FLUKE紅外熱成像儀在設備精密點檢中的應用

王　亮（山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠，山東　萊蕪　271104　）

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FLUKE紅外熱成像儀在設備精密點檢中的應用

王亮
（山鋼股份萊蕪分公司型鋼廠，山東萊蕪271104）

摘要：概述了紅外測溫和紅外熱成像技術的原理。介紹了FLUKE紅外熱成像儀在鋼鐵企業日常設備精密點檢中的應用方法和注意事項。并且分析了根據紅外熱成像儀拍攝的紅外圖片來判斷被測設備高溫位置分布和繪制歷史溫度曲線來預測設備故障的方法。

關鍵詞：紅外線；紅外熱成像儀；精密點檢；發熱；故障隱患

0　前言

發熱常常是電氣設備損壞或功能故障的早期征兆，這使它成為在對電氣設備進行精密點檢時所監視的一個關鍵性參數。進行紅外熱像精密點檢的技術人員定期對關鍵設備的溫度進行檢查，可以快速發現異常溫升以便進一步檢查，可降低因設備故障而發生的非計劃性停產的可能性。

1　原理介紹

1.1紅外測溫的原理

紅外線是一種電磁波。任何溫度高于絕對零度（- 273.15攝氏度）的物體，都會不斷地發射紅外輻射。物體的紅外輻射特性與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度。

1.2紅外熱成像儀原理

紅外熱像儀器是利用紅外探測器、光學成像物鏡和光機掃描系統，接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形，反映到紅外探測器的光敏元件上。探測器將紅外輻射能量轉換成電信號，經放大處理、轉換成標準視頻信號，通過電視屏或監視器顯示紅外熱像圖。 這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應，實質上是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖。

2　紅外熱成像儀的優勢

（1）通過對設備表面溫度分布的測量，可以很直觀的看出物體發熱部位的位置和分布并能分析設備內部熱損耗部位和性質，從而判斷該設備的健康狀態。熱點溫度直觀顯示，熱圖像清晰，能儲存和打印。

（2）具有定性成像與定量測量的雙重功能，能夠辨別很小的溫差。實時熱圖像能夠清晰顯示在屏幕上，為建立熱圖像數據庫提供了條件，實現了圖像采集、儲存、分析于一體的功能。

（3）用紅外熱成像儀檢測設備，屬于遠距離非接觸式的掃描巡檢，可以保證人身安全和設備的正常運轉不會影響現場的正常生產。

3　使用紅外熱像儀進行設備精密點檢時的注意事項

（1）用紅外熱像儀對異常發熱部位進行測溫。測溫時，應首先正確選擇被測物體的表面發射率，選擇適當的參照物確定環境溫度，鍵入環境溫度、相對濕度和測量距離等補償參數并選取適當的溫度范圍。其中對被測物體選擇合適的表面發射率尤為重要因為它會嚴重影響所測得溫度的準確性程度。

（2）對同一測量對象應從不同的方位進行測量找出最高發熱點的溫度值，對不同的測量對象進行測溫時應保持距離一致和方位一致。

4　紅外熱像儀在現場的應用

4.1對現場變壓器的精密點檢

在用紅外熱成像儀對三裂解式變壓器進行精密點檢時要注意觀察線圈和鐵心以及變壓器各側接線的溫度分布情況。變壓器正常運行時一般鐵心部分溫度最高且與線圈部分溫差較大，所得的紅外圖片鐵心和線圈的色彩應分界明顯。

4.2對現場大功率高壓同步機的精密點檢

在用紅外熱成像儀對現場高壓同步大電機進行點檢時不僅可以直接觀測其外表面來判斷定子溫度分布情況還可以通過觀察孔來觀測勵磁線圈兩端與轉軸集電環連接處的溫度分布情況。我們用的高壓同步電機的勵磁線圈和轉軸集電環的連接采用的是螺栓固定的硬連接。用紅外熱像儀通過大電機的觀察孔在電機低速運轉時便可以對這些連接片進行掃描檢測能很直觀的反映它們的溫度分布和發熱情況能有效避免上述問題的發生。

4.3對現場電氣控制柜的精密點檢

現場電氣控制柜內部由于電器元件往往比較多，它們之間要相互連接就需要許多的電氣接頭。 如接頭連接不良，螺栓、墊圈未壓緊或過緊。灰塵引起的腐蝕；元器件材質不良，機械振動等各種原因所造成的導體實際截面降低。由于以上因素使接觸電阻異常，電流通過時發熱功率增大，而且通電時間越長、電流越大，會產生異常發熱，使溫升異常增加。在每次點檢完后要記錄好熱點位置的分布情況和溫度，在每次點檢后都與以前的圖片進行對比，如發現異常就要盡快利用檢修時間進行檢查緊固。防止因為接線松動而引起的設備事故。

5　結語

用紅外熱成像儀進行精密點檢使一些在正常生產下無法或很難進行點檢的設備都能輕而易舉的被全面點檢。通過專用點檢表格的使用和點檢制度的落實以及將相應點檢記錄的存檔能很好的跟蹤現場設備的運轉狀態，能預測性的發現各種設備的事故隱患。從而杜絕事故的發生，為設備的穩定運行提供強有力的保障。我廠自運用紅外熱像儀進行精密點檢以來效果顯著。在下一步的工作中我們將進一步擴大它的應用范圍，讓它更好的為我們的生產服務。

參考文獻：

［1］譚定忠.傳感器與測試技術［J］.機械工業出版社，2004.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.251

作者簡介：王亮（1980-），男，工程師，主要從事電氣設備的維護工作。