红外线测温技术（共12篇）
红外线测温技术 篇1
0 引言
据国家能源局2011年上半年发布的全国电力工业统计数据, 1—6月, 全国第一产业用电量475亿k W·h, 增长5.9%;第二产业用电量1.66万亿k W·h, 同比增长11.7%, 第三产业用电量2 384亿k W·h, 增长15.3%。其中, 电力、钢铁、建材、有色、化工和石化等6大高耗能行业仍是全社会用电增长的主要拉动力量。随着社会经济的高速发展, 用电需求的日益增加, 输电线路负荷日渐增大, 甚至超负荷运行。因此必须采取有效措施提高输电线路的故障排查率, 确保输电线路运行可靠。其中对输电线路进行红外线测温就是一种常用而且高效的方法。
1 红外线测温仪的工作原理
红外测温仪是通过利用不同的变焦镜头 (如:广角、长焦、近摄镜头) 对待测物的距离进行测量, 并接收待测物体发射、反射和传导的热红外线来测量其表面的温度。红外能量通过光电探测仪转换成相应的信号, 该信号通过一系列的运算和转变, 测量出被测目标的温度值。最后通过红外测温仪内部元件对测量数据处理并显示到图片或显示屏上。但是, 目标和测温仪所在的环境条件对其测量有一定的影响。
所有大于绝对零度的物体都会向四周发射出红外线, 而发射出的红外线与物体的表面温度关系成正比。通过对物体发出的红外线进行换算可以精准地确定其表面的温度。而红外线测温仪就是利用这一原理进行温度测量。
2 红外线测温仪在测量时的环境考虑
由于广东江门地区地处亚热带海洋性季风气候。高温潮湿, 时常出现一边下雨, 一边出太阳的现象。红外线热像仪镜头长时间暴露在这样的环境中极易受到污染, 使其表面积尘, 积水气, 从而影响测量结果。因此每次在使用前必须先使用专用的吸耳球吹拭镜头上附着的灰尘, 然后再使用专用镜头擦拭布或洁净的软布轻轻擦拭镜头表面。另外测量时, 如果被测量物体在以太阳为背景下则测量出的结果存在较大的差异, 应选择在不以阳光为背景的前提下测量。当在地形条件比较差如庄稼、树林等不能直接用镜头观望或难以接近的环境条件下如河流、山沟时, 可以使用红外测温仪自带的分离液晶显示屏, 通过遥控手柄上的液晶显示屏, 即可方便的观测被测物的图像。
3 测量方法
3.1 相对温差法[1]
当环境气温较低, 线路负荷较小时, 用红外线测温仪测出线路的温度正常, 但却不能说明该线路不存在热缺陷。而随着环境温度上升, 用电负荷增大时, 使用红外线测温仪测量时就可检测到线路发热的情况。相对温差法就是解决这种因设备负荷和环境温度的影响, 利用测量出发热点的温度与正常对应点的温度进行比较, 得出一个相对温差值, 根据值判断故障情况。即假如在某一个固定温度内, 设备的温度T与设备电流I的K次方成比例, 那么我们可以通过公式的运算求出发热点的温度T发热;正常对应点的温度T正常, 以及相对温差值△T, 即得出△T= (T发热-T正常) /T正常。从公式运算结果中, 根据《电力设备预防性试验规程》可得出当△T数值越大时, 线路热缺陷越严重。因此我们可以通过计算△T值的大小判断故障程度。 (编者所在地区使用该种方法的情况较小, 因为当地的地理气候常年温差不大, 而且当使用红外线对输电线路进行测温时, 往往已是高温炎热且用电负荷大的夏季。)
3.2 绝对温差法[2]
绝对温差法也叫同类比较法, 即在相同的运行条件下, 对设备同一部件的温度进行测量比较。例如被测导线接头温度为T接头, 再在导线接头附近1 m的地方测量出一个正常导线温度为T正常, 通过△T=T接头-T正常, 得出绝对温差值△T。
参考有关国家标准和国内外经验, 在满负荷时 (不为额定负荷时, 一般的红外热像仪可折算到额定负荷) , 对高压线路发热判别取△T, 当超过5℃时可以认为有轻微接触隐患 (一般热缺陷) , △T超过15℃即为重大缺陷, △T超过40℃即为紧急缺陷。由于测量等各方面的误差, △T判断缺陷界限值不是绝对的, 需根据测量情况具体分析。
此方法主要避免了使用红外测温仪时检测距离、现场环境温度、湿度等外部因素带来的误差。
3.3 台账分析法[3]
通过每年记录方式用旧数据对设备即时测量出的数据进行比较, 分析存在的数据差异, 判断其是否存在热缺陷。但使用这种方法时, 时常出现较大误差。因为要取用相同环境, 以及相同红外设备才能进行比较, 且由于环境是变化的, 设备会老化, 因此测量出的数据只能作为参考数据。且需根据现实数据进行分析, 才可以作出准确判断。
4 红外线测温对输电线路的应用
综合分析上述测量方法, 笔者认为绝对温差法比较容易即时发现输电线路存在的隐患, 如:导线接头、接驳处氧化情况、绝缘子等热缺陷。例:在2011年07月06日, 我们接到上级指令, 要求开展对江门地区某110 k V输电线路 (该线路分为架空线路段以及电缆线路段的混合型线路) 进行红外线测温。在测量该线路的架空线段时, 该线路的N30塔中相跳线接头温度为35℃, 该塔底相跳线接头温度为36℃, 而该线路导线的正常温度在34℃左右。根据绝对温差法得:△T<5℃, 因此可以判断该线路接头运行正常, 不存在热缺陷。最后通过对该线路的架空段接头进行全面的红外测量, 并未发现任何热缺陷, 该输电线路的架空段运行正常。
但在测量该线路的电缆段时发现异常情况:该运行110 k V输电线路电缆交叉互联接地箱经过红外测温后发现其电缆交叉互联接地箱的A相300同轴铜电缆a接头的螺栓颜色发红, 其表面温度高达830℃, 而正常的交叉互联接地箱应与当时的气温34℃差不多, 根据绝对温差法得:△T远远大于40℃。因此当即判断为紧急缺陷, 需要马上进行停电处理。并对该电缆塔进行环流测试时发现A、B、C三相环流值分别为151 A、153 A、148 A, 而当时该线路的三相负荷电流均为290 A左右。
为何会产生如此大的环流, 并在环流叠加情况下发热呢?通过检查分析得出产生大环流的原因有: (1) 同轴电缆在电缆中间头和交叉互联箱之间接线错误; (2) 电缆交叉互联接地箱内螺丝松动造成发热; (3) 电缆外护套绝缘损伤或击穿; (4) 电缆交叉互联接地箱保护器发生故障。
最后通过逐一排查确定是由于该交叉互联接地箱的同轴电缆相序A、C相在施工过程中对调接错造成发热。经过重新对调接线后, 再对该交叉互联接地箱进行测温, 未再发现有发热现象。
5 输电线路发热原因分析
导致输电线路发热的原因有很多, 但主要还是由输电线路中的负荷电流I以及线路自身的电阻R造成的。而影响到电流I和电阻R的因素主要为以下几点: (1) 跳线或导线接头的螺丝没有拧紧。在机械震动下, 螺丝慢慢松脱, 导致接头接触不良。 (2) 导线经过雷击后, 导线表面出现大面积的烧伤, 而没有立即对其进行修补、更换, 而使载流量下降。 (3) 线路的跳线或导线接头在长时间使用后氧化严重, 导致电阻增大。 (4) 线路的施工过程造成。如:压接前没有清洗压接管、压接面没有涂导电脂、压接没有达到国家相关的标准、用错尺寸的压接管、错误接线等等。 (5) 输电线路超负荷运行。 (6) 由外力振动等各种原因所造成的导线断股, 使导线截面减少。 (7) 输电线路使用劣质金具。
从大量检测数据来看, 输电线路中爆压比液压存在的热故障较多, 因此要从源头上即在施工压接、验收过程中把好质量关, 才能大量减少输电线路热故障的发生。
6 结语
红外线测温技术作为一种比较先进的检测技术, 已经得到了广大电力部门的应用。它能快速且有效地检测到设备的发热情况, 能及时发现重大缺陷与预防重大缺陷的发生, 保证电力设备的安全运行, 提高供电可靠性, 且其操作简单、方便、易于携带, 是输电线路的一种重要的监测手段。
参考文献
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[3]戴文进, 郭世材.高压输电线路的红外诊断技术[J].电力建设, 2005, 4 (4) :47
红外线测温技术 篇2
了解更多关于红外及红外测温仪产品知识，以便更好的了解非接触测量的原理及优势，
红外测温仪工作原理-红外测温仪由光学系统，光电探测器，信号放大器及信号处理.显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算转变为被测目标的温度值。
使用红外测温仪的益处-便捷!红外测温仪可快速提供温度测量，在用热偶读取一个渗漏连接点的时间内，用红外测温仪几乎可以读取所有连接点的温度。另外由于红外测温仪坚实.轻巧.(都轻于10盎司)，且不用时易于放在皮套中。所以当你在工厂巡视和日常检验工作时都可携带。
-精确!红外测温仪的另一个先进之处是精确，通常精度都是1度以内。这种性能在你做预防性维护时特别重要，如监视恶劣生产条件和将导致设备损坏或停机的特别事件时。因为大多数的设备和工厂运转365天，停机等同于减少收入，要防止这样的损失，通过扫描所有现场电子设备-断路器.变压器.保险丝.开关.总线和配电盘以查找热点。用红外测温仪，你甚至可快速探测操作温度的微小变化，在其萌芽之时就可将问题解决，减少因设备故障造成的开支和维修的范围。
安全!安全是使用红外测温仪最重要的益处。不同于接触测温仪，红外测温仪能够安全地读取难以接近的或不可到达的目标温度，你可以在仪器允许的范围内读取目标温度。非接触温度测量还可在不安全的或接触测温较困难的区域进行，像蒸汽阀门或加热炉附近，他们不需在冒接触测温时一不留神就烧伤手指的风险。高于头顶25英尺的供/回风口温度的精确测量就象在手边测量一样容易。Raytek红外测温仪都有激光瞄准，便于识别目标区域。有了它你的工作变的轻松多了。
红外测温仪使用的主要领域在哪里-红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的有效工具，
可节省大量开支，用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电源(UPS)的功能状态，你可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗;由于松的连接器和组合会产生热，红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障.或监视电子压缩机;日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。
如何用红外测温仪测量温度-下列为Raytek非接触测温仪的三种测温技术：
点测量：测定物体全部表面温度，像发动机或其他设备
温差测量：比较两个独立点的测量温度，像连接器或断路器
扫描测量：探测在宽的区域或连续区域目标变化。象制冷管线或配电室。
选择红外测温仪主要考虑-温度范围:Raytek产品的温度范围为-50~3000度(分段)，每种型号的测温仪都有其特定的测温范围。所选仪器的温度范围应与具体应用的温度范围相匹配。
-目标尺寸:测温时，被测目标应大于测温仪的视场，否则测量有误差。建议被测目标尺寸超过测温仪视场的50%为好。
-光学分辨率(D:S):即测温仪探头到目标直径之比。如果测温仪远离目标，而目标又小，应选择高分辨率的测温仪。
精确测量温度技巧-当测量发光物体表面温度时，如铝和不锈钢，表面的反射会影响红外测温仪的读数。在读取温度前，可在金属表面放一胶条，温度平衡后，测量胶条区域温度。
要想红外测温仪可从厨房到冷藏区来回走动仍能提供精确的温度测量，就要在新环境下经过一段时间以达到温度平衡后再测量。最好将测温仪放在经常使用的场所。
红外线测温技术 篇3
关键词：红外测温技术；变电运维；故障
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）06-0037-02
随着经济的发展，人们对电力的需求日益提升，配电网规模和电力设备的数量持续增加，导致电力系统存在的安全隐患也越来越多。变电站作为电力系统的重要组成部分，能否安全、稳定的运行直接影响着供电质量和稳定性。红外测温技术能在不接触、不停电的状态下检修变电站的运行状态，为判断电力设备的健康状况提供重要的信息支撑，是值得大力推广的。
1 红外测温技术的工作原理及优势
红外测温技术是指通过采集电力设备的热辐射，并通过自身功能将热辐射转换为图像信号，通过温度判断设备的工作状态，检测设备有无异常。与其他检测方式相比，红外检测主要具有下述几方面优势：①使用方便。红外检测设备通常为手持式、体积小，检测过程中不需要任何其他辅助设备，还可以随意移动，能够从不同角度实现对设备的检测；②真正做到不接触、不停电，极大的提高了变电巡视的安全性和工作效率；③具有红外辐射功能，能独立进行工作，并能确保检测结果的准确性和及时性；④通过电脑能有效的将图像和数据处理结合起来，实现对检测结果直接分析和存储，实现了资源共享；⑤为变电站电力设备状态的科学评估提供准确依据，防止状态评估主观化。
2 红外测温技术在变电运维应用的重要性
变电站运维中的一项重要工作是设备巡视工作，巡视不仅要查处各种安全隐患，还要随时检测设备的运行状态有无异常。传统的巡视通常是采用目测、手摸和耳听三种方式来确定和判断电力设备的运行状态，其中目测是三种方法中最常用的一种，然而目测最大的缺点是局限性，对于部分发展性缺陷难以有效检查出来，如容易发热的电力设备，初始发热很难看出来，往往只有发热到一定程度才能发现，而往往此时设备已经出现了不同程度的损坏，这就使发现和处理电力设备的缺陷产生了延误。虽然随着先进技术的发展，注油设备越来越少，渗漏油现象也越来越小，但设备异常现象问题仍然比较严重，根据相关部门的统计数据显示，异常发热设备缺陷占设备总故障的一半以上。而耳听和手摸方法对有效设备是不适合的，有些设备运行十分复杂，且存在风险，因此不建议用手摸方式，基于此需要一种更加行之有效的方式来检测设备的运行状态，如果能在变电站巡视中采用红外测温技术，就能很好的解决上述问题，也能提高技术人员发现设备安全隐患的能力，不仅提高了巡视质量，也确保了变电站的安全、稳定运行。
3 红外测温技术在变电运维应用技术分析
3.1 技术细分
在对电力设备进行温度检测时，首先，要辨别现有温度，普遍测得现有温度，然后再结合巡视过程中测得的阈值来判断设备的发热和运行状态。由于该技术在部分难以聚焦的变电配件存在应用困难，为了减少干扰，确保电力系统架构体系中具有足够电流，该测验技术通常应用在晚高峰时段；其次，对比温度的测量结果。根据横向对比，测得对应的断点温差，并以此为基础判断设备存在的弊端和漏洞。采用这种方式，能够有效规避用电高峰，但是在测量之前要首先明晰待测设备的配件部分，如隔离触头、引流线等，这是由于这些配件的固有电阻可能发生变化；最后，纵向对比辨别。红外测温技术获得不同运行阶段设备的红外图谱，通过分析对比图谱明确配件的发热倾向，探究配件存在的缺陷。要采用这种方式，必须实现构建历程图谱，便于对比。
3.2 用于检修状态
变电检测目前通常采用状态检修，状态检修具有灵活性，不仅能提高工作效率，缩短工作时间，还能减轻断电干扰，然而这都必须首先辨别等待测查设备的配件状态。由于通常运行的变电配件都带有电荷，很难有效了解设备的内部状态，因此状态判断和获取的信息存在紧密的关系。初始检测时，间接信息通常涵盖在成套自动装置内，通过查验故障记录，也能发现缺陷。但是这种方式也存在一定缺陷，如在线测查必须要配置较多的弱、强电设备；考量设备的绝缘状态，也很难进行精确的匹配。即便上述这些缺陷都能克服，后续的关联修护也存在很多的问题，如记录的缺陷只能代表一段时间的状态，难以预测下段时间设备的异常走向，而红外测温技术恰好解决了这一难题。同时测温技术的图谱也能及时识别各个时段的运维状态，为设备运行状态判断提供辅助参照。
3.3 排除常见事故
随着人们对电能需求的增加，负荷逐步增加，给变电体系带来了极大的负担，红外测温技术操作过程中的故障筛查，关联着电力设备查验的成效、故障识别的速率，通过对这些信息的综合分析研究，采取纵向和横向的温差比较，能够及时判断设备的故障。
4 红外测温技术在变电运维的具体应用
4.1 对电流致热性缺陷的检测
电力设备种类繁多，再加上不同类型设备的构造、制热因素和运行条件不同，因此检测和缺陷判断的方法也存在差异。电流致热型设备发热的原因通常有下述几种：接头、触头连接不良；导线截流面积不够等，这类设备缺陷检测的特点有：第一，致热部位裸露，能够使用热像仪直接测量温度；第二，测量值和实际值差异相对较小。通常可根据测量获得温度，按照相关标准中规定的温升局限值和红外测温技术中的相对温差法来判断设备异常现象的严重程度，一旦温度超过某个固定值，要及时进行维修处理。
4.2 对电压致热性缺陷的检测
电压致热型故障通常是由于设备内部绝缘出现异常、电压分布异常及电流泄露过大导致设备出现异常。致热型故障通常由电压造成，和电流没有直接关系，主要特点有：①设备内部绝缘介质由于老化、受潮等原因发生异常；②发生故障后电压分布出现异常，导致设备出现异常的特征性热分布；③绝缘子由于劣化、污秽等原因造成电压和泄露电流发生异常，从而导致设备出现过热或变凉；④电路中绝缘子绝缘性能好、坏部位交合处出现发热。对于这种设备出现的异常发热判断，一般采用同类比较法和温升值的异常状况来判断，如果同类温差数值大于规定值的30%，就可判断设备出现重大缺陷。红外测温技术应用后，可采用热谱图进行分析，通过对设备正常和异常状态下的热谱图对比分析，对设备组成结构、表面温度等分析判断，通过综合分析判断设备运行状态是否存在异常。
4.3 检测注意事项
红外测温技术在变电运维应用过程中，要注意如下几方面的影响因素：①负载电流。电流越大，异常位置的温度越高，两者近似成正比关系；②环境温度。负载相同时，异常位置的温升和周围环境温度成正比；③红外测温技术并非万能，对变压器内部故障的判断也存在一定的局限性，要充分考虑各方面因素。
5 结 语
综上所述，在变电运维时使用红外测温技术比传统方式更具优势，能够及时、准确监控变电设备的运行情况，确保变电设备安全、稳定的运行，因此相关人员要在现有技术的基础上不断深入研究，同时不断总结经验教训，提升该技术，加大红外测温技术在变电运维中更科学、更全面的应用。
参考文献：
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红外线测温技术 篇4
变电站实现无人值班后, 随着人均管辖变电站的数目不断增加, 对变电站的巡视周期也相应的变长, 因此在红外测温普测的基础上重点进行局部精准测温, 是及时发现设备缺陷的有效手段。 因此我总结了工作中发生的一些案例, 和大家一起探讨红外精准测温技术在变电设备缺陷中的诊断和应用。
2利用红外测温技术发现充油设备缺陷的探索
长期以来, 红外测温技术在变电站的应用中, 主要还是集中在发现电流型制热这种绝对温度值较高的设备缺陷。 通过以下两个案例的分析, 笔者希望提一种分析思路, 通过温度的对比结合可观测的异常现象, 较为准确的判断设备缺陷。
案例一:某变电站在巡视中发现110k V电流互感器C相存在渗漏油情况, 其油位观察窗显示不明显, 无法判断油位。 当对该组电流互感器进行测温时发现A相储油柜温度为27℃、B相储油柜温度为26℃、C相储油柜温度为23℃, C相储油柜温度偏低, 从红外成像图上可以观察到C相油位分界面明显, 初步判断实际油位在一次绕组改串并联接线板以下位置, 缺油较为严重, 随即对该组电流互感器进行停电检修, 补油时观察C相实际油位与判断基本一致。 当互感器出现渗漏油情况, 且无法观测到油位时, 可以通过红外测温手段进行辅助判断。 进行判断时应注意:1选择好观测角度, 确保能够全面的反映设备的真实状况。 2此类缺陷相间温差一般较小, 测温时将温度范围设置小一些便于观察。
案例二:某变电站主变大修后, 在对主变巡视测温时发现主变一组散热片温度比其他散热片低, 异常散热片温度为35.2℃, 正常散热片温度为41.5℃, 随即检查发现主变散热器阀门未打开, 打开后即恢复正常。
对于此类设备缺陷的发现必须关注小温差的存在, 同时结合其他异常现象, 认真进行观察分析, 有助于及时发现变电设备的缺陷。
3运用红外测温技术, 发现电流致热型变电设备缺陷
电流致热型缺陷最容易发现和判断, 通常为接触不良造成的, 此类缺陷发展快, 对电网稳定运行影响较大, 因此要充分重视。
案例一:在对某变电站进行巡视测温时发现35k V一把线路刀闸B相触头温度为208℃、A相为41℃、C相为41℃、环温25℃, 负荷电流200A, 随即进行停电处理发现B相触头表面严重氧化, 接触不良导致触头发热, 处理正常后送电, 测温正常。
案例二: 在对某变电站进行巡视时发现主变35k V侧B相套管出线处绝缘护套变形, 初步判断由于发热造成, 对其进行测温时发现该处温度为75℃, 环温25℃, 负荷电流35A, 将主变停电后发现35k V侧B相套管出线接线板螺丝松脱, 处理正常后送电, 测温正常。
4一起典型的电压制热型缺陷判断分析
运维人员在某220k V变电站巡视设备, 发现220k V母联开关间隔龙门架悬挂式绝缘子B相处有轻微的间歇的放电声, 随即对该处相关设备进行了测温, 发现悬挂式绝缘子B相端头处温度比C相相同部位温度高1.8K。 该部位绝缘子为悬挂跨跳两段220k V母线引线的作用, 正常情况下应无电流流过, 存在温差立即引起了注意, 查询《带电设备红外诊断应用规范》 (DLT664-2008) , 瓷绝缘子温差为1K时即要考虑绝缘子问题。
异常情况发生后, 运维人员每两个小时就进行一次红外测温, 并将测温数据列表进行分析。 经过两天的跟踪测温发现温差不断增大, 直至达到12K左右, B相处声响由轻微的间歇的放电声逐步变为声响变大, 最后经现场目测, 已有明显的放电现象, 从异常声响不规则、而相间温差呈加速增加的情况分析, 该串瓷绝缘子存在劣化现象, 考虑到该绝缘子拉扯的引线下部就是正在运行的220k V#1、#2母线, 若发生电弧产生高温烧损, 烧断钢脚就会引起导线掉落事故, 导致该变电站220k V两段母线失压, 随即立刻申请将母联开关停电, 并对绝缘子进行了更换。 该串绝缘子共15片, 绝缘子绝缘电阻测试情况为: 从上至下排列1~10片, 绝缘电阻最低2500MΩ, 第11片为15MΩ, 第12片为5MΩ, 第13片为30MΩ, 第14片为5MΩ, 第15片为2400MΩ。 从诊断性试验测试结果分析, 当绝缘子在长期运行情况下, 个别绝缘子会出现劣化, 变成低值或零值绝缘子, 低值绝缘子在运行电压下承受较低电压, 而其它绝缘子将承受更高电压, 导致最下面的绝缘子压差异常, 导致电晕放电, 并产生异常声响。 在诊断性试验结果的分析后, 将该串瓷绝缘子在高压试验大厅进行了复装, 按运行情况在绝缘子中下部施加了220k V的运行电压127k V, 进行了红外监测, 测温结果确认了劣化后的低值绝缘子会造成异常声响和电晕放电。 由此可以看出采用红外成像精准测温能够成为运行中的悬挂式绝缘子进行状态评估和带电检测行之有效的技术手段和重要方法, 可以通过精准测温对设备三相间的横向比较, 发现异常声响或放电后, 立即进行跟踪监测和分析, 同时通过紫外线测试仪等辅助检测手段进一步判断设备的缺陷性质, 并综合其它检查试验结果进行分析得出最终结论。
由于此类电压制热型设备缺陷在测温时, 设备的表面绝对温度值不高, 且温差不明显, 因此电压型制热的设备缺陷: 1要对微小的温差进行持续关注; 2要根据相应设备的结构和原理, 认真分析;3得出设备是否存在缺陷的结论。
5利用红外双视系统, 及时发现设备缺陷
随着电网的不断发展, 越来越多的在线监测装置运用在变电站设备的运行监视上, 其中红外双视系统就是有效手段之一。 红外双视系统是通过带红外测温的遥视探头对设备进行扫描测温并记录测温数据, 在系统中进行判断并报警。
红外双视系统可以按照设定方式自动启动检测, 也可以远方手动启动检测, 对于特殊运行方式下部分负荷偏高的设备, 可以随时启动红外双视系统进行测温监视, 在很大程度上减少了运维人员的工作量。 如果要使红外双视系统发挥更大的分析判断作用, 我们必须做好系统数据录入及判据优化的工作, 使系统能够针对设备不同类型的温度异常, 给出可能存在的设备缺陷的分析报告, 运维人员再结合其他异常现象给出最终的判断, 这对有效的监测和诊断出设备早期故障有很大的意义。
6如何更好的运用红外测温技术发现变电准备缺陷
采用红外成像精准测温技术需要对设备结构、 特性进行充分的了解, 特别是对于红外测温中电压致热型缺陷所测得的微小的温差往往容易被运维人员忽略, 因此, 需要进一步提高运维人员的素质和责任心, 并且加强精准测温技术培训, 不断积累精准测温的运维经验, 为以后分析提供宝贵资料。
定期开展设备测温工作, 完善红外图谱库。 并通过比对典型红外图谱进行收集、分类汇总, 形成分析报告;同时结合其它测试数据, 进一步判断设备的故障及类别, 从而能够有效地监测和诊断出设备早期故障。
7结束语
红外线测温技术 篇5
Raytek红外测温仪(或探头)提供快速、精确的、非接触温度测量。实时的监测使得玻璃和二次加工玻璃的制造获得以下益处：
●提高产量和成品率 ●改善过程控制 ●提高产品一致性
●提高产品质量 ●减少停机时间
Raytek红外探头用于测量窑炉、炉中的玻璃、熔化池、蓄热室、澄清池、料道、料滴、模具、浮法线和退火炉，以及冷却区和镀膜区的温度。有效的温度测量反映了加热或冷却过程的状况，如蓄热室是否变得太热或太冷，锡槽和退火炉区域的温度是否正确等等。对熔融状态到冷却过程的仔细检测可保证玻璃在每一个制造过程都能保持其特性。
熔 炉
熔炉有两种型式，一种是横火焰炉，另一种是马蹄焰炉。炉内火焰周期变换方向，蓄热室得以加热助燃空气，从而提高燃料效率。一侧蓄热室的格子砖受到炉中排出的热气加热而升温，当格子砖升到适当温度，则变换火焰方向，这一侧蓄热室变为加热进入炉内的助燃空气，如此交替运行。
为保证最好的运行效率，Raytek测温仪装在每个蓄热室的顶部和底部，可以按照最佳时间启动空气和火焰的换向。使用Raytek探头监视格子砖和耐火材料的蚀损情况，对于按计划安排热修和冷修是至关重要的，它可避免紧急停炉造成巨大支出的被动局面。炉体和蓄热室外部以Raytek便携式测温仪定期检测，以查出因耐火砖蚀损而出现的过热点，从而防止玻璃液泄漏。
测量小炉碹及桥墙处的温度，以最大限度地延长该处耐火材料的使用寿命。Raytek探头能对每块砖精确定位测温，可避开熔炉火焰造成的误测。
平板玻璃
平板玻璃生产中，每个工序的温度监视都是十分关键的。退火炉内不正确的温度或急速的温度变化会引起玻璃的不均匀澎胀和收缩，导致退火不良。退火炉有多个温度控制区。在锡槽部分，探头装在每个区位之上，以保证准确的玻璃温度。具有ThermoJacketTM风冷式保护套的探头装于各区，以保持玻璃表面的平坦和边到边横向温度的一致。再将Mp50行扫描仪装于锡槽和退火炉之间，退火炉的特定部位及其出口处，用于扫描横跨玻璃宽度上各点的温度，
任何表面缺焰，如破裂、局部偏薄或偏厚、或因气泡处的冷却而使周围处玻璃产生温差，这些都会在计算机荧屏上实时显示出彩色图像。
瓶罐及容器
熔融的玻璃从熔炉中流到一个或多个料道(依生产规模而异)，在这里玻璃要保持均匀的温度。在料道的末端，料滴落入模具内，以吹制法(用压缩空气)或用芯模和成型模以压制法成型。
保持料道中熔融玻璃的合适温度十分关键，以保证玻璃在出口处有合适的均匀性。当料滴成形并离开料碗口时，它必须具有适合的粘度 (1摄式度的温度变化会造成粘度1%的变化)。红外光纤探头沿料道方向安装，以监视并控制其各个区段的温度。
退火炉内各个控制区的温度必须严格监视和控制，以保持制品的退火质量。如果制品在离开退火炉时太热，它会在随后的工序上破损或在遇到外部冷空气时产生裂纹。如果退火炉内制品冷却太快也会造成开裂或破损。如果瓶罐及容器施以冷端表面处理时，出口处的制品也需要保持一适当温度。
在退火炉的各个区段装上探头，可以精确监视和控制制品的冷却过程以及冷端的表面处理。这可以达到更好的质量控制和更少的废品。
玻璃纤维
有两种主要方法制造玻璃纤维：即离心法玻璃棉和喷吹法玻璃棉。料道各区段温度由红外光纤探头监视和控制，这样，工程师可以把进入成纤器(旋转头)处的玻璃保持在最佳温度(或者说粘度)。成纤器的温度由一个红外探头监视，保持其与纤维丝的相容性，并可防止成纤器出料孔的堵塞。堵孔可使玻璃“渣球”进入最后制品，即保温材料中。热的玻璃渣球在该保温材料制成几天后仍能将其衬纸引燃。
在固化炉，必须控制在合适温度，否则固化剂不会很好地固化。如果是衬纸和/或铝箔与玻璃纤维粘接，纤维必须处于准确的温度，以使材料之间良好地粘合。
探头沿输送带安装，以监视进出固化炉处的温度，用此温度反馈，工程师可监视并调整熔炉和固化炉的温度。如果是自动调节，探头讯号可接到控制室。MP50线扫描器装于固化炉之后，以监视固化的均匀度和检出整个宽度上潜藏的危险的渣球。红外探头布于料道、输送带、固化炉各处，可使整个生产线更有效率并保持制品的高质量。
其他工艺
其他工艺包括汽车风挡玻璃的加工等，都可以从使用Raytek红外探头上获益，加热段和成型段使用MP50行扫描器或Themalert探头来监视和控制其温度。在车辆和建筑用的夹层安全玻璃的生产上，用MP50行扫描仪可保证加工区的温度在合适的范围内，使夹层间良好地粘合。
事实上，任何与玻璃相关的工业，加热作为优质生产的一个要素，都可使用Raytek非接触红外探头，用于监视和控制有关过程。
电气设备红外热像测温技术应用 篇6
【关键词】红外热像；测温
1.红外测温技术简介
红外测温仪/热像仪可在远离目标的安全处测量物体的表面温度，成为电气设备维护必不可少的工具。通过探测电气设备和线路的热缺陷，从而及时发现、处理、预防重大事故的发生。在《带电设备红外诊断技术应用导则》中关于操作方法中指出：检测时一般先用热像仪对所有应测部位进行全面扫描，找出工况异常部位，然后对于异常部位和重点电气设备进行正确测温。电气设备/线路的热缺陷通常是指由于其内在或外在原因所造成的的发热现象。根据缺陷所产生的原因不同，可归纳3种：
第一种是长期暴露在空气中的部件，由于温度湿度的影响，或表面结垢而引起的接触不良，或由于外力作用所引起的部件损伤，因而使得的导电截面积减少而产生的发热。如接头连接不良，螺栓，垫圈未压紧；长期运行腐蚀氧化；大气中的活性气体、灰尘引起的腐蚀；元器件材质不良，加工安装工艺不好造成导体损伤；机械振动等各种原因所造成的导体实际截面降低；负荷电流不稳或超标等。
第二种是由于电器内部本身故障，如内部连接部件接触不良导致的电阻过大；绝缘材料老化、开裂、脱落；内部元件受潮，元气件损耗增大；冷却介质管路阻塞等等。第三种是因漏磁通产生的涡流损耗。
诊断范围：发电机的定子绕组线棒接头、铁心、电刷、端盖、冷却系统，旋转电机、变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、阻波器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线接头、组合电器、绝缘子串、低压电器以及具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备的二次回路等。
1.1判断方法
（1）表面温度判断法；（2）相对温差判断法：对电流制热型设备应准确测温，计算相对温度，判断缺陷性质；（3）同类比较法：同一电气回路中， 当三相电流对称和三相设备相同时比较对应部位的温升值，判断工况是否正常；同型号的电压制热型设备，可根据对应点温升差异判断设备是否正常；（4）热谱图分析；（5）档案分析法：根据不同时期的数据分析（温度，温升，相对温差和热谱图）。
1.2具体诊断方法
（1）红外测温仪可直接测试可观察到的设备及元气件的温度，从而迅速有效地发现所有连接点的热隐患。
（2）对于那些由于被遮挡而无法直接看到的部分，则可以根据其热量传递到外面部件上的温度变化情况加以分析。
考虑现场的实际情况，如：当前的温度，风量，负荷等。我们可以根据不同的特点，作出相应的判断，如：
是否该相位之间的温差大于 24℃？
是否绝对温度为94℃，或者大于正在使用的可靠的测定？
是否具有一个可见信号表明金属或者保温层已经熔化或者严重变色？
要预防设备出现故障和意外停机，建议做如下的全面预防性的维护程序：
当检测连接器时，知道连接器和环温间的温差相当重要，若环温未知，可用非接触测温仪很快地测得。若连接器比环温高10℃，即说明连接不良、电路接地短路或负载不平衡。更多的专家都赞成其温度读数比环温高30℃或更多，就表明存在严重问题了。
1.3电动机
工业现场通常有几百个多相电动机在工作，为确保电动机的使用寿命，必须监测温度以确保平衡的相间功率分布和合适的工作温度。NEMA—国际电气制造协会建议保持±1%功率平衡以防止损坏或烧坏电动机。红外测温仪可用于检查电源连接器和断路器（或保险丝）的温度是否相同。
1.4电动机轴承
当轴承损坏引起电动机震动或轴心偏离时通常会产生热，可用红外测温仪扫描轴承温度。测温仪使维护工程师在设备产生故障前就可探测到热点，及时进行定期维修或更换。 电动机绕组绝缘 假如工作温度超过额定的最大值，绕组绝缘的寿命就会大大缩短，电枢绕组绝缘的正常使用年限约是10年。
下面说明工作温度对绕组绝缘寿命的影响：
最大温度（额定的） 绝缘寿命.
超过10℃ 正常使用年限的1/2。
超过20℃ 正常使用年限的1/4。
超过30℃ 正常使用年限的1/8。
电气维护专业人士的研究表明，绕组表面温度较内部低10℃。当热过载保护设备不工作和电动机停机时，红外测温仪可有效探测故障所在。
1.5三相电路的相间测量
高电压三相电力电路在工业电力系统中是常用的，对于感应电动机、大型计算机和其它设备，要求相间功率平衡，这是很重要的原则，假如由于过负荷或短接地导致功率不平衡时，可能导致损坏和停机。 用非接触测温仪检测电缆和连接器相间温度是否相等，如果所测温差有5℃或更多，则立刻表明存在问题。
1.6变压器
变压器上通常标明最大工作温度，空冷器件的绕组可直接用红外测温仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明了变压器绕组的损坏。
1.7电线和电缆
可用红外非接触测温仪监测电线和电缆，查验由于断裂、腐蚀和老化等引起的过热，然后两条电缆进行比较，温度较高的电缆则负载较高的电流。
1.8交流不间断电源
UPS直流蓄电池之间的连接易松开和腐蚀，从而引起额外的热度，用红外测温仪可识别出UPS输出过滤器上的连接热点，冷点则指示直流过滤器电路正处于断开状态。 低压电池应用非接触测温仪检查以确保正确的连接，电池组中电池间的连接不良可能会烧毁接线端子。
1.9电气系统
在现场，红外测温仪有助于快速查验连接处、电线接点、变压器和其它设备的热点，有效节约开支。因为日常温度监测可防止由于设备损坏和系统意外停机导致的巨大开支。在这些领域，管理电气系统意味着日常性的读取变压器、线路或安装在距地面较高位置或其它难以接触到的元件的温度。
2.红外测温在我厂的应用
红外测温可以发现在设备运行状态下我们用常规手段无法监测到的非正常发热状况，而且可以用计算机分析设备的温度场和任意区域的平均温度、任意截面的温度分布曲线，还能实现对目标设备进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断，从而判断出设备的健康状况，避免设备烧损事故的发生，保障设备、机组的安全运行。
传统的检查接头或连接件接触情况只有在设备停运情况下通过测量接触电阻的方法进行，当设备运行时无法进行检查。我厂曾多次发生因接头氧化和振动造成设备接头接触不良而发热烧损电气设备的事件，比如#1主变高压侧套管将军帽处发热烧断引线；#4厂高变低压侧CT端子发热烧毁差动保护误动机组跳闸；#2主变CT端子发热烧毁差动保护误动；#1厂高变进线开关发热烧毁等事件，给机组安全稳定运行造成了严重威胁。
采用红外热像仪可以在设备运行状态下，不停电、不改变设备运行状态，准确检测出电气设备接头或连接件以及铁磁部件发热部位和发热温度，并可以清晰的显示出发热部位的温度场分布。
我们购买了广州飒特电力红外公司HY-6800型红外热像仪，对全厂所有电气设备进行了检查，发现了多起电机电缆引线接头和母线严重过热，避免了设备烧损造成机组限负荷甚至停运的安全隐患：
（1）查出#3发电机5CT C相二次端子严重发热的重，避免了CT端子烧毁造成机组保护误动跳闸的重大缺陷。
（2）查出达包Ⅰ回253线路CT A相连接处发热，避免了线路跳闸。
（3）并用红外热像仪成功的与电科院做了#5发电机定子铁损试验，准确查找出多处造成铁芯局部过热的铁芯层间绝缘破坏点，由北重厂家进行了维修。
（4）查出#2机组#1循环水泵电机引线连接处发热，避免了循环泵电机烧毁和机组限负荷。
（5）检查出#5、#6主变风冷电源引线、接触器发热，避免了主变冷却电源全失使变压器温度无法控制，机组被迫停运。
（6）查出#4机组#2定冷泵接触器引线、#2化学泵、#3清水泵等三十多处电气引线接头发热，避免了设备损坏。
以下是测出的部分设备发热热像图，可以清晰地看到设备的发热情况。
2.1电缆接头发热热像图
（#2机组#1循环水泵电机引线连接处发热）
（#1主变#1风冷电源接触器B相触头发热）
（#6主变风冷电源A相电缆引线发热）
2.2 #3发电机5CT端子发热热像图
2.3 #5发电机定子铁芯发热热像图
（定子铁芯处理前热像图，绿色部分为温度>50℃等温线）
（定子铁芯处理后热像图，绿色部分为温度>50℃等温线）
2.4 220KV升压站达包Ⅰ回253线路CT A相连接处发热）
3.效益分析
（1）在不影响设备运行的情况下，检查出众多主要电气设备连接处发热，避免了3起设备烧损造成机组被迫停运事故，1起220KV 253达包线路停电事故和主要辅机循环泵电机烧毁造成限负荷事件。
（2）应用红外热像测温技术监测电气设备温度，从常规的设备停运做“试验”的方法转变为不需停电，带电运行直接“看”到设备发热部位，大大减轻了劳动强度，检查结果直观、准确。
（3）应用红外热像技术坚持定期对电气设备测温，基本可以杜绝由于发热而造成设备损坏和机组跳闸事故，具有较高社会效益和经济效益。
（4）红外侧温技术可以延伸到锅炉、汽机等热机专业进行设备运行状态下检测健康状况。特别是我厂四期空冷机组，可以做为空冷岛冬季防冻手段，测量空冷凝汽器管道低温。
【参考文献】
[1]中华人民共和国电力行业标准.带电设备红外诊断应用规范.
红外线测温技术 篇7
高温加热炉是原油加工中的重要设备, 而加热炉炉管是其中的关键性部分。
炉管的工作环境恶劣, 炉管管壁处在管内烃类渗碳、结焦环境, 管内外氧化、硫化及高温环境下, 同时又承受自重、温差及开停车所引起的疲劳、热冲击等复杂的应力作用。
利用红外热成像技术, 可以直观、快速、全面、非接触测温, 连续显示炉管表面瞬态二维温度场分布。通过掌握实时及周期性的温度变化情况, 结合设备、装置结构的运行状况, 来诊断是否存在故障、分析引起故障的可能原因, 提出科学的、合理经济的设备检维修依据[1]。
2 主要研究内容
某石化公司连续重整装置是炼油生产中的重要环节, 有着极为重要的工艺地位和作用, 关系到其他炼油装置所需氢气的正常供给。因此, 在保证装置安全平稳运行的前提下, 尽可能的提升装置运行负荷, 具有十分明显的技术价值和经济效益[2]。
其加热炉炉管采用的是Cr5Mo材质, 该材质的极限运行温度为650℃。设计资料显示, 连续重整装置的运行满负荷为70万吨, 但在实际运行中发现, 并不能达到该指标。
因此, 如何确定装置的安全运行负荷上限, 并且在安全运行的前提下, 有效提升装置的运行负荷, 成为本次研究的重点。
3 加热炉炉管温度历史监测数据
该装置共有加热炉4台, 用于红外测温的观火孔共计16个。由于受到生产波动的影响, 在2015年3月, 装置的运行负荷出现了一定的波动, 红外检测次数也较为密集。最高运行负荷为60 t/h, 最低运行负荷为49 t/h, 测温次数共计15次, 共计出现超温点12个。
表1显示了该装置加热炉炉管的部分测温数据, 可以看出:2015年3月17日, 在54 t/h的运行负荷下, F-202的两个观火孔出现了673℃的历史高温。但结合历史数据分析, 并不属于常规性现象, 可以考虑通过采取工艺调整措施使炉管温度下降。3月24日上午的测温数据显示, 在负荷提升至57 t/h的条件下, 超温部位的温度不升反降。
F-201炉的炉管整体温度相对平稳, 呈现出随负荷上升而逐步增加的趋势, 温度变化幅度比F-202炉较小。负荷与温度整体成正比关系, 但同一负荷下温度也存在一定的变化。考虑到装置生产运行的实际, 通常认为在达到某一负荷参数平稳运行的条件下, 所测温度准确性较大。对于负荷刚刚改变的运行工况, 所测温度存在着一定的出入。因此, 需要结合多次测温结果进行综合分析, 从而获得更为准确的负荷与温度变化之间的对应关系。
4 结论与分析
负荷与温度整体成正比关系, 随着装置运行负荷的提升, 加热炉炉管温度呈现出整体增加的趋势。但并不排除局部温度变化较大, 与负荷呈相反趋势的情况。
对于安全运行温度的控制, 是基于加热炉炉管整体温度而言。根据历史测温数据和装置整体运行参数, 经多方分析讨论, 最终将连续重整装置的安全运行负荷确定为55万吨。对于局部温度超温的情况, 可通过对火嘴流量、火焰喷射方向进行调节等手段予以处理, 使其温度降到安全运行温度650℃以下。在能够保障装置的安全平稳运行的同时, 能够保证装置运行负荷的不下降, 从而提升加工量和经济效益。
装置的安全运行与加工量的有效提升, 关系到整个炼油工艺的平稳以及生产量的增加。而加热炉炉管温度是生产工艺中的一个重要参数, 其数值的高低直接影响到装置的运行负荷, 从而间接影响到产量和效益[3]。基于红外测温技术的连续重整装置运行负荷控制, 既能够有效的保障装置的安全平稳运行, 又提升了生产加工量, 有着极佳的技术和经济效益。
参考文献
[1]段冀渊.红外测温技术在表面温升快速检测中的应用[J].自动化仪表, 2011 (05) .
[2]唐磊.红外辐射测温在管式工业炉上的应用[J].红外技术, 2016 (07) .
红外线测温技术 篇8
1红外测温技术的工作原理
红外测温技术是以物体的辐射功率信号变成电能信号, 然后利用设备成像将用信号转化为电信号准确的输出, 已经被扫过的高压输电设备的空间位置和模拟对象的表面温度会扩散到屏幕上, 从而得到热成像和物体表面的热分布图像, 以此技术将红外测温技术应用到实际高压输电线路的检测中, 通过对高压输电线路的感知对物体存在的缺陷和故障部位进行判定。红外测温技术的优势主要体现在:与以往的接触式测温技术相比, 首先在于能够不接触物体表面就能够接受到物体发射红外线的方式, 对于远距离的测温能够起到反映速度快的效果, 然后, 红外测温技术的优势还体现在可对多种物体进行同步测温, 如对高温高压物体的高速运动体进行温度测量时, 热温度接触的物体能够弥补对以往接触测温物体的不足, 最后, 应用红外测温技术进行测量时, 红外测温技术的温度不会因被测物体的温度变化而发生变化, 并且能够保证有效的温度测量结果的准确性。
2红外测温技术的主要应用
红外测温技术在我国高压输电线路的应用随着高温故障出现的增多也越来越广泛, 对于由于高温引起的设备故障能够起到很好的检测和分析的效果, 其对设备的过热分析主要有两种, 分别是内部故障受热和外部故障受热, 内部故障受热是指在电力设备的运行中, 内部设备出现故障出现内部发热的情况, 导致输电线路发生故障, 外部设备出现故障主要由于外部因素的影响, 大量电流通过时出现瞬间高温现象, 导致输电线路发生故障, 对于这两类故障的发生都可以用红外测温技术进行解决, 主要可采取以下两种检测方法:
第一种方法是绝对温差法。利用这种方法对高压输电线路的运行进行检测可以根据我国相关的标准规定进行检测, 这项工作指在于在输电线路的正常工作状态下, 高压输电线路内部的内部钢芯绞线线路只能够在低于70度的温度下正常工作。而目前我国的高压输电线路的运行标准对于交流线路和直流线路中的金属器发热没有一个明确的划分标准, 这就需要电力部门借助电力工具的通用技术来进行分析才能达到了解电气设备接触性能的需要, 主要表现在两方面:一方面是在导线的两点之间的电阻值英镐控制在同等长度的导线电阻数值以下, 另一方面, 导线的温度数值应控制在接线处线路升温数值以下。通过这两方面因素就可以得知, 高压输电线路在正常负荷的运行下, 其输电线路的接管处和整版的部位和温度应该小于或等于直流电的温度, 因此, 在进行红外测温技术检测的过程中, 要和周边运行的导线数值进行参考, 尤其是对被测量的导线线路温度应进行重点测试, 以此来得到重要的参考依据, 然后对于有缺陷的数值进行重新计算, 通过这种方法就能够对风俗的环境温度不稳定因素的数值测定得到解决办法。
第二种方法是警戒升温法。这种方法可以使整个高压输电线路的发热区域的温度进行升高, 以此情况能够输电线路在此时温度下的基本情况, 通过对温升情况的科学合理判断, 能够检测高压输电线路运行中的准确故障。在实际情况下, 警戒温升参数在不同的实践过程中都可以通过温升参数来进行实现, 在不同的交流点状态下, 高压输电线路的导线由于接头的发热区的温升情况检测相似, 在对高温热度的情况判断上也就相对准确。同时, 通过对输电线路热缺陷的整体检测和判断, 其检测区域的相对环境温度的提升超过警戒温度的温升数, 这与以往的绝对误差法数值相比, 运用警戒温升法对输电线路的缺陷进行检测就具有一定的局限性, 这在实际应用中应引起具体重视, 具体可从两方面出发:一方面是对于高压输电线路的, 尤其是在架空高压输电线路的情况下, 当输电线路受到很多方面的影响后, 周围环境的变化会对高压输电线路产生影响, 尤其是温度和适度, 再加上风速等综合指标的影响, 在检验过程中, 这些影响因素都具有一定的局限性。也正因如此, 在架空高压输电线路的实际应用过程中, 主要就是通过数值设定的参考值来比较地面的实际温度和周围环境的相对风速和湿度, 以此来得出最后检测距离指标的效果;另一方面则是在高压输电线路运行情况下, 在负电荷通过的环境是线路材质和材料属性等情况时, 这两种因素完全一致的情况下, 就会收到周边临近环境的影响, 就会使高压电流线路表现出来的热现象比直流线路表现出来的热现象更加明显。
结语
综上所述, 对输电线路的检测应充分利用红外测温技术, 要根据合理科学的方法对红外测温技术进行研究, 利用温差法和警戒温报警法对输电线路进行及时保护, 对红外测温技术的合理应用能够确保高压输电线路的安全、稳定, 尤其是在夏天高温状态下, 输电线路的发热故障应确保有效的检测并及时对故障进行有效处理, 只有这样才能够确保输电线路的稳定运行, 保证居民和企业的正常生活和生产, 为我国电力事业的发展做出更大的贡献。
摘要：随着我国电力事业的快速发展, 我国电网系统在运行中会不同程度地受到输电事故或运行故障的影响, 这就需要我国的电力部门对高压输电线路进行及时的故障排查和检修, 对高压输电线路的安全性和可靠性做到足够的重视, 而红外测温技术的应用对高压输电线路的运行则起到了良好的监控作用, 这对输电线路的运行状态监测具有非常重要的意义。本文笔者则主要以红外测温技术为主要研究对象, 对其在高压输电线路中的测温技术应用做重点阐述, 以供参考。
关键词：红外测温技术,高压输电线路,应用
参考文献
[1]李银生.红外测温技术在电力系统的应用[J].大众用电, 2001 (02) .
[2]郭勇.红外测温技术在配网设备运行维护中的应用体会[J].低碳世界, 2013 (22) .
红外线测温技术 篇9
温度是电镀工艺中的重要参数,即使是“常温”,也是指在室温下工作,当环境温度超过室温时,只有进行有效的控制才能保证产品的质量和效率生产[1]。许多重要的电镀必须在相对固定的温度范围内进行,控温的前提是即时获取准确的镀液温度数值。
传统的电镀生产一直采用玻璃温度计直接从镀液中读取温度,由于温度是波动的,测到的值不够准确。即使是温度自动控制系统,也是将与继电器连接的玻璃温度计放在镀液中自动读取,与实际值有差异。温度计长期放置在镀槽中,占有一定的空间,还易遭误操作的破坏; 处于高温、高碱性镀液中时的使用寿命也会受到影响。红外测温仪的原理和结构相对简单,是应用最为普遍的一种非接触型单点测温仪器,是“九五”国家科技成果重点推广项目,能即时测定镀液温度,并可将其控制在许可范围内,确保生产效率和产品质量。以下对此进行介绍。
1 无接触红外测温技术
1. 1 红外测温原理
在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于其内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,且包含波段位于0. 75 ~ 1 000. 00 μm的红外线。
在设定的温度和波长下,物体发射的辐射能有一个最大值( 称之为黑体) ,其反射系数为1,其他物质的反射系数则小于1[1]。黑体的辐射度Pb( λT) 与温度T的四次方成正比[2]:
式中Pb( λT) ———温度为T时,黑体单位面积单位时间的总辐射度,W/m2
s———斯特芬-玻耳兹曼常量
T———物体温度,K
在相同条件下,物体在同一波长范围内辐射的功率小于黑体的功率,即物体的单色总辐射度Pb( λT) 小于黑体的单色辐射度P( T) ,两者之比为物体的单色黑度 ε( λ) ,式( 2) 为实际物体接近黑体的程度:
物体的单色黑度 ε( λ) 是不随波长而变化的,即ε( λ) = ε,此类物体为灰体,不同的物质有不同的值,即使是同一种物质,结构不同时其值也不同。若黑体ε = 1,一般灰体0 < ε < 1,则有:
基于式( 3) 和( 4) ,物体的热辐射测温式为
红外测温采用逐点分析的方式,将物体一个局部区域的热辐射聚焦在单个探测器上,通过已知物体的发射率,将辐射功率转化为温度[3]。
1. 2在电镀中的应用
红外测温仪是根据物体的红外辐射特性,依靠其内部光学系统将物体的红外辐射能量汇聚至探测器( 传感器) ,并转换成电信号,再通过放大电路、补偿电路及其线性处理,在显示终端显示被测物体的温度。其系统主要由光学机构、探测器、信号放大处理器、显示输出等组成。核心是红外探测器,将入射的辐射能转换成可测量的电信号。
目前,无接触红外测温基本上都是针对刚性物体的,表面温度信息比较容易获取,但与黑体间存在差别,故测试过程中需要通过补偿电路进行修正才能确保准确度[4，5]。由于镀液是液体,且有一定的透光性,工作中经常需要搅拌或循环,直接采用红外测温有一定的困难[6]。
基于以上考虑,采用红外技术对镀液无接触测温,需要采取2 项措施,以保证测量的准确性。图1 为对原红外测温系统增设补偿电路、测温金属试片后的镀液测温系统。其中,补偿电路用来校正环境和被测物体表面差异带来的干扰; 测温金属试片经防蚀涂装后放在镀液的合适位置。根据同一体系内所有物体温度趋于一致的原理,以金属试片温度代表镀液温度; 将红外测温探头对准镀液中的金属试片,即可收集到镀液的温度信息。
2 测温特别说明
( 1) 采用红外直接对准镀液进行测温,由于镀液温度与环境的不同,先要根据直接接触式温度计的读数调整补偿电路,经过对标准试样多次测量、设定,在取得合适的校正参数后,才可以无接触读取镀液温度值,其精确度符合实际情况。
( 2) 补偿电路是与红外测温模块一起组合在单片机内的,根据镀液工作温度范围或环境温度的变化( 如冬季和夏季的差异) ,通过可调变阻器调整电路响应参数,以校正测温的准确性。否则,将会出现误差。
( 3) 对于自动电镀生产线,如果在行车吊臂的适当位置配置红外测温探头,且以蓝牙方式与控制主机和显示器联接,可以实现无线信息传递,从而在行车运行过程中对镀液实时温度实现全程监测,实际温度除了在显示屏上显示外,更重要的是使恒温控制系统作出响应,随时开启或关闭热交换装置。与每个工作槽安装固定温度传感器的传统控温方式相比,可明显提高生产效率,节省镀槽有效工作容积。
红外线测温技术 篇10
一、红外测温技术的概述
在配网运行维护当中, 红外测温技术主要就是指运用红外线对配网当中各个设备的温度进行测量的一种技术, 在实际的应用过程当中, 红外测温技术就是根据配网设备运行过程当中产生的辐射热来进行相关的温度检测, 这样就能够有效的判断设备是否处在一个正常的工作状态。与传统方法进行比较, 红外测温技术有着很多的优点, 第一, 红外测温技术在应用过程当中更有着非常好的安全性, 在进行使用的过程当中, 红外测温技术可以不接触配网设备就进行测温, 这样能够在很大的程度上保证工作人员的人身安全。第二, 红外测温技术有着方便快捷的优点, 在红外测温技术进行应用的时候, 不仅仅不需要进行配网的端点, 并且测量的灵敏度非常高, 有着良好的抗干扰性能, 再就是这种测量仪器在携带方面非常的便捷, 这样就能够保证工作人员更加方便以及快捷的进行测温工作。第三, 准确性高, 红外测温技术在对配网设备进行温度测量的时候已经实现了图像以及数字的有机结合, 并且进行测量的精度非常高, 通过有关的数据调查显示, 红外测温计数在进行温度测量的时候能够将测量精度控制在两摄氏度的范围之内, 从这方面我们就能够看出, 红外测温技术与传统的配网设备测温技术相比的话是有着很大优势的。
二、红外测温技术在配网运行维护当中的应用体会
2.1能够提高设备的巡视质量
为了能够更好的保证配网安全的运行, 我们需要对配网设备进行巡视, 但是配电网是位于人们工作以及生活的区域当中的, 所以说相关的设备以及线路都是有着比较高的对地安全距离的, 也就是说如果我们仅仅是采用目测、手摸以及耳听这些手段是不能够清楚的对设备的运行状况进行了解的。配网的安全运行会直接影响到千家万户以及众多企事业单位用电的, 电力企业本来就会承受非常大的优质服务压力, 所以说我们不能够经常性的通过停电来对线路设备当中的故障进行检查维修, 这个时候应用红外测温技术就非常有效了, 红外测温技术可以在设备处于运行状态的情况之下对设备进行检测, 这样巡视人员在进行配网设备巡视的过程当中就能够及时的发现配网设备当中存在的隐患, 并且可以根据检测的结果对检修的计划进行制定, 有效的减少配网的停电时间, 提高供电的可靠性。
2.2能够有效的检测隔离开关刀口的发热情况
如果说电网当中隔离开关的刀口出现了发热的情况, 就有可能会造成配网的供电中断以及设备损坏的情况, 如果我们利用红外测温计数进行刀口温度的检测就能够及时的对刀口的温度进行确定, 判断刀口温度是否过热, 根据检测的结果尽早对刀口进行检修工作。隔离刀口发热主要就是因为隔离开关长时间的暴露在室外的空气当中, 导致开关的表面出现了氧化, 形成了一层氧化膜, 使得刀口的表面出现了电阻增大的情况, 这样就导致了电流流经刀口的时候产生了更多的热量, 从而引发了刀口过热的现象。
2.3能够坚持连续金具、线夹的发热
连续金具、线夹发热主要就是指在配电系统当中, 线路的导线之间或者是导线与设备之间出现了接触不良的情况, 这种情况导致的发热就是金具、线夹发热。这种情况一旦发生就有可能会造成十分严重的安全问题, 特别是连续金具产生发热, 如果说发热升级之后就会升级成一种故障, 往往就可能会出现导线断线以及掉落的情况, 这样情况的出现会严重的威胁到过往行人以及巡视人员的人身安全。我们可以应用红外测温技术避免这种问题的发生, 我们在尽心日常巡检的过程当中可以用红外测温技术进行检测, 如果说发现该处的热辐射不正常的话我们可以及时的提醒相关的工作人员来进行处理, 这样就可以避免安全事故的发生。
结语:综上所述, 配网设备在运行过程当中因为电压、电压的作用会产生不同的热效应, 在巡检的过程当中我们可以利用红外测温技术来对配网设备进行检测, 如果发现温度不正常的地方就能及时的进行处理, 将问题消灭在萌芽状态。
参考文献
[1]郭勇.红外测温技术在配网设备运行维护中的应用体会[J].低碳世界, 2013, 22:36-37.
[2]林世元.红外测温技术在配网设备运行维护中的应用[J].中国高新技术企业, 2014, 25:44-45.
红外线测温技术 篇11
一、红外测温的技术原理
红外测温技术是一种安全技术，它主要以红外线技术的运行原理为根本，对变电站中的设备进行温度测量，从而更好的监测变电站中设备的运行情况。红外测温技术对变电站中运行的设备进行安全监测所使用的技术原理是：通常情况下，物质都是由原子和分子构成的，这些原子和分子在排列过程中都是按照一定的排列规则进行的，所以说，原子与分子的排列形式有很多种，每一种排列形式最终都会形成一种物质，这同时也形成了差异化的物质。事实上，原子与分子在物质中，都是处于高速运转的状态，但是它们在运行过程中并不是没有规律的，而是在特定规律中进行高速运转。原子与分子在运转过程中会产生一定的热量，这些热量会给外界带来辐射，同时也被称为热辐射现象。而红外测温技术则通过原子与分子在运动中所辐射出来的热量对设备进行检测，从而可以达到保证测温安全的目的。换一种方式来说，把红外测温技术应用到变电站运维中，事实上也是对变电站中的变电设备进行热量检测，并比较监测到的热辐射能量和变电设备的实际温度，从而可以辨别变电运维中的变电设备是否在正常状态下运行。红外测温技术的实现过程是：首先收集变电站运维中变电设备因被辐射而产生的热量，再通过红外探测器、信号处理以及其他的专业设备进行传输，把收集到的热量转化为信号，这样就可以给变电站中的工作人员带来变电设备温度的相关信息，同时还能够反映出所监测的变电设备是否处于正常的发热状态，从而达到对变电设备实时监测的目的，并可以准确的判断出该变电运行设备是否有障碍问题存在。
二、红外测温的方法分类
1.温度判断法
温度判断法主要是对变电设备温度的普通测量，并根据一些测量经验的数值，来判断该变电设备有没有明显发热现象。温度判断法的要点为：第一，适用一些热点较不容易聚焦的变电设备；第二，为了避免有太阳的照射，同时还得保证变电设备具有较大的通流，通常可以在负荷晚峰阶段进行。
2.温差比对法
温差比对法实际上是一种横向比对法，它是根据对比两台一样的电流型设备中的两个对应测点之间的温度，来判断该变电设备是否存在故障。这种测温方法虽然不需要选择相应的时段，但是却需要事先确定好所要监测设备的部位，比如隔离开关触头等会发生变化的部位。
3.档案分析法
档案分析法事实上是一种纵向对比法，它主要是分析在不同阶段某一变电设备的红外图谱来了解变电设备的发热状态，从而判断出该变电设备的内部是否存在缺陷。档案分析法的要点为：要在监测之前建立相应的历史图谱，该历史图谱主要分为正常图谱和典型故障图谱两类，这样有利于后续监控环节的对比工作。
三、探析应用技术
1.用于检修状态
在变电设备的检修过程中，由以往的变电检修逐渐转变为较常规的设备状态查验及检修。该设备状态检修灵活性能很强，它可以减少日常的检修项目，避免因断电而给变电设备带来干扰，不过这种状态需提前判断出所要检测设备项目的体系配件状态。正常情况下，在变电运维中的变电配件都具有电荷，因此，想要了解其内部状态则具有较大的难度。因此，状态判断和所要获取设备的信息息息相关。在检修状态初始时，间接信息被包含在在线装置中，如查看并检验所存在的故障记录，也可以从中发现该变电设备所存在的缺陷。不过，这种检修状态也存在一定的漏洞。比如，在测查过程中要排设许多的弱点设备或者内在强电设备。在考量绝缘状态时，很难与其进行匹配，即使匹配成功，那么后续的一系列修护工作也很难进行。所记录变电设备的某一缺陷只是反映该设备某一时段的运维状态，并不能判断出下一时段该设备的异常走向，而红外测温技术刚好弥补了这一缺陷漏洞。对于红外测温技术来说，它具有较为独特的思路，变电运行设备发生故障大多发生于异常变热，红外测温技术完全可以测定这一现状。除此之外，测温时所必备的图谱可以很好的辨别每一时段的运维情况，可以作为辅助参考。
2.排除常见事故
如果变电设备负荷过高，那么设备中每一层级的变电体系都将承载较大的负担，在这种状态下会导致突发故障。在红外测温技术的操作环节中，有一项设备故障筛查，它与设备查验的效果及设备发生故障时的速率紧密相联。在实际考量中可以得出，如果运用纵横范围的对比温差，则可以辨别出该突发事故。比如，在定位相关数据时，可以获取出以下这些结果：在某一发热点中所测量的最高温度已经超过了五十四摄氏度，那么在其他对应节点中则测得四十二摄氏度或者二十四摄氏度这样的温度。从而就可以了解到，这些数据已经被包含在设定好的故障区域内。如果停止投运后，则会发现互感器衔接的线圈开始有受潮的现象发生，如果可以判断出这些事故隐患，那么将会最大限度的控制变电事故的发生。
四、红外测温技术的应用效果和相应的改进措施
红外测温技术如果应用到变电运维中，则可以有效监测变电设备的运行情况，这对变电设备的安全保障有着重要作用。在变电站的日常工作状态中，为了保证变电设备的安全、稳定运行，一般都会开展一项较为重要的工作，也就是变电站中的工作人员需在每一时段都需要对变电设备进行巡视检查，在这种工作状态下，可以及时发现变电站在运行过程中变电设备所存在的问题，并及时对所发生的故障进行监测和检修，同时还要对变电设备的运行状态进行实时检测。在未使用红外测温技术时，变电站中的工作人员大多采用目测、手摸等方式对变电设备进行监测。而目测则是使用最多的监测方式，不过这种监测方法很难发现变电设备所存在的发展性缺陷。比如，变电设备在运行過程中本身就会产生热量，所以在设备发生故障初期所产生的发热状态则很容易被工作人员所忽略，通常把这种发热状态看成是一种正常现象，待变电设备发热到一定程度时才有所察觉，但是在这一时期变电设备很有可能已经被损坏。除此之外，手摸等监测方法也不适合检测一些距离较近的变电设备。如果在变电运维过程中应用红外测温技术，则可以减少并改变使用目测这些常规检测手段所带来的缺陷。
另外，工作人员在安装隔离开关时，如果沒有按照有关规定进行安装，那么会给开关动作中合闸的操作带来误差。如果采用红外测温技术，那么不管变电站中的变电设备是在安装隔离开关，还是在监测设备运行，都可以准确的监测到变电设备中所存在异常发热的情况，从而确保变电设备的安全运行，并减少因巡检操作不符合规定而造成的运行事故。红外测温技术除了可以检测隔离开关外，还可以检测变电设备在运行过程中所出现的发夹异常发热现象，发夹发热通常是变电设备中的运行线路，在线路的接触部位所产生的一种发热情况。除此之外，弹簧垫片在被氧化后，会发生发线夹松动的现象，这会给变电线路的调整以及操作带来影响，同时也会威胁到变电运行的安全问题。垫片与线夹在接触过程中会使电阻增大，从而使变电设备的发热状况出现异常，如果变电设备在安装过程中并没有安装符合标准的垫片，或者在安装时没有采取严格的措施，这些都会使线路线夹有松动现象出现，线路一旦出现松动则变电设备的发热就会出现异常，或者不能在正常状态下运行。如果运用红外测温技术，则可以在安装变电设备的垫片时对其进行相应的监测，从而可以避免因线夹松动或者接触不良而引发的事故。红外测温技术在变电运维中的应用因具有较好的性能优势，所以它的应用范围将会越来越广。
五、红外测温技术在变电运维应用中需要注意的问题分析
红外测温技术和绝大多数的监测仪器相同，在使用过程中都需要注意一些事项，否则，将会影响对变电设备故障检测的准确率，严重时还会威胁到变电设备的安全运行，因此，在实际应用过程中，需要注意以下三点问题。
1.环境温度问题
因红外测温技术是在热成像原理的基础上对变电站的变电设备进行检测的，所以，在使用红外测温技术时一定要注意周围环境温度的影响，一般都会采取一定的方法来排除环境温度对变电设备检测的影响。比如在以上我们提到的温差对比法中，就可以把检测设备的环境温度排除。按照实际经验，通常在负载形同的状态下，变电设备发生故障部位的温度升高现象刚好与环境的温度呈正相关。
2.负载电流的问题
负载电流可以产生热量从而影响变电设备的温度。因此，在使用红外测温技术时一定要注意设备的负载电流，通常情况下，负载电流越大，变电设备故障部位的升温现象就会越明显。
3.主观因素的问题
对于主观因素来说，它主要是非系统性的因素而造成的。比如对焦等现象都会给变电设备检测的准确率带来影响。一般这种问题可以通过以下两种方式来解决：第一种是在高温、高压的时段增强红外测温的频率；第二种是可以使用三脚架来固定变电设备，这样可以确保变电设备的稳定性，如果要调整三脚架的位置以及参数，则可以按照相关公式加以计算。除此之外，红外测温技术还具有一定的局限性，比如，因油循环可以干扰变压器内部的故障热场，使红外测温技术无法在变压器外部获取到发热点，从而较难判断变压器内部中所存在的故障。
结语
红外线测温技术 篇12
一、故障的诊断
该矿一采主皮胶带运输机担负着矿井一采区、七采区、十采区的采煤运输任务。矿井主要的煤流运输设备一般处于回风流中, 环境温度高, 湿度大, 煤尘较大。
2011年12月25日, 监测发现一采主皮4#电机振动值最大达41.2mm/s, 严重超标。用红外测温仪测量电机主体, 最高温度值显示88℃, 电机轴伸端温度值为96℃, 轴承冲击监测值为9.5dB。提取油样做铁谱分析, 根据冲击值、铁谱图谱分析判断轴承没有问题。在对电机测振后, 把振源锁定在了电机的基础上, 振动最大部位在电机的钢架与混凝土基础连接部分。
后挖开混凝土, 发现有一条基础螺杆断掉, 此螺杆位于电机后端底角处, 将基础处理好再次复测, 振值已经降到了17.1mm/s, 温度值为64℃, 仍然超标。为此决定采用其他的监测手段进行故障分析。
二、红外热成像仪的应用
针对4#电机存在的问题, 采用FlukTi 10热成像仪对4#电机进行了监测, 在电机各部位设置了调色板, 检测数据见表1、表2。轴承最高温度为96℃, 根据不同颜色代表不同的部位可知温度最高点为轴承。电机主体温度最高值为61.1℃, 故排除电机绕组、转子、定子等故障, 最后确定为轴承润滑不良故障。
三、结语
在对轴承故障处理中, 发现4#电机轴承是因为润滑脂在润滑腔室内局部凝结成硬块造成润滑不良导致温度骤升, 与红外热成像的分析结论基本吻合。在清洗轴承腔室后加注新润滑油, 4#电机轴承的温度恢复了正常。
实例说明红外热成像技术在解决矿井煤流运输设备故障方面凸显出它的实效性和可行性, 在解决矿井其他设备故障上, 红外热成像技术也会发挥出其独特的优势。
参考文献
[1]刘贻铭, 徐道伦等.设备用油与润滑手册[M].煤炭工业出版社, 1989 (7) .