红外检测与故障诊断

红外检测仪器的主要组成部分： 红外光学系统：收集红外辐射能量并使其会聚在探测器的
敏感元件上 红外检测器：接收红外辐射，并转变成电信号 信号处理系统 显示系统：屏幕显示、数字显示、热图显示，照相记录等
红外点温仪
一、分类 按工作原理分为：辐射测温仪、比色测温仪和单色测温仪 按 测 温 范 围 分 ： 高 温 （ 9 0 0 ℃ 以 上 ） 、 中 温 （ 3 0 0 ℃ ～
一、光机扫描红外热像仪
1、工作原理
利用光学精密机械的适当运动，完成对目标的二维扫描并 摄取目标红外辐射而成像的装置为光机扫描式红外热成像 系统。
探测器输出的信号是与二维分布的辐射通量成正比的一维 时序电信号，再转换为视频信号形成物体表面热图像（灰 色不等或颜色不同的像素组成）
光学 系统
光机扫描 制冷红外
工作原理：
非接触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。光学系统是将目标物 体辐射出的红外能量汇聚起来，聚焦在光电探测器上，并 转变为相应的电信号，再经过电路运算处理电路后，换算 转变为被测目标的线性的温信号值，以便实现进一步的信 号处理及控制。
目前的红外检测仪器： 红外点温仪 红外热电视 红外热像仪
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三、红外热像仪时而工作时而停止，测量过程不稳定。
这可能是由于仪器线路连接不当或接触不良而造成。随着使用时间和次数 的增加，线路连接处可能沉积灰尘等异物，金属也可能在长时间暴露于空气中 的情况下发生氧化反应，这些都会对线路连接形成障碍，从而出现短路等状况。 如果出现这种情况，一定不能掉以轻心，因为如果处理不当，不但会严重影响 设备的使用性能，甚至可能造成不可逆转的损害，给用户带来损失和不便。
900℃）和低温（300℃以下） 二、工作原理 1、全辐射测温 是通过测量波长从零到无穷大整个光谱范围内的辐射功率
来确定温度 物体表面的发射率会影响物体真实温度
2、单色测温
通过测量某一波长范围内的辐射功率来确定温度
波长越短由发射率引起的误差越小。一般工作于短波区。 由于辐射的峰值随温度上升而向短波移动，所以此法适用 于高温测量。
红外热电视
相对于红外热像仪的结构复杂，制造和维修困难，红外热 电视具有无高速运动的精密光机扫描装置、制造和维修相 对简单、不需制冷等优点得到广泛应用
一、基本原理 电子束扫描成像（可参考显像管技术）
核心器件：红外热释电摄像管（透镜、靶面和电子枪组成 ）
显像管技术
显像管是一种电子(阴极)射线管，是电视接收机、监视器重 现图像的关键器件。它的主要作用是将发送端(电视台)摄像 机摄取转换的电信号(图像信号)在接收端以亮度变化的形式 重现在荧光屏上。为了高质量地重现图像，要求显像管屏 幕尺寸要大，图像清晰度要高，荧光屏有足够的发光亮度。 此外对不同用途的显像管有各种具体要求。
红外热像仪常见的故障
一、图像质量不清晰或错位。
在红外热像仪的整体运作过程中，涉及到主机、监视器及传输设备等多个 环节的联动作用，如果出现这种情况，就需要对每一个环节逐一排查，找出问 题的关键所在。比如，检查仪器的参数设置是否正确规范，主机运作是否在正 常，监视器是否有线路连接问题，传输设备是否完好无损等。
系统
探测器
前置 放大
信号 处理
显示 记录
二、红外热像仪图像处理系统 增加测量和分析显示功能、提高测温精度，热像仪都有图
像处理系统 以微处理机的形式构成热像仪的组成部分 作为独立系统形成热像仪的外围辅助设备
微处理机系统
热像仪分类
红外热像仪的分类基本上是可以分为两种的：手持式红外 热像仪、望远镜式红外热像仪。这两种红外热像仪在红外 热像仪销售市场中可谓是平分秋色，对于使用者来说这两 种不同类型的产品在工作中都有着不可或缺的地位。但是 这两种红外热像仪在使用上还是有所区别的：手持式红外 热像仪在使用过程中更加灵活，使用者可以根据需要进行 移动，并且便于携带，适合户外作业。而且手持式红外热 像仪还配有电池，设计与使用非常的科学合理。当然，望 远镜式红外热像仪的使用也是有它的特别之处，望远镜式 红外热像仪一般是用来夜间观察远距离的目标，凡是被望 远镜式红外热像仪监测的区域都能保证工作的进行，以便 更好的侦察周围环境。这两种不同款式的红外热像仪也是 目前市场上最常见的
二、监视器画面抖动，无法稳定成像。
这种情况多数由传输信号受到干扰或传输线缆信号传递受损而引起。随着 信息技术的快速发展，在人们生活的空间范围内，单位密度中几乎充斥着不同 传输频段的信号，相互之间必然产生干扰，影响设备的稳定和安全。而传输线 缆作为整个系统中相当重要的关键环节，不同的介质和设备其传递可靠性也呈 现差异，如果现场环境恶劣，将会受到不同程度的影响。建议用户在红外热像 仪操作过程中采用相应措施尽量排除周围信号的干扰，同时根据实际情况选择 想适应的配置，避免影响成像质量。
红外热电视成像基本原理 红外热电视基本结构
二、红外热电视的调制
1、平移调制型 2、斩波调制型 3、回转跟踪型
平移调制型
红外热像仪
热像仪能把物体自身辐射的红外辐射变成可见图像。通过 可见图像的观察可知物体表面或近表面层的热状态。
热成像技术分为两类：光机扫描热像仪和非机械式扫描热 像仪（如一般照相机样，免除机械扫描）
3、比色测温
通过测量两组或以上的波段的辐射功率的比值来确定温度。
选择合适的两个波段可使两波段的发射率相差不大从而减 小由于发射率引起的误差
三、技术参数和使用要求 1、测温范围 为减小测温误差，不宜选择过宽的测温范围 如监测电气设备热故障，选用长波8～14微米的单色测温
仪 2、距离系数 距离系数待测目标距离与光学目标直径之比 或用监测角反映目标距离和光学目标直径之比关系
红外检测与故障诊断
红外原理：
任何物体只要它的温度高于绝对零度（-273℃），就有热辐射向外部 发射，物体温度不同，其辐射出的能量也不同，且辐射波的波长也不同， 但总是包含着红外辐射在内，千摄氏度以下的物体，其热辐射中最强的 电磁波是红外波，所以对物体自身红外辐射的测量，便能准确测定它的 表面温度，这就是红外测温仪测温依据的客观基础。