Nguyên lý của nhiệt kế hồng ngoại
1. Tổng quan về nhiệt kế hồng ngoại
Trong quá trình sản xuất, công nghệ đo nhiệt độ bằng tia hồng ngoại đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và kiểm soát chất lượng sản phẩm, chẩn đoán lỗi trực tuyến thiết bị và bảo vệ an toàn, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải. Trong 20 năm qua, công nghệ nhiệt kế hồng ngoại không tiếp xúc đã phát triển nhanh chóng, hiệu suất liên tục được cải thiện, chức năng liên tục được nâng cao, chủng loại không ngừng tăng lên và phạm vi ứng dụng tiếp tục được mở rộng, và số lượng của sản phẩm đã tăng lên qua từng năm. So với phương pháp đo nhiệt độ tiếp xúc, nhiệt kế hồng ngoại có ưu điểm là thời gian phản hồi nhanh, không tiếp xúc, sử dụng an toàn, tuổi thọ cao. Nhiệt kế hồng ngoại không tiếp xúc bao gồm ba dòng di động, trực tuyến và quét, đồng thời được trang bị nhiều tùy chọn và phần mềm máy tính. Trong mỗi loạt, có nhiều mô hình và thông số kỹ thuật khác nhau. Giữa rất nhiều loại nhiệt kế với nhiều thông số kỹ thuật khác nhau, việc lựa chọn đúng mẫu nhiệt kế bên ngoài là vô cùng quan trọng đối với người dùng.
Công nghệ phát hiện tia hồng ngoại là một dự án trọng điểm thúc đẩy các thành tựu khoa học và công nghệ quốc gia trong “Kế hoạch 5 năm lần thứ IX”. Phát hiện bằng tia hồng ngoại là công nghệ phát hiện công nghệ cao không yêu cầu giám sát trực tuyến khi tắt nguồn. Nó tích hợp công nghệ hình ảnh quang điện, công nghệ máy tính và công nghệ xử lý hình ảnh. Nó nhận bức xạ hồng ngoại do vật thể phát ra và hiển thị hình ảnh nhiệt của nó trên màn hình huỳnh quang, để đánh giá chính xác sự phân bố nhiệt độ trên bề mặt vật thể. Nó có những ưu điểm sau: độ chính xác, hiệu suất thời gian thực và nhanh chóng. Bất kỳ vật thể nào cũng liên tục bức xạ năng lượng nhiệt hồng ngoại do chuyển động của các phân tử của chính nó, do đó hình thành một trường nhiệt độ nhất định trên bề mặt của vật thể, thường được gọi là "ảnh nhiệt". Công nghệ chẩn đoán hồng ngoại đo nhiệt độ và phân bố trường nhiệt độ trên bề mặt thiết bị bằng cách hấp thụ năng lượng bức xạ hồng ngoại này, từ đó phán đoán tình trạng phát nhiệt của thiết bị. Hiện nay, có rất nhiều thiết bị kiểm tra sử dụng công nghệ chẩn đoán hồng ngoại, chẳng hạn như nhiệt kế hồng ngoại, TV nhiệt hồng ngoại và camera chụp ảnh nhiệt hồng ngoại. TV ảnh nhiệt hồng ngoại, máy ảnh ảnh nhiệt hồng ngoại và các thiết bị khác sử dụng công nghệ ảnh nhiệt để chuyển đổi "hình ảnh nhiệt" vô hình này thành hình ảnh ánh sáng nhìn thấy, làm cho hiệu ứng kiểm tra trực quan và độ nhạy cao, đồng thời có thể phát hiện những thay đổi tinh vi trong trạng thái nhiệt của thiết bị và phản ánh chính xác nó. Các điều kiện sưởi ấm bên trong và bên ngoài thiết bị có độ tin cậy cao, rất hiệu quả trong việc phát hiện các nguy cơ tiềm ẩn của thiết bị.
Công nghệ chẩn đoán hồng ngoại đưa ra dự đoán đáng tin cậy về các lỗi hư hỏng sớm và hiệu suất cách điện của thiết bị điện, làm cho việc kiểm tra phòng ngừa và bảo trì thiết bị điện truyền thống trở thành một hướng phát triển kinh doanh tiêu chuẩn được Liên Xô cũ đưa ra vào những năm 1950. Đặc biệt, việc phát triển các tổ máy quy mô lớn, điện áp siêu cao đặt ra yêu cầu ngày càng cao về vận hành tin cậy của hệ thống điện, liên quan đến sự ổn định của lưới điện. Với sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ hiện đại, sau khi trưởng thành và cải tiến hàng ngày, công nghệ theo dõi và chẩn đoán trạng thái tia hồng ngoại được áp dụng, có các đặc tính là khoảng cách xa, không tiếp xúc, không lấy mẫu, không phân hủy, chính xác, nhanh chóng và trực quan và thực hiện giám sát trực tuyến thiết bị điện theo thời gian thực. Giám sát và chẩn đoán hầu hết các lỗi có thể bao gồm hầu hết các loại phát hiện lỗi của thiết bị điện. Nó đã thu hút sự quan tâm rộng rãi của ngành điện trong và ngoài nước. Đây là hệ thống bảo trì tiên tiến nhất thường được sử dụng vào cuối những năm 1970 và đã phát triển nhanh chóng. Việc ứng dụng công nghệ phát hiện tia hồng ngoại có ý nghĩa to lớn nhằm nâng cao độ tin cậy và hiệu quả của thiết bị điện, nâng cao lợi ích kinh tế vận hành, giảm chi phí bảo trì. Đó là một phương pháp tốt được quảng bá rộng rãi trong lĩnh vực bảo trì dự đoán ngày nay, có thể cải thiện mức độ bảo trì và sức khỏe của thiết bị lên một mức cao hơn.
Sử dụng công nghệ phát hiện hình ảnh hồng ngoại, có thể thực hiện phát hiện không tiếp xúc thiết bị đang hoạt động, có thể chụp ảnh phân bố trường nhiệt độ của thiết bị, có thể đo giá trị nhiệt độ của bất kỳ bộ phận nào và có thể chẩn đoán các lỗi bên ngoài và bên trong khác nhau. Đo thời gian thực, từ xa, với phép đo định lượng Rất thuận tiện và hiệu quả cho việc phát hiện thiết bị đang vận hành và thiết bị sống trong nhà máy điện, trạm biến áp và đường dây tải điện.
Phương pháp sử dụng máy ảnh nhiệt để phát hiện thiết bị điện trực tuyến là phương pháp đo nhiệt bằng tia hồng ngoại. Máy ảnh nhiệt hồng ngoại là một công nghệ mới được sử dụng trong công nghiệp để kiểm tra không phá hủy, kiểm tra hiệu suất của thiết bị và nắm bắt trạng thái hoạt động của nó. So với các phương pháp đo nhiệt độ truyền thống như cặp nhiệt điện và các lát sáp có điểm nóng chảy khác nhau, máy ảnh nhiệt có thể phát hiện nhiệt độ của điểm nóng trong một khoảng cách nhất định theo thời gian thực, một cách định lượng và chính xác. Trực tuyến. Nó có thể vẽ hình ảnh nhiệt gradient nhiệt độ của thiết bị đang hoạt động, với độ nhạy cao, không bị nhiễu trường điện từ và thuận tiện cho việc sử dụng tại chỗ. Nó có thể phát hiện các lỗi cảm ứng nhiệt trong thiết bị điện trên phạm vi rộng từ -20 độ đến 2 0 00 độ với độ phân giải cao 0,05 độ, tiết lộ nhiệt tạo ra bởi mối nối hoặc kẹp dây và các điểm nóng cục bộ trong thiết bị điện.
Công nghệ chẩn đoán hồng ngoại của thiết bị tích điện là một lĩnh vực mới. Đây là một công nghệ toàn diện sử dụng hiệu ứng nhiệt của thiết bị tích điện và sử dụng thiết bị đặc biệt để thu được thông tin bức xạ hồng ngoại từ bề mặt của thiết bị, sau đó phán đoán tình trạng của thiết bị và bản chất của các khuyết tật.
2. Nguyên lý cơ bản của nhiệt kế hồng ngoại
Năm 1672, người ta phát hiện ra rằng ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) bao gồm ánh sáng có nhiều màu sắc khác nhau. Đồng thời, Newton đã tạo ra ánh sáng đơn sắc, vốn dĩ đơn giản hơn ánh sáng trắng. kết luận nổi tiếng. Dùng lăng kính lưỡng sắc, ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) bị phân hủy thành các ánh sáng đơn sắc đỏ, cam, vàng, lục, lục lam, lam, tím và các màu khác. Năm 1800, nhà vật lý người Anh FW Huxel đã phát hiện ra ánh sáng hồng ngoại khi Huxel đang nghiên cứu các màu sắc khác nhau theo quan điểm nhiệt. Khi đang nghiên cứu sức nóng của nhiều màu sắc khác nhau, ông đã cố tình dùng bảng đen chặn cửa sổ của căn phòng tối và khoét một lỗ hình chữ nhật trên bảng đen bằng lăng kính lưỡng sắc. Khi ánh sáng mặt trời đi qua lăng kính, nó bị chia nhỏ thành các dải màu ánh sáng và nhiệt kế được sử dụng để đo nhiệt chứa trong các dải màu khác nhau trong dải. Để so sánh với nhiệt độ môi trường xung quanh, Huxel đã sử dụng một số nhiệt kế đặt gần dải ánh sáng màu làm nhiệt kế so sánh để đo nhiệt độ môi trường. Trong quá trình làm thí nghiệm, ông tình cờ gặp một hiện tượng kỳ lạ: nhiệt kế đặt bên ngoài đèn đỏ được đánh giá là có nhiệt độ cao hơn phần còn lại của căn phòng. Sau quá trình thử và sai, cái gọi là khu vực nhiệt độ cao có nhiều nhiệt nhất này luôn nằm ngoài vùng đèn đỏ ở rìa dải. Vì vậy, ông đã công bố rằng ngoài bức xạ nhìn thấy được do mặt trời phát ra, còn có một "đường dây nóng" mà mắt người không nhìn thấy được. "Tia nóng" không nhìn thấy này nằm bên ngoài ánh sáng đỏ và được gọi là ánh sáng hồng ngoại. Tia hồng ngoại là sóng điện từ có cùng bản chất với sóng vô tuyến và ánh sáng nhìn thấy. Việc phát hiện ra tia hồng ngoại là một bước tiến nhảy vọt trong hiểu biết của con người về tự nhiên, mở ra một con đường mới và rộng lớn cho việc nghiên cứu, sử dụng và phát triển công nghệ hồng ngoại.
