设备状态监测与故障诊断第二版课件 教学课件 ppt 作者 张碧波 主编 徐宝志 张莹 副主编第七章 温度诊断技术.pptxVIP

第七章 温度诊断技术7.1 温度诊断概述7.2 红外监测诊断技术及其应用7.1 温度诊断概述一、温度诊断原理温度测温技术是利用温度测量的方式，对机械设备或设备上的某部分的发热状态进行监测，从而判断设备的运行状态和故障诊断的技术。包括以下四方面内容：1.信息检测2.信号处理3.识别评价4.技术预测二、温度诊断方法1.接触式测温：是让测温元件与被测物体有良好的接触，通过传导和对流达到两者间的热平衡后，由测温元件将其温度信息表示出来的测温方法。2.红外测温7.2 红外监测诊断技术及其应用一、红外基础知识1 .电磁波-红外线电磁波包含着广阔的波谱范围，从波长小于几个皮米的宇宙射线到电力传输用的长达数千米的无线电波,我们日常所见的可见光虽然极为普遍,但在电磁波谱中所占的范围极小。2.辐射的概念受热物体内原子或分子因获得能量从低能量级跃迁到高能量级，当他们向下跃迁时，就可能发射出辐射能，称为热辐射。热辐射有时也叫温度辐射，因为热辐射的强度及光谱成分取决于辐射的温度，换言之，温度这个物理量对热辐射现象起着决定性的作用。红外辐射指的就是从可见光的红端到毫米波的宽广波长范围内的电磁波辐射，从光子角度看,它是低能量光子流。二、红外测温仪红外检测仪按检测物体的点、线、面可依次分为 ：红外点温仪（红外测温仪）、红外行扫仪、红外热电视和红外热像仪。（一） 红外点温仪1.红外点温仪分类红外点温仪是一种非成像的红外温度检测和诊断的仪器，它都是以黑体辐射定律为理论依据，通过对被测目标红外辐射能量进行测量，经黑体标定，从而确定被测目标的温度。红外点温仪有多种不同类型，根据测温范围、结构形式和设计原理可以分为以下各种类型：（1）按测温范围分类 红外测温仪的测温范围很广，从-100℃到6000℃。测温范围一般可分为：高温（高于900℃）、中温（300-900℃）和低温（低于300℃）。（2）按结构形式分类 一般分为便携式和固定式。（3）按设计原理分类 可分为全辐射测温仪、单色测温仪和比色测温仪三类。2.红外点温仪的基本组成红外点温仪由以下几个部分组成：光学系统、红外探测器、信号放大与处理系统和结果显示与输出系统及其附加的瞄准器、电源和机械结构等。（二）红外线行扫描仪红外线行扫描仪，简称红外行扫仪，如果利用手持式红外点温仪对被测物体进行人工扫描，则可形成对被测物体的一维温度分布，这就是红外行扫仪的基本原理。1.红外行扫仪的基本构成红外行扫仪的基本构成包括以下几部分：（1）扫描镜 : 一个能透过可见光而反射红外辐射的平面镜；（2）红外聚光镜 ；（3） 红外探测器 ；（4）信号处理电路；（5） 发光二极管 (LED) 阵列；（6） 发光二极管聚光镜 ；（7） 透镜 ；（8） 显示屏。2. 红外行扫仪的工作原理当红外行扫仪工作时，行扫仪对准被测物体，其扫描镜在两个止挡间作周期性的摆动进行扫描。扫描镜的一面将被测景物的可见光透射过去，使操作人员能够观察到视场内目标的可见光图像；扫描镜的另一面则把目标的红外辐射反射到红外聚光镜上，经过汇聚到达红外探测器。被测物的红外辐射由红外探测器转换为相应的电信号，再经放大处理后送到发光二极管阵列使二极管发光，二极管对应的信号幅度越高，其发光的位置也越高。发光二极管阵列的光束再通过扫描镜的反射到达显示屏，从而在显示屏上显示出被测物体的可见光图像与一条供出温度用的红色热模拟迹线的叠加图像。三、红外热电视红外热电视的工作原理 : 当被测目标的红外辐射经热释电管的透镜聚集到靶面，由于靶面晶体材料是“非中心对称”的极化晶体，它只有一个极化轴，当接收的红外辐射使极化轴的温度发生变化时，就会在垂直于极化轴的晶面上出现极化电荷,若靶面信号板和扫描靶面正好处于垂直极化轴的两个晶面上，当靶面发生变化时,在靶面上就会产生电位起伏的信号，这种信号的大小与被测目标红外辐射辐射能量分布组成的图像相对应。与此同时，电子束在扫描电路的控制下对靶面进行行、场扫描，从而中和了靶面上生成的电荷，在靶面信号板上的回路中产生相应的脉冲电流，该电流流经负载时形成视频信号输出。由于热释电管产生的信号电流很小，大大低于普通电视摄像管产生的信号电流，因此必须用高增益低噪声的特殊预放器对热释电转换的电信号进行放大处理。此后再经视频处理电路加工，并在视频放大电路内混入同步信号以形成全电视信号输出。四、红外热像仪(一）光机扫描红外热像仪1.光机扫描红外热像仪基本工作原理被测物体表面的温度分布借助于红外辐射发射到红外热像仪的光学系统，它被光学系统接收后又被光机扫描机构在探测器上扫描成像，再由红外探测器转换成视频电信号，经过放大后送到显示终端显示出被测物体的热图像。2.光机扫描红外热像仪显示物体热图像的基本原理红外探测器在任意瞬间只能探测被测物体表面的一小部分，这一小部分被称为