现并处理了潜在的安全隐患，避免 了设备故障和停电事故的发生。
案例二：红外测温在故障诊断中的应用
总结词：高效诊断
详细描述：在某次设备故障中，通过红外测温技术快速准确 地诊断出故障部位和原因，为抢修工作提供了有力支持，缩 短了停电时间。
定期的红外测温检查可以及时发现设备潜在的故障，进行及时的维修和更换， 延长设备的使用寿命。
保障电力系统稳定运行
减少设备故障对电力系统的冲击
通过预防设备故障，可以减少设备故障对电力系统的冲击，保障电力系统的稳定 运行。
提高电力系统的可靠性
通过红外测温及时发现设备异常，采取措施进行维修和更换，可以提高电力系统 的可靠性。
案例三
总结词：技术升级
详细描述：随着科技的发展，红外测温技术不断升级，在 电力系统中的应用越来越广泛，未来将朝着智能化、高精 度、快速响应等方向发展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
在进行红外测温时，应确保设 备的安全，避免设备过热或受
到其他物理损害。
环境因素考虑
红外测温时应尽量减少环境因 素的影响，如风速、温度、湿
度等。
操作规范
操作人员应熟悉并遵守设备操 作规范，避免误操作导致设备
损坏或测量结果不准确。
定期维护与校准
为保证设备的准确性和可靠性 ，应定期对设备进行维护和校
准。
建议与改进措施
变电运行班组红外测温PPT课件
contents
目录
• 红外测温技术简介 • 变电运行中红外测温的重要性 • 红外测温在变电运行中的实践应用 • 红外测温的注意事项与建议 • 案例分析
01 红外测温技术简介
红外测温技术的定义与原理
定义
红外测温技术是一种利用红外辐 射原理测量物体表面温技 术，成功检测到设备异常发热，及时 发现并处理了潜在的安全隐患，避免 了设备故障和停电事故的发生。
案例二：红外测温在故障诊断中的应用
总结词：高效诊断
详细描述：在某次设备故障中，通过红外测温技术快速准确 地诊断出故障部位和原因，为抢修工作提供了有力支持，缩 短了停电时间。
红外测温培训 ppt课件
ppt课件
12
空间分辨率
• 为了保障红外图片细节的清晰和测温准确性， 对不同类型电气设备拍摄需要采用不同的镜头。
• 变电站内设备拍摄时一般采用24°标准镜头 （高压套管、避雷器，独立CT等）。
• 近距离线路设备拍摄采用12°镜头（如35kV户 外线路电缆头等）
• 远距离线路设备拍摄采用7°三倍镜头（如 500kV线路耐张线夹等）。
ppt课件
37
七、现场操作方法
• 7.2、精确检测 记录被检设备的实际负荷电流、额定
电流、运行电压，被检物体温度及环境参 照体的温度值。
ppt课件
38
八、红外检测周期
• 检测周期应根据电气设备在电力系统中的 作用及重要性，并参照设备的电压等级、 负荷电流、投运时间、设备状况等决定。 电气设备红外检测管理及检测原始记录。
ppt课件
39
八、红外检测周期
• 变（配）电设备的检测
• 正常运行变（配）电设备的检测应遵循检 测和预试前普测、高温高负荷等情况下的 特殊巡测相结合的原则。一般220kV及以 上的交（直）流变电站每年不少于两次， 其中一次可在大负荷前，另一次可在停电 检修及预试前，以便使查出的缺陷在检修 中能够得到及时处理，避免重复停电。
ppt课件
18
5、大气衰减的影响
• 大气对红外辐射有吸收、散射、折射等物 理过程，对物体的红外辐射强度会有衰减 作用，大气对红外辐射衰减的强弱跟大气 中微尘及水蒸气含量有很大关系。
• 微尘及水蒸气含量越高，大气对红外辐射 的衰减效果越明显。另外，大风对红外的 测量也有很大影响，所以在红外测量时应 避免大风、沙尘暴等天气，在检测时，最 好在湿度小于85%以下。
• 空间分辨率 ：红外热像仪分辨物体的能力，单位 mrad（毫弧度）。可理解为测量距离和目标大小 的关系。
红外测温工作原理PPT012
测温仪的选型参数
测温范围/响应波长 距离系数（测量距离与目标大小） 发射率设定 测量精度/重复性 响应时间 瞄准方式（激光、透镜、视频、目视、瞄准灯/镜） 现场环境要求/输出方式
红外测温仪工作原理
窗口和光学系统
目标
环境
探测器
显示及输出
453
SP1 470
EMS ?85
红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚集在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
双色测温仪
测量视场部分被遮挡 烟雾，水汽，灰尘 不洁窗口 目标比较小,小于测量红外测温仪的视场 运动目标,尤其是快速运动的物体 目标发射率低或变化
何温仪解决的问题
不洁镜头
不洁窗口
部分视场被遮挡
小于视场的目标
输出选择
热偶输出 电流输出 0 - 20 mA 4 - 20 mA 电压输出 0 - 5 伏 标准1 mV /度 RS232/RS485输出
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1500°C
1000°C
542°C
260°C
20°C
不同温度的辐射曲线永不会相交 随温度增加，辐射能量增大而峰值波长减小 波长与温度成反比
红外能量（温度/热像）
波长（微米）
102
101
1
10-1
10-2
10-3
10-4
0
物体发射率
背景能量的影响
当背景温度高于目标温度时应进行背景温度补偿(T-Ambient)
测温范围/响应波长 距离系数（测量距离与目标大小） 发射率设定 测量精度/重复性 响应时间 瞄准方式（激光、透镜、视频、目视、瞄准灯/镜） 现场环境要求/输出方式
红外测温仪工作原理
窗口和光学系统
目标
环境
探测器
显示及输出
453
SP1 470
EMS ?85
红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚集在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
双色测温仪
测量视场部分被遮挡 烟雾，水汽，灰尘 不洁窗口 目标比较小,小于测量红外测温仪的视场 运动目标,尤其是快速运动的物体 目标发射率低或变化
何温仪解决的问题
不洁镜头
不洁窗口
部分视场被遮挡
小于视场的目标
输出选择
热偶输出 电流输出 0 - 20 mA 4 - 20 mA 电压输出 0 - 5 伏 标准1 mV /度 RS232/RS485输出
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1500°C
1000°C
542°C
260°C
20°C
不同温度的辐射曲线永不会相交 随温度增加，辐射能量增大而峰值波长减小 波长与温度成反比
红外能量（温度/热像）
波长（微米）
102
101
1
10-1
10-2
10-3
10-4
0
物体发射率
背景能量的影响
当背景温度高于目标温度时应进行背景温度补偿(T-Ambient)
红外测温原理及其应用 ppt课件
❖ 虽然自然界中并不存在真正的黑体，但是为了 弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中 必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体 腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克 黑体辐射的定理，即以波长表示的黑体光谱辐 射度。
2020/11/24
Max Planck
1858 -1947
10Βιβλιοθήκη 式中， ❖2.3 普朗克定理
❖ 使用安全及使用寿命长。
2020/11/24
20
3.1 红外测温仪缺点
❖ 易受环境因素影响（环境温度，空气中的灰尘 等）。
❖ 对于光亮或者抛光的金属表面的测温读数影响 较大。
❖ 只限于测量物体外部温度，不方便测量物体内 部和存在障碍物时的温度。
2020/11/24
21
4 红外摄像法测量切削温度
❖ 测温速度快：即响应时间快。只要接收到目标 的红外辐射即可在短时间内定温。
2020/11/24
19
3.1 红外测温仪特点
❖ 准确度高：红外测温不会与接触式测温一样破 坏物体本身温度分布，因此测量精度高。
❖ 灵敏度高：只要物体温度有微小变化，辐射能 量就有较大改变，易于测出，可进行微小温度 场的温度测量和温度分布测量，以及运动物体 或转动物体的温度测量。
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2020/11/24
4
1 红外测温发展过程
2020/11/24
William Herschel 1738 - 1822
5
2 红外测温的原理
❖ 红外测温仪可捕捉从所有物体辐射出的红外能 量。红外辐射是电磁频谱的一部分，电磁频谱 中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽 玛射线和X光。
(Leeds&Northrup company) 迅猛发展 双色、光纤、扫描等
2020/11/24
Max Planck
1858 -1947
10Βιβλιοθήκη 式中， ❖2.3 普朗克定理
❖ 使用安全及使用寿命长。
2020/11/24
20
3.1 红外测温仪缺点
❖ 易受环境因素影响（环境温度，空气中的灰尘 等）。
❖ 对于光亮或者抛光的金属表面的测温读数影响 较大。
❖ 只限于测量物体外部温度，不方便测量物体内 部和存在障碍物时的温度。
2020/11/24
21
4 红外摄像法测量切削温度
❖ 测温速度快：即响应时间快。只要接收到目标 的红外辐射即可在短时间内定温。
2020/11/24
19
3.1 红外测温仪特点
❖ 准确度高：红外测温不会与接触式测温一样破 坏物体本身温度分布，因此测量精度高。
❖ 灵敏度高：只要物体温度有微小变化，辐射能 量就有较大改变，易于测出，可进行微小温度 场的温度测量和温度分布测量，以及运动物体 或转动物体的温度测量。
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2020/11/24
4
1 红外测温发展过程
2020/11/24
William Herschel 1738 - 1822
5
2 红外测温的原理
❖ 红外测温仪可捕捉从所有物体辐射出的红外能 量。红外辐射是电磁频谱的一部分，电磁频谱 中包括无线电波、微波、可见光、紫外线、伽 玛射线和X光。
(Leeds&Northrup company) 迅猛发展 双色、光纤、扫描等
变电运行班组红外测温PPT
测温操作
确定测温位置
在设备上选择合适的测温位置，确保能够准 确反映设备的温度状况。
进行测温
按照测温计划，对选定设备进行红外测温， 记录温度数据。
检查异常
在测温过程中，如发现异常高温或温度变化 异常，应及时记录并上报。
整理数据
在完成测温后，整理并分析温度数据，形成 报告。
数据分析与处理
数据对比
将红外测温数据与正常运行时 的温度数据进行对比，分析设
保障电力系统的稳定运行
防止连锁故障
设备过热可能导致连锁故障，影响整个电力系统的稳定运行，红 外测温能够及时发现并处理，防止连锁故障的发生。
提高供电可靠性
通过红外测温检测设备的温度状态，可以及时发现设备故障，提高 供电的可靠性。
保障电力系统的安全运行
红外测温能够及时发现设备过热问题，保障电力系统的安全运行。
在制造业中，红外测温技术可用于各种加 工设备的温度检测和监控，以确保设备的 正常运行和生产过程的稳定性。
建筑行业
其他领域
在建筑行业中，红外测温技术可用于检测 建筑物的保温性能和热工性能，以及检测 建筑材料的热性能等。
除了上述领域，红外测温技术还广泛应用 于科学研究、医疗、航空航天等领域中。
02 变电运行班组红外测温的 重要性
备是否存在异常发热。
数据处理
对测得的数据进行统计、计算 和分析，提取有价值的信息， 为设备维护和检修提供依据。
异常判断
根据数据分析结果，判断设备 是否存在异常发热或故障，提 出相应的处理措施。
报告编写
根据数据分析结果和处理措施 ，编写红外测温报告，记录测 温过程、数据分析和处理结果
。
04 红外测温技术在变电运行 中的实际应用案例
红外测温工作原理ppt课件
T
B
A log( e1 ) log( E1 )
e2
E2
T：目标温度
A，e1：B：第常一数波段内发射率
e2：第一波段内发射率
E1：第一波段内目标能量 E2：第：一坡波度段内（目双标色能测量温仪要调的是坡度而不是发射率）
9
探头到目标的距离 测量斑直径大小
测斑直径
2.5 7.5
14
21
0.1 0.3
0.6
0.8
= D:S
33
mm
1.3
英寸
测量距离
0
25
50
0
1
2
76 3
130
mm
5
英寸
10
普朗克定律：
式中：
M bb (T )
C1
5
eC
2
/
1
T
1
第一辐射常数：
C1 2hc2 (3.7415 0.0003) 108W m2 m4
I
R
E E
“理想黑体”
既是完全吸收体 也是完全发射体
发射率 =1
“实际物体”
部分能量被反射 部分能量透过
发射率 <1
8
材料种类 表面状况(抛光,粗糙,氧
化,喷砂) 表面几何形状(平面,凹
面,凸面) 表面理化结构状态（如
沉积物，氧化膜，油膜 等）
透过率(例如塑 料薄膜)
测量温度 测量角度
.8
.6
1.5 mm (60 Mil)
.4
.2 6 mm (240 Mil)
2
3
4
5
6
8
电力设备红外测温ppt课件
温度分辨率的客观参数是噪声等效温差（NETD）。 它是通过仪器的定量测量来计算出热像仪的温度分 辨率，从而排除了测量过程中的主观因素。它定义 为当信号与噪声之比等于1时的目标与背景之间的
温差。
.
21
9、空间分辨率
整机的空间分辨率参数是概括了物镜、摄像管、视 频电路和显像管各个分辨率影响的综合参数。
.
25
外壳温度分布
内部线路或器件故障导致发热，热量可以通过传 导、对流等形式传递到外壳，通过红外热成相仪 可直接在外壳上发现温度异常。
.
26
电力设备故障红外探测的原理
红外辐射的发射及其规律：
红外辐射（或红外线，简称为红外），就是电磁波 谱中比微波波长还短、比可见光的红光波长还长的 电磁波。具有电磁波的共同特征，都以横波形式在 空间传播，并且在真空中都有相同的传播速度；
电力设备红外测温
.
1
红外技术的起源和发展
1800年，英国物理学家F.W.赫胥尔做了个实验，让 阳光通过一个大三棱镜，在白色屏上展示出一副七 色光带，然后将七支体温计分别挂在每种单色光带 上，为了监测环境温度，又在七色光带周围放置几 个温度计。实验结果令他大为惊奇：
从紫外区到红光区的温度显示象阶梯一样，一个比
λmT=2897.8um·K
该关系式称为维恩位移定律，它表明最大辐射波长 等于一个常数与物体温度之比。即物体越热其最大 辐射波长越短。
工业状态检测用红外热像仪一般工作在远红外波段。
.
30
3.辐射功率随温度的变化规律——斯蒂芬-玻耳兹曼 定律
斯蒂芬-玻耳兹曼定律描述的是黑体单位表面积向整 个半球空间发射的所有波长的总辐射功率Mb（T） 随其温度的变化规律。
.
23
温差。
.
21
9、空间分辨率
整机的空间分辨率参数是概括了物镜、摄像管、视 频电路和显像管各个分辨率影响的综合参数。
.
25
外壳温度分布
内部线路或器件故障导致发热，热量可以通过传 导、对流等形式传递到外壳，通过红外热成相仪 可直接在外壳上发现温度异常。
.
26
电力设备故障红外探测的原理
红外辐射的发射及其规律：
红外辐射（或红外线，简称为红外），就是电磁波 谱中比微波波长还短、比可见光的红光波长还长的 电磁波。具有电磁波的共同特征，都以横波形式在 空间传播，并且在真空中都有相同的传播速度；
电力设备红外测温
.
1
红外技术的起源和发展
1800年，英国物理学家F.W.赫胥尔做了个实验，让 阳光通过一个大三棱镜，在白色屏上展示出一副七 色光带，然后将七支体温计分别挂在每种单色光带 上，为了监测环境温度，又在七色光带周围放置几 个温度计。实验结果令他大为惊奇：
从紫外区到红光区的温度显示象阶梯一样，一个比
λmT=2897.8um·K
该关系式称为维恩位移定律，它表明最大辐射波长 等于一个常数与物体温度之比。即物体越热其最大 辐射波长越短。
工业状态检测用红外热像仪一般工作在远红外波段。
.
30
3.辐射功率随温度的变化规律——斯蒂芬-玻耳兹曼 定律
斯蒂芬-玻耳兹曼定律描述的是黑体单位表面积向整 个半球空间发射的所有波长的总辐射功率Mb（T） 随其温度的变化规律。
.
23
红外测温系统PPT课件
1
2
3
2021/1/1
测量部分电路
T
220V～
TRANS1
电源电路
S +12
1
VD5
B
U
IN4001
4
2
2A/50V
C10
C11
470uF/25V 0.1uF
C9 47uF/16V E 12V
BRIDGE1
3
电源电路
该系统电源电路如图所示。该系统采用12V 直流电源供电。将220V交流电通过 变压器T 降压，全桥U 整流，C10 滤波，为系统提供12V直流电压。
A
Title
2021/1/1
Size
Num be r
B
Date: 23-Aug-2012
Revision Sheet of
6. 总结
红外测温技术随着现代技术的发展日 趋完善,以其非接触和快速测温的优点，在 工业、农业、医疗和科学研究方面都有着 广泛的用途。开发更新型的红外测温技术， 完善红外测温仪的性能是时代发展的要求。
PbTT4
根据斯特藩—玻耳兹曼定理黑体的辐出度 Pb(Τ)与温度Τ 的四次方成正比， 即：
PbTT4
式中，Pb(T)—温度为T 时，单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能， 称为总辐射度； σ—斯特藩—玻耳兹曼常量； T—物体温度。 式（2）中黑体的热辐射定律正是红外测温技术的理论基础。如果在条件相同 情况下，物体在同一波长范围内辐射的功率总是小于黑体的功率，即物体的 单色辐出度 Pb(Τ)小于黑体的单色黑度ε(λ)，即实际物体接近黑体的程度。
2021/1/1
积分显示电路
测量部分电路
R13
B
《红外测温仪原理》课件
2023
PART 02
红外测温仪的原理
REPORTING
红外辐射的基础知识
01
02
03
红外辐射定义
红外辐射是波长在760纳 米至1毫米之间的电磁波 ，位于可见光和微波之间 。
红外辐射特性
红外辐射具有与物体温度 密切相关、能够穿透云雾 、不受可见光影响等特性 。
红外辐射来源
一切温度在绝对零度以上 的物体都会产生红外辐射 ，但只有一定波长的辐射 可以被测温仪接收。
反射镜的作用是将经过物镜和滤光片聚焦 的红外辐射反射到探测器上。
探测器
类型
红外测温仪的探测器通常采用热电堆或热释电探测器。
热电堆探测器
热电堆探测器由多个热电偶串联而成，每个热电偶由两个不同材料的导体组成。当红外辐 射照射到热电偶上时，会产生电压差，通过测量这个电压差可以计算出目标物体的温度。
热释电探测器
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
REPORTING
在工业生产中的应用
设备检测和维护
红外测温仪能够快速检测出设备异常 部位的温度变化，帮助预测和预防设 备故障，提高生产效率和安全性。
质量控制
通过检测产品表面的温度分布，判断 产品质量，如塑料、玻璃等材料的冷 却过程控制。
在医疗领域的应用
人体温度检测
非接触式测量人体温度，尤其在疫情期间，红外测温仪成为快速筛查发热病人 的重要工具。
红外测温仪的发展历程
总结词
红外测温仪经历了从模拟式到数字式、从单一测温到多功能测温的发展过程。
详细描述
最初的红外测温仪是模拟式的，精度和稳定性较差；随着技术的发展，数字式红 外测温仪逐渐普及，具有更高的精度和稳定性；现在，多功能测温仪已经成为主 流，除了测量温度外，还可以测量物体的发射率、湿度等参数。
带电检测培训(红外测温)
（1）隔离开关转头、触头，金属线夹发热：热点温度＞90℃或δ≥80 %
（2）电气设备与金属部件连接、金属导线松股：热点温度＞80℃或δ≥80 %
电流致热型
（3）断路器触头、CT出线头、套管柱头、电容器熔丝、底座：热点温度＞ 55℃或δ≥80 %
42.4 40 35 30
25.7
36.6℃ 35 30 25 20
1.5 零（低）值绝缘子检测
红外测零要点： （1）空间分辨率足够小：由于悬式或耐张绝缘子一般挂在构架上，距离较 远，而绝缘子发热体积小，所以要选用空间分辨率足够低的红外测温仪； （2）温度区间设置足够低：由于问题绝缘子温差相对于正常绝缘子较小， 所以测试时温度区间要设置得足够低才能够从图像中看出是否有异常； （3）测温后要进一步分析；
1.2 辐射率
• 所有物体受到电磁波辐射时，会吸收能 量、会反射能量、会透射能量，同时物 体本身还会辐射能量。
• 辐射的能量+反射的能量=物体发出的能 量（红外测试仪探测到的能量）。
• 辐射率（ε ）=自身辐射/发出辐射
• 辐射率与物体的温度、材料、表面光滑 程度等有关。
1.2 辐射率
在实际测试中，如果选错了辐射率的后果：测出的温度与实际温度误差很大。 所以我们在测试前，一定要按照被测物体的材料设置好辐射率。
1.3 空间分辨率
是指红外测温仪分辨空间几何 形状细节的能力，单位为毫 弧度（mrad）。
五通规定：便携式红外测温仪 的空间分辨率不大于 1.9mrad。
1.9mrad概念：在10米远的距 离 ， 最 小 可 以 识 别 出 1.9 厘 米的发热物体。
1.4 测量条件
一般测试条件要求： • a)环境温度不宜低于5ºC，一般按照红外热像检测仪器的最低温度掌握； • b)环境相对湿度不宜大于85%； • c)风速: 一般不大于5m/s，若检测中风速发生明显变化，应记录风速，必
（2）电气设备与金属部件连接、金属导线松股：热点温度＞80℃或δ≥80 %
电流致热型
（3）断路器触头、CT出线头、套管柱头、电容器熔丝、底座：热点温度＞ 55℃或δ≥80 %
42.4 40 35 30
25.7
36.6℃ 35 30 25 20
1.5 零（低）值绝缘子检测
红外测零要点： （1）空间分辨率足够小：由于悬式或耐张绝缘子一般挂在构架上，距离较 远，而绝缘子发热体积小，所以要选用空间分辨率足够低的红外测温仪； （2）温度区间设置足够低：由于问题绝缘子温差相对于正常绝缘子较小， 所以测试时温度区间要设置得足够低才能够从图像中看出是否有异常； （3）测温后要进一步分析；
1.2 辐射率
• 所有物体受到电磁波辐射时，会吸收能 量、会反射能量、会透射能量，同时物 体本身还会辐射能量。
• 辐射的能量+反射的能量=物体发出的能 量（红外测试仪探测到的能量）。
• 辐射率（ε ）=自身辐射/发出辐射
• 辐射率与物体的温度、材料、表面光滑 程度等有关。
1.2 辐射率
在实际测试中，如果选错了辐射率的后果：测出的温度与实际温度误差很大。 所以我们在测试前，一定要按照被测物体的材料设置好辐射率。
1.3 空间分辨率
是指红外测温仪分辨空间几何 形状细节的能力，单位为毫 弧度（mrad）。
五通规定：便携式红外测温仪 的空间分辨率不大于 1.9mrad。
1.9mrad概念：在10米远的距 离 ， 最 小 可 以 识 别 出 1.9 厘 米的发热物体。
1.4 测量条件
一般测试条件要求： • a)环境温度不宜低于5ºC，一般按照红外热像检测仪器的最低温度掌握； • b)环境相对湿度不宜大于85%； • c)风速: 一般不大于5m/s，若检测中风速发生明显变化，应记录风速，必
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 2 1
100 %
T1 T1
T2 T0
100 %
式中：τ 1和T1——发热点的温升和温度；
τ 2和T2——正常相对应点的温升
和温度；
T0——环境参照体的温度。 21
四、红外检测专业术语
• 4.4、环境温度参照体 ： 用来采集环境温度 的物体。它不一定具有当时的真实环境温度， 但具有与被检测设备相似的物理属性，并与 被测检测设备处于相似的环境之中。
9
3、红外镜头
• 能够将红外辐射能量聚焦到探测 器上的特殊镜头。
• 材料是锗单晶，表面镀金钢石。 • Ge是红外长波仪器镜头最好的材
料，但价格昂贵。
10
4、红外热像仪的基本参数
• 帧频：反映探测器变化快慢的量。如 HY6800帧频是50Hz,即1/50秒。
11
空间分辨率
• 空间分辨率 ：红外热像仪分辨物体的能力，单位 mrad（毫弧度）。可理解为测量距离和目标大小 的关系。
1.红外辐射以电磁波的形式进入传 感器，传感器吸收红外辐射，传感 器温度升高。 2.传感器电阻改变。 3.电阻改变以电信号的形式被探测。 4.不需要冷却，因为采用直接加热 的效应。
8
2、非制冷焦平面探测器
• 采用微型辐射热量探测器 • 工作原理：类似热敏电阻，即探测
器吸收入射的红外辐射，致使自身 的温度升高，从而导致探测器阻值 发生变化，在外加电流的作用下可 以产生电压信号输出。
15
2、不同材料的影响
• 不同性质的材料因对辐射的吸收或反射性 能各异，因此它们的发射性能也应不同。 所以在测量不同材料的表面温度时，要正 确设置好发射率，才能保证测量的准确性。
材料 油漆 混凝土 钢（抛光板）
发射率 0.92—0.97 0.95 0.1
材料 涂料 橡胶 钢（氧化的）
发射率 0.90—0.95 0.95 0.7—0.9
• 变电站内设备拍摄时一般采用24°标准镜头 （高压套管、避雷器，独立CT等）。
• 近距离线路设备拍摄采用12°镜头（如35kV户 外线路电缆头等）
• 远距离线路设备拍摄采用7°三倍镜头（如 500kV线路耐张线夹等）。
13
NETD • NETD噪声等效温差，又称温度
分辨率。 • 是评价热成像系统探测灵敏度
6
1、红外热像仪成像原理
• 它的探测目标物体自身发射的 “热辐射”，将红外能量转换成 电信号，通过电子处理，最终转 化为人眼可见的红外图象。
7
二、红外热像仪器成像理论
采用由红外电磁能产生的热效 应引起的材料性能改变原理。
红外辐射E 温度升高
加热 传感器
电阻降低
V = R•I
V: 电压变化 R: 由于红外吸收引起的电阻变化 I:通过辐射测热仪的恒定电流
16
3、表面状态的影响
• 任何实际物体表面都不是绝对光滑的，总 会表现为不同的表面粗糙度。因此，这种 不同的表面形态，将对反射率造成影响， 从而影响发射率的数值。这种影响的大小 同时取决于材料的种类。例如，对于非金 属电介质材料，发射率受表面粗糙度影响 较小或无关。但是，对于金属材料而言， 表面粗糙度将对发射率产生较大影响。另 外，应该强调，除了表面粗糙度以外，一 些人为因素，如施加润滑油及其他沉积物 (如涂料等)，都会明显地影响物体的发射率。
• 空间分辨率为1.3mrad的热像仪：如果被测目标 与热像仪之间距离为100m，那么0.13M大小的 物体在热像仪的镜头聚焦,并投影到探测器上,正好 充满1个探测器单元像数. 0.26M大小的物体在热 像仪的镜头聚焦,并投影到探测器上,正好充满四个 探测器单元像数.
12
空间分辨率
• 为了保障红外图片细节的清晰和测温准确性， 对不同类型电气设备拍摄需要采用不同的镜头。
的一个客观参数。
14
三、影响红外测温的因素
• 1.观测角度的影响 • 朗伯余弦定律：理想漫反射源单位表面积向空间
指定方向单位立体角内发射（或反射）的辐射功 率和该指定方向与表面法线夹角的余弦成正比， 具有这种特性的发射体（或反射体）称为余弦发 射体（或余弦反射体）。
• 此定律表明，物体在辐射表面法线方向的辐射最 强。因此，实际做红外检测时，应尽可能选择在 被测目标表面法线方向进行。
22
四、红外检测专业术语
17
4、物体之间的辐射传递的影响
• 物体对于给定的入射辐射必然存在着吸收、 反射，而当达到热平衡后，其吸收的辐射 能必然转化为向外发射的辐射能。因此， 当我们在一个变电站中，检测任意一个目 标时，所检测出来的温度，必然还存在着 附近其它物体的影响。
• 因此，我们在检测时，要注意检测的方向 和时间，使其它物体的影响降到最小。
19
四、红外检测专业术语
• 4.1、温升 ：被测设备表面温度和环 境温度参照体表面温度之差。
• 4.2、温差 ：不同被测设备或同一被 测设备不同部位之间的温度差。
20
四、红外检测专业术语
• 4.3、相对温差：两个对应测点之间的 温差与其中较热点的温升之比的百分数。
相对温差δ t可用下式求出：
t
18
5、大气衰减的影响
• 大气对红外辐射有吸收、散射、折射等物 理过程，对物体的红外辐射强度会有衰减 作用，大气对红外辐射衰减的强弱跟大气 中微尘及水蒸气含量有很大关系。
• 微尘及水蒸气含量越高，大气对红外辐射 的衰减效果越明显。另外，大风对红外的 测量也有很大影响，所以在红外测量时应 避免大风、沙尘暴等天气，在检测时，最 好在湿度小于85%以下。
4
黑体和发射率
• 黑体是指吸收所有入射光线而不反射或透 射的物体即黑体所吸收的红外线能量与发 射红外线能量相等。
• 辐射率又称发射率：指物体的辐射能力与 相同温度下黑体的辐射能力之比，与黑体 相比，其他物体的发射率都小于1。
• 影响辐射率的因素：材料、粗糙度、温度 等。
5
二、红外热像仪器成像理论
红外测温技术讲解
1
一、红外技术原理2来自什么是红外线?红外线是1800年英国物理学家赫胥尔发 现的，任何温度高于绝对零度（-273ºC） 的物体都会发出红外线,又称红外辐射.
红外线是从物质内部发射出来的；反映物 体表面的温度场。
3
大气传输
大多数红外成像系统采用的响应光谱范围为大气吸收较 小的波长。大气传输率的光谱范围称为“大气窗口”。