电力设备红外测温..pptVIP

电力设备红外测温 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，一个比一个高，但最高温度不在可见的有色光区，却在可见红外光区外的不可见光区，这一意外发现意味着人类捕捉到了一个肉眼看不见的红外辐射区，它蕴藏着丰富的热能 ，由此红外技术随着红外探测技术和红外探测器的发展而发展。 红外辐射的性质 辐射就是从物质内部发射出来的能量。这种辐射就称之为热辐射。热辐射有时也叫温度辐射，这是因为热辐射的强度及光谱成分取决于辐射的温度，就是说温度这个物理量对热辐射现象起着决定性的作用。 凡是温度高于热力学零度（－273.15℃）的物体均为热辐射体，其分子、原子、离子和电子等微观粒子受热激励后，在能态之间跃迁而发射电磁辐射，其辐射强度和谱域由物体的性质决定。 红外辐射具有可见光的一般特性，即直线传播、透射、反射、折射、散射和偏振特性。 红外辐射电磁波在空气中传播要受到大气吸收而使辐射的能量被衰减，空气、大气，烟云对红外辐射的吸收程度与红外线辐射的波长有关。 波长范围在（ 1～2.5μm）, （ 3～5μm）, （ 8～14μm）的三个区域相对吸收很弱，红外线在这些区域穿透能力较强，透明度较高，这三个区域被称之为“大气窗口” 。 红外辐射的大气衰减及其对热状态信息检测的影响 大气除因其自身辐射而构成背景辐射影响对设备运行状态的检测以外，还有因被测设备辐射信息向检测仪器传输过程中大气效应引起的影响，其中包括： 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 的斩波频率、扫描速度、时间常数都提出要求。 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。 红外测温仪的工作原理 把被测目标发射的红外辐射能量经红外镜头搜集起来，再送到红外探测器上进行辐射能向电能的转换；然后，将转换好的电信号经放大、处理；最后将结果显示并输出。 红外测温仪的技术指标主要有:测温范围、距离系数、瞄准方式、测温精度、响应时间、工作波长、环境温度、温度重复性（即温度稳定性）等。其中最重要的技术指标是：距离系数，即被测目标的距离L与光学目标的直径d之比 。 KL=L/d 距离系数越大，表示在相同测距的情况下被测目标的尺寸可以小；或是在检测相同大小的目标时，测量距离可以更远。 红外测温仪在检测中应注意的问题： 测温仪在进行测温时被测目标应充满测温仪视场，如果目标尺寸小于视场背景，辐射能量就会进入测温仪的视场干扰测温仪读数；如果目标大于测温仪的视场，测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。 建议：被测目标尺寸超过视场大小的50%为好 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。 任何一种红外监测仪都有给定的视场。只有当物体处在红外检测仪器的视场范围之内时，它的辐射才可能被仪器接收到，当检测仪器距目标很远处进行检测时，虽能接收到目标辐射，但会产生三种不利影响： 1、增大辐射传输路径上的大气衰减； 2、目标辐射的发散降低检测仪器接收的辐射，使 检测结果随距离增大而减小； 3、背景辐射的混入，造成检测结果不真实。 当检测距离很大时，小的被测目标（如电气接头或套管）可近似看作一个点辐射源。因此，目标不能充满检测仪器视场，必须有大量周围背景辐射进入视场，此时，检测结果将显示目标与背景的平均效