Principe de fonctionnement et application du thermomètre infrarouge
1. Vue d'ensemble
Dans le processus de production, la technologie de mesure de température infrarouge joue un rôle important dans le contrôle et la surveillance de la qualité des produits, le diagnostic et la protection en ligne des défauts des équipements et les économies d'énergie. Au cours des 20 dernières années, la technologie des thermomètres infrarouges sans contact s'est développée rapidement, leurs performances ont été continuellement améliorées, leurs fonctions ont été continuellement améliorées, leurs variétés ont continué à augmenter, leur champ d'application a également continué à s'étendre et leur La part de marché a augmenté d'année en année. Par rapport aux méthodes de mesure de la température par contact, la mesure de la température infrarouge présente les avantages d'un temps de réponse rapide, d'une utilisation sans contact et sûre et d'une longue durée de vie. Les thermomètres infrarouges sans contact comprennent trois séries de portables, en ligne et à balayage, et sont équipés de diverses options et logiciels informatiques, et chaque série a différents modèles et spécifications. Parmi les différents modèles de thermomètres aux spécifications différentes, il est très important pour les utilisateurs de choisir le bon modèle de thermomètre infrarouge.
La technologie de détection infrarouge est un projet clé de promotion des réalisations scientifiques et technologiques nationales au cours du « neuvième plan quinquennal ». L'infrarouge émis (rayonnement infrarouge) affiche son image thermique sur l'écran fluorescent, jugeant ainsi avec précision la répartition de la température de la surface de l'objet, ce qui présente les avantages de la précision, du temps réel et de la vitesse. En raison du mouvement de ses propres molécules, tout objet rayonne en continu de l'énergie thermique infrarouge vers l'extérieur, formant ainsi un certain champ de température à la surface de l'objet, communément appelé "image thermique". La technologie de diagnostic infrarouge absorbe cette énergie de rayonnement infrarouge pour mesurer la température de la surface de l'équipement et la distribution du champ de température, afin de juger de l'état de chauffage de l'équipement. À l'heure actuelle, il existe de nombreux équipements de test utilisant la technologie de diagnostic infrarouge, tels que le thermomètre infrarouge, la télévision thermique infrarouge, l'imageur thermique infrarouge, etc. Des équipements tels que les téléviseurs thermiques infrarouges et les caméras thermiques infrarouges utilisent la technologie d'imagerie thermique pour convertir cette "image thermique" invisible en une image de lumière visible, rendant l'effet de test intuitif, haute sensibilité et capable de détecter des changements subtils dans l'état thermique du équipement et reflètent avec précision Les conditions de chauffage internes et externes de l'équipement ont une grande fiabilité et sont très efficaces pour découvrir les dangers cachés de l'équipement.
La technologie de diagnostic infrarouge peut faire des prédictions fiables pour les défauts de défaillance précoce et les performances d'isolation des équipements électriques, et améliorer la maintenance des tests préventifs des équipements électriques traditionnels (le test préventif est la norme introduite dans l'ex-Union soviétique dans les années 1950) à la maintenance prédictive de l'état, qui est aussi le système d'alimentation électrique moderne. La direction du développement de l'entreprise. Surtout maintenant que le développement des grandes unités et de l'ultra-haute tension a mis en avant des exigences de plus en plus élevées pour le fonctionnement fiable du système électrique, qui est lié à la stabilité du réseau électrique. Avec le développement continu et la maturité de la science et de la technologie modernes, l'utilisation de la technologie de surveillance et de diagnostic de l'état infrarouge présente les caractéristiques de longue distance, sans contact, sans échantillonnage, sans démontage et présente les caractéristiques de précision, de vitesse et d'intuition, et peut surveiller et diagnostiquer les équipements électriques en ligne en temps réel. La plupart des défauts (presque peuvent couvrir la détection de divers défauts de tous les équipements électriques). Il a reçu beaucoup d'attention de la part des industries énergétiques nationales et étrangères (un système avancé de maintenance conditionnelle largement utilisé dans les pays étrangers à la fin des années 1970) et s'est développé rapidement. L'application de la technologie de détection infrarouge est d'une grande importance pour améliorer la fiabilité et l'efficacité des équipements électriques, améliorer les avantages économiques de l'exploitation et réduire les coûts de maintenance. C'est une très bonne méthode qui est largement promue dans le domaine de la maintenance prédictive à l'heure actuelle, et elle peut élever le niveau de maintenance et le niveau de santé des équipements à un niveau supérieur.
La technologie de détection par imagerie infrarouge peut être utilisée pour effectuer une détection sans contact de l'équipement en marche, photographier la distribution de son champ de température, mesurer la valeur de température de n'importe quelle pièce et diagnostiquer divers défauts externes et internes en conséquence, avec une télémétrie en temps réel, intuitive et quantitatif Avec les avantages de la mesure de la température, il est très pratique et efficace de détecter l'équipement d'exploitation et l'équipement sous tension des centrales électriques, des sous-stations et des lignes de transmission.
La méthode d'utilisation d'un imageur thermique pour détecter un équipement électrique en ligne est la méthode d'enregistrement de température infrarouge. La méthode d'enregistrement de la température par infrarouge est une nouvelle technologie utilisée dans l'industrie pour la détection non destructive, le test des performances des équipements et la maîtrise de leur état de fonctionnement. Par rapport aux méthodes traditionnelles de mesure de la température (telles que les thermocouples, les feuilles de cire avec différents points de fusion, etc. placés sur la surface ou le corps de l'objet mesuré), l'imageur thermique peut détecter la température du point chaud en temps réel, quantitativement, et en ligne à une certaine distance. , Il peut également dessiner l'image thermique du gradient de température de l'équipement en fonctionnement, et il a une sensibilité élevée et n'est pas perturbé par les champs électromagnétiques, il est donc pratique pour une utilisation sur site. Il peut détecter les défauts d'équipement électrique induits thermiquement avec une haute résolution de 0.05 degrés dans une large gamme de -20 degrés à 2000 degrés, révélant tels que le chauffage des joints de fil ou des pinces, et la chaleur locale taches dans les équipements électriques, etc.
La technologie de diagnostic infrarouge des équipements sous tension est un nouveau sujet. Il s'agit d'une technologie complète qui utilise l'effet de chauffage d'un équipement chargé, utilise un équipement spécial pour obtenir des informations sur le rayonnement infrarouge émis par la surface de l'équipement, puis évalue l'état de l'équipement et la nature des défauts.
2. Théorie de base infrarouge
En 1672, on a découvert que la lumière du soleil (lumière blanche) est composée de lumière de différentes couleurs. Dans le même temps, Newton a conclu que la lumière monochromatique est de nature plus simple que la lumière blanche. Utilisez un prisme dichroïque pour décomposer la lumière du soleil (lumière blanche) en lumières monochromatiques de couleur rouge, orange, jaune, verte, bleue, bleue, violette, etc. En 1800, le physicien britannique FW Huxel a découvert les rayons infrarouges lorsqu'il a étudié diverses lumières colorées du point de vue thermique. Lorsqu'il étudiait la chaleur de différentes couleurs de lumière, il a délibérément bloqué la première fenêtre de la pièce sombre avec une plaque sombre et a ouvert un trou rectangulaire dans la plaque, et un prisme séparateur de faisceau a été installé dans le trou. Lorsque la lumière du soleil traverse le prisme, elle se décompose en bandes lumineuses colorées et un thermomètre est utilisé pour mesurer la chaleur contenue dans les différentes couleurs des bandes lumineuses. Afin de comparer avec la température ambiante, Huxel a utilisé plusieurs thermomètres placés près de la bande lumineuse colorée comme thermomètres comparatifs pour mesurer la température ambiante. Au cours de l'expérience, il découvre accidentellement un phénomène étrange : un thermomètre placé à l'extérieur de la lumière rougeâtre a une valeur plus élevée que les autres températures de la pièce. Après essais et erreurs, cette zone dite à haute température la plus chaude est toujours située à l'extérieur du feu rouge au bord de la bande lumineuse. Il a donc annoncé qu'en plus de la lumière visible, il existe également une "lumière rouge" invisible à l'œil humain dans le rayonnement émis par le soleil. Cette "lumière rouge" invisible est située à l'extérieur de la lumière rouge et est appelée lumière infrarouge. L'infrarouge est une sorte d'onde électromagnétique, qui a la même essence que les ondes radio et la lumière visible. La découverte de l'infrarouge est un bond dans la compréhension humaine de la nature, et elle a ouvert une nouvelle voie large pour la recherche, l'utilisation et le développement de la technologie infrarouge.
La longueur d'onde des rayons infrarouges est comprise entre 0.76 et 100 μm. Selon la gamme de longueurs d'onde, il peut être divisé en quatre catégories : proche infrarouge, moyen infrarouge, lointain infrarouge et extrêmement lointain infrarouge. Sa position dans le spectre continu des ondes électromagnétiques est la zone située entre les ondes radio et la lumière visible. . Le rayonnement infrarouge est l'un des rayonnements électromagnétiques les plus répandus dans la nature. Il est basé sur le fait que tout objet produira ses propres mouvements moléculaires et atomiques irréguliers dans un environnement conventionnel et rayonnera en continu de l'énergie infrarouge thermique, des molécules et des atomes. Plus le mouvement est intense, plus l'énergie rayonnée est grande et vice versa, plus l'énergie rayonnée est petite.
Les objets dont la température est supérieure à zéro émettront des rayons infrarouges en raison de leur propre mouvement moléculaire. Une fois que le signal de puissance rayonné par l'objet est converti en un signal électrique par le détecteur infrarouge, le signal de sortie du dispositif d'imagerie peut simuler complètement la distribution spatiale de la température de surface de l'objet balayé un par un. Après avoir été traitée par le système électronique, elle est transmise à l'écran de visualisation et on obtient l'image thermique correspondant à la répartition de la chaleur à la surface de l'objet. En utilisant cette méthode, il est possible de réaliser l'imagerie d'image d'état thermique à longue distance et la mesure de la température de la cible et d'analyser et de juger.
