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昆山鑫恺铼机电有限公司
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技术文章

热像仪原理及应用

       热像仪原理及应用
      
红外热像仪的由来:1800年英国物理学家F. W. 赫胥尔发现了红外线,红外线是一种电磁波,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种*为广泛的电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量,分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大,反之,辐射的能量愈小。温度在**零度以上的物体,都会因自身的分子运动而辐射出红外线。
  红外热像仪的依据:**的普朗克定律表明温度、波长和能量之间存在一定的关系,红外总能量随温
度的增加而迅速增加;峰值波长随温度的增加向短波移动。根据斯蒂芬·玻耳兹曼定律,当温度变化时,红外总能量与**温度的四次方成正比,当温度有较小的变化时,会引起总能量的很大变化。
   目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布,变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温度在**零度(-273℃)以上的物体,都会不停地发出热红外线。红外线(或热辐射)是自然界中存在*为广泛的辐射,它还具有两个重要的特性:

       (1)物体的热辐射能量的大小,直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析,从而为工业生产,节约能源,保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。

       (2)大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口,使人们在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的战场,清晰地观察到前方的情况。由于这个特点,热红外成像技术在**上提供了先进的夜视装备,并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。

     在红外热像预知维护领域,采用红外热像仪对所有电气设备、配电系统,包括高压接触器、熔断器盘、主电源断路器盘、接触器、以及所有的配电线、电动机、变压器等等,进行红外热成像检查,以保证所有运行的电气设备不存在潜伏性的热隐患,有效防止火灾、停机等事故发生。下面是需要进行红外热成像产品检查的部分设施:

    1. 各种电气装置:可发现接头松动或接触**,不平衡负荷,过载,过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。
    2. 变压器:可以发现的隐患有接头松动,套管过热,接触**(抽头变换器),过载,三相负载不平衡,冷却管堵塞不畅。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。
    3. 电动机、发电机:可以发现的隐患是轴承温度过高,不平衡负载,绕组短路或开路,碳刷、滑环和集流环发热,过载过热,冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏;有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环,进而损坏绕组线圈。还可能引起驱动目标的损坏。
  4. 电气设备维修检查,屋顶查漏,节能检测,环保检查,**防盗,森林防火,无损探伤,质量控制,医疗检查等等也很有效益。
        在科研领域主要应用包括:汽车研究发展-射出成型、模温控制、剎车盘、引擎活塞、电子电路设计、烤漆;电机、电子业-印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、电子零组件温度测试、笔记本电脑散热测试、微小零组件测试;引擎燃烧试验风洞实验;目标物特征分析;复合材料检测;建筑物隔热、受潮检测;热传导研究;动植物生态研究;模具铸造温度测量;金属熔焊研究;地表/海洋热分布研究等。
      红外热成像仪已广泛应用于**防范系统中,并成为**监控系统中的明星。由于具有隐蔽探测功能,不需要可见光,可以使犯罪份子不知其工作地点和存在,进而产生错误判断,导致犯罪行为被发现。在某些重要单位,例如:重要的行政中心、银行金库、机要室、档案室、**要地、监狱等,用红外热成像仪24小时监控,并随时对背景资料进行分析,一旦发现变化,可以及时发出警报,并可以通过智能设备的处理,对有关情况进行自动处理,并随时将情况上报,取得进一步的处理意见。
 
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