Archive for 一月, 2015

红外热成像检测在无损检测中的应用

在工业设备的无损检测方面,人们主要是利用红外热成像技术监测电气设备、动力机械设备和高温设备的运转状况,以及早发现故障的隐患。红外热成像技术应用于广泛的工业领域、大的温度范围、各种材料类型及各种试验模式。较成熟的应用领域如下:

(1)复合材料和结构—使用纤维增强型复合材料制造的元件和结构特别适合进行红外热成像的无损检测。这些材料损伤的特点是缺陷平行于材料的表面,而且热传导率较低。目前已有许多对复合材料和结构内部损伤(特别是撞击损伤)进行红外热成像检测应用的报道。另外,由于复合材料的各向异性,因此人们用红外热成像技术测量复合材料的热传导特性来评价复合材料的特性。

(2)热传导分析—主要用于对热量交换设备进行热交换效率的分析,也可对材料特性进行评价。

(3)建筑物检测—用于评价新建建筑物的加热、通风和制冷系统是否满足设计规范的要求,探测建筑物结构墙体或屋顶的潮湿状况,也用于测试屋门、窗的密封和墙内的线路管路布局及开孔等。

(4)电力传输系统—电力传输系统的检测是红外热成像应用最普遍的领域之一,其主要目的是测量电路接头部位的高温区,以发现接触不良的部位。

(5)路面、桥面和地下通道的探测—用于探测路面和桥面表面铺设材料与基体的分层缺陷,美国ASTM已有这方面的红外检测标准。

(6)汽车发动机及转动系统—用于评价汽车发动机及整流罩运行过程等。

(7)粘接材料和结构—用于检测粘接材料和构件粘接界面的质量。

(8)焊接和焊接结构—检测焊接过程焊件的冷却率,来指导焊接工艺的制订。

(9)应力分析—热成像应力分析是基于材料的热弹效应原理,即材料由应力引起的动力学变化可以引起温度的改变。这一方法可以非接触测量材料的应力,也可以检测材料或结构内的损伤和缺陷,也有人尝试检测压力容器上的缺陷。

(文章来自 中国测控网 编辑发布)

热成像助力荒原山火扑救

一望无际的灌木丛,随风摇曳的紫色沼泽草地,金色的欧洲蕨,风中的银色欧洲桦,还有叽喳的云雀和鸣叫的麻鹬:这就是卡尔姆特豪特荒原。这个位于卡尔姆特豪特的自然保护区面积超过8000公顷。在高温干燥的夏季,这片独特的保护区很容易发生火灾。

“2011年荒原发生了一场大火,”vanRiel中尉解释说。“火势蔓延的非常快,最终烧毁了600公顷的土地。我们开展了大规模的灭火行动,得到了多个消防大队的支持。为了挽救这片独特的自然保护区,上百名消防队员日以继夜的工作,有时候甚至冒着生命危险。”

在此次扑救中,热像仪也派上了用场。在我们成功扑灭明火的区域有时会有”地下火“。虽然肉眼看不见,但大火也同时在地下蔓延,这就很容易导致大火在距离火源几米以外的地方瞬间爆发。热像仪向我们清晰的展示了地下火肆虐的热点。

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保护消防员免遭滚燃伤害

“发生火灾时我们经常需要进入到浓烟中。对于消防员来说有时甚至是伸手不见五指的。有了热像仪,他们就能穿透浓烟,看清房间的布局,并确认周围是否还有被困群众。但更好的是热像仪的测温功能,它能保护消防队员避免一种非常危险的现象:滚燃。

“当我们进入建筑物时如果发现可能会发生滚燃,我们就会在冷却浓烟的同时通过热像仪密切观察屋顶的温度。当温度超过某个特定值时,我们就知道将要发生滚燃。为了不危及消防队员的生命,我们就需要在滚燃发生前撤离屋子。”

烟囱火

烟囱火通常源于燃料的不完全燃烧。未燃烧的挥发物质被加热到了蒸汽状态,但由于缺少足够的热量或是与烟囱相连的装置中没有足够的氧气而没有燃尽。挥发性馏分进入到烟囱中,接触到冷表面就会凝结成类似于焦油的物质和烟灰。这些物质逐渐累积直到烟囱被彻底清洗或是当烟囱达到一定温度和氧气水平时,沉积物就会被点燃。

“扑救烟囱火时我们使用热像仪检测烟囱的温度最高点。这一点能在热图像上立即显示出来,这样我们就能使用热像仪监控灭火的进度。”

不仅用于救火

“最近我们还使用FLIR热像仪寻找在卡尔姆特豪特荒原走失的儿童。太阳落山后我们就使用热像仪进行搜索,因为我们知道热像仪会发现孩子的热轮廓。“

(文章来自 慧聪消防网 编辑发布)

紫外成像技术——电网系统的“医生”

(图片来源:http://epaper.gywb.cn/)

  在近年来,我国电力系统中的电网规模在不断扩大,这就要求电力负荷也随着提高,而这必然会导致高压电力设备出现损坏和故障并不断增加,为了维持正常的电力供给,更需要对预防性维护性能加大技术要求。

但是电力设备检测并非易事,需要顾及安全因素和检测效率,并且要保证正常运行,因此,紫外成像仪就诞生了。对于预防和减少设备发生故障造成的重大损失,具有很大的经济效益。

紫外成像技术工作原理

输供电线路和变电站配电等相关设备都是在大气环境下工作,在某些情况下随着绝缘性能的降低、出现结构缺陷,或表面局部放电现象,当带电体的局部电压应力超过临界值时,会使空气游离而产生电晕放电现象。

在这一过程中,电晕和放电部位将大量辐射紫外线,这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。

紫外检测技术测量线路子污闪情况

受风雨、雪霜等气候影响,高压输电线路设备极容易发生污闪事故,而紫外成像技术可对500千伏高压输电线路、绝缘子进行了检测,这一技术具有不停电、不接触、直观、准确、安全等特点,提高了设备的安全性。

紫外测量具有较强的穿透力,利用紫外线检测能更准确的地对金属设备进行“体检”,在污秽较多、雾气较重的地区,紫外成像仪可进行间断巡视测量,密切关注各高压线路绝缘子污闪情况,详细做好异常记录,提前消除安全隐患,确保电网安全稳定运行。

紫外成像技术作为电网系统的“医生”,对高压设备进行准确有效的“把脉体检”,为电网的平稳运行带来了福音。

(本文来自 云南低碳经济网)

红外热像仪——消防员的新装备

 

电气化作为社会进步的标志,各种电气设施越来越多地步入国民经济和人民生活的各个领域。同时它也因各种原因诱发了大量的火灾隐患,造成的人员伤亡及经济损失,消防员的热舞也越发繁重。消防员的工作与危险紧密联系,为了更好地推动消防工作的开展,在救援火灾的同时,保护消防员自身安全,许多防火专用热像仪成为了消防员的首选。

热成像是使用由特殊传感器构成的成像仪“看到”物体所释放的能量。由于热能或红外光线的波长过长而无法侦测,因此人眼无法看到。我们作为热能所感知到的实际是电磁波谱的一部分。红外线能帮助我们看到肉眼无法看到的物体。热像仪生成不可见红外或“热”辐射形成的图像。根据不同物体之间的温差,热成像技术可生成清晰的图像。这是适用于预见性维护、建筑检查、研发以及自动化应用的绝佳工具。热成像能够在完全漆黑的环境下、夜间、透过灰雾、烟雾以及从远距离看到所观察的物体。

在火灾现场,红外热像仪往往起到这样几点作用:

1. 红外热像仪可以作为火情侦查时的辅助工具,用于确定火焰中心位置、燃烧程度和蔓延情况。以往侦测火情智能凭借消防员的肉眼和经验,使用红外热像仪后能大大提高效率和准确度,火场指挥员可以更好地指挥灭火。

2. 热像仪也可以对建筑的结构的安全行进行无损检测,在火灾扑救的同时对建筑承重部位进行不间断检测,判断建筑是否出现强度下降等情况。

3. 利用红外光可以穿透热烟雾的特点,以及火灾现场被困人员与周围环境存在的温度差,用红外热成像仪显示不同的温度分布图,可使消防人员在浓烟情况下,清晰地发现被困人员,将其救出。

看来,红外热像仪真的在消防领域带来不少优势,一定会成为未来消防装置中不可或缺的一环。

紫外成像仪为铁路“把脉”

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高速列车现在在中国正处于发展的巅峰,电气化铁路已成为中国运输发展的霸主。电气化铁路主要优势在于能耗低、运能大、功率大、运输成本低、污染少、粉尘与噪声小等诸多优势。同时也存在问题,最大的问题就是电力供应系统发生大面积停电而造成铁路网络的瘫痪。

随着电力系统的电网规模的不断扩大、电力负荷要求的不断提高,电力系统中使用的各种类型的高压设备的损坏、故障也不断增加,相应对预防性维护的要求也不断提高。输供电线路和变电站配电等设备在大气环境下工作,在某些情况下随着绝缘性能的降低、出现结构缺陷,或表面局部放电现象,电晕和表面局部放电过程中,电晕和放电部位将大量辐射紫外线,这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。目前,可用于诊断目的的放电过程的各种方法中,光学方法的灵敏度、分辨率和抗干扰能力最好。即采用高灵敏度的紫外线辐射接受器,记录电晕和表面放电过程中辐射的紫外线,再加以处理、分析达到评价设备状况的目的。预防,减少设备发生故障造成的重大损失,具有很大的经济效益。(转自百度百科)

紫外成像就像是给设备进行体检一样,能把设备的放电情况看得清清楚楚,这种技术在目前的电气化铁路检查上,给予了非常大的帮助。通过紫外成像仪个铁路“把脉”,发现安全隐患,确保整个铁路电网安全的稳定运行。

车载红外热像仪——提高车辆安全

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如今各大汽车厂商都将提高车辆的安全性作为汽车研发的头等大事,其中发现,现在的车祸往往集中在夜晚或者恶劣天气导致的视线不佳。如何在视线不佳的前提下降低车祸的发生,是困扰在每个设计者心中的问题。如今,车载红外热像仪的出现成为了不少汽车设计者解决这一问题的最佳方案。

车载红外热像仪是对驾驶员在汽车行驶过程中的一场革命,因为根本不同于传统的驾驶员驾驶汽车的肉眼视野,红外热像仪可以清楚的在夜间完全无光的情况下对行驶前方的路况进行观测,而且可以在大雨、大雾、大雪、沙尘或者浓烟等极其恶劣的情况下看到远处的路况,更快的发现前方路况意味着司机可以有更多时间做出判断,避免危险发生。

红外热像仪是通过吸收目标物体的能量辐射生成红外图像和温度测量的仪器,能够帮助我们看见肉眼无法看见的情况。它能够生成红外图像或热辐射图像,并且能够提供精确的非接触温度测量功能。

因为人体的温度比外界通常要高上一些,所以车载红外热像仪可以清楚地在恶劣天气下观测路边行人的状况,当发现行人有可能会横穿马路时也会提前减速,并且不会受到别的车辆的车灯影响视线。

以前,这样的红外热像检测功能常作为军用技术被普遍安装在军用车辆。现在,它也进入私家车市场,融合到人们的生活中去。如今雾霾这么严重,何不给自己也备上一个呢?

士兵的眼睛——红外热像仪

蛇在夜里猎食之所以能发现老鼠是因为它能感应到其身体散发出的红外线,但人类的眼睛因为生理结构的原因做不到这一点。然而,红外热像仪的发明,使得人类也拥有了在夜间看清一切生物的本领。

红外热像仪在如今的信息化战争中,广泛被运用于夜视仪器。红外线的产生原理和穿透能力强的传播特性,使得红外热像仪可在全天候条件下工作,且具有能透过树丛、幕布、伪装网发现目标等特性。当两军交火之时,一方装备最先进的红外夜视装置而另一方没有,就会使战争的天平剧烈倾斜。

一个最好的例子就是:1991年海湾战争中,在风沙和硝烟弥漫的战场上,由于美军的先进传感器技术使他们在战争中获得了全面的信息优势——红外热像仪,M1A1坦克装备的热成像仪在夜间或烟雾条件下可以识别1500米内的目标,而探测距离远达3000米。伊军T-72M配备的只是第二代微光夜视仪,最大探测距离800米、甚至更短。这使M1A1坦克普遍做到先敌开火、机载前视红外热像仪可以发现埋在沙子下的伊军坦克。战后很多伊军坦克兵俘虏回忆,他们只能朝着炮口火焰还击。所以,T-72MM1A1的在海湾战争的较量,就像是一个瞎子与一个视力正常的人在搏斗,而这个视力正常的人还更强壮一些,T-72M战绩为0的惨败也就不足奇怪了。由此可以看出红外夜视器材在现代战争中的重要作用。美军在海湾战争中表现出了巨大的信息化优势,美军最终坦克只损失几辆,而且没有成员伤亡,而伊拉克的5000多辆坦克被击毁3000多辆。(转自百度百科)

由此可见,科技的力量在战争中能得到充分检验。无需通过探照灯的照明,而是利用目标与周围环境之间由于温度差所产生的热对比度。一般情况下,飞机,坦克,人体等军事目标往往比周围环境热,因而能成为热成像仪器易于探测的目标。

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红外热像仪预防埃博拉入侵

如今,埃博拉病毒正在西非大陆上肆意横行,有效的对西非四国的出入境检测十分重要。埃博拉症状之一就是会突然发热(高热),因此,有效的人体测温成为排查埃博拉病毒感染者的关键,红外热像仪凭借其非接触、实时、精确测温等特点,成为此次埃博拉检测工具的主力军。
红外热像仪通过探测人体本身发出的红外辐射,将物体表面温度分布形成视频图像。人体局部的温度越高,其红外辐射能量越大,热像仪即通过接收到的红外线能量来获得人体表面的温度分布。红外成像仪适用于人流量很大的公共场合的人群排查,如机场、车站、进出口检疫局、大型写字楼等。红外热像仪的测量精确高,并且可以准确的将整个热分布呈现在显示屏上,所以大部分发热传染疾病都可以迅速通过红外热像仪找出。由于被埃博拉病毒感染主要症状为高温发热,检测人员使用人体测温热像仪可以准确快速地发现高温人员,有效提高埃博拉排查和检测效率。
如果使用传统的体温计对大规模的人群人体作体温测量,效率很低,一个人至少要花费2~3分钟时间来使用温度计,还不是十分卫生。红外热像仪则包含以下几种优点:
1.非接触式检测,被检测旅客通过人体测温热像仪视场内区域即可完成体温检测,同时工作人员远离被测人群,可有效地避免交叉感染;
2.高温自动报警,一旦发现发热旅客,立即触发报警,并通知相关工作人员对可疑旅客进行医学复查;
3.连续地大面积检测,适合大流量人群;
4.体积小,可隐蔽安装;
5.精度高,减小错误发生可能。
所以,在对抗埃博拉病毒的基础上,红外热像仪起到了关键的作用。不仅如此,在流感等发热疾病极易传染的今天,红外热像仪更是可以有效的遏制传染病的蔓延。

红外热像仪检测保障车辆安全

随着汽车普及,车祸的发生率也在逐渐增加,很多交通事故都是由刹车失灵造成的。所以如何检测到刹车片目前的性能,红外热成像仪如今就可大显身手。

如果刹车片的温度过高,效率就会降低。急刹车时,强烈的摩擦会使刹车盘和刹车片的温度高达1000℃!如果摩擦材质过硬会导致制动盘加快磨损,紧急制动时还有可能让制动摩擦片开裂或脱落,最终导致刹车失灵。

红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测刹车片的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应,将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

通过多次连续刹车,检测红外热像仪上刹车片的热像图变化。如果刹车片摩擦材质过软,在连续刹车后刹车片温度急剧升高,制动力会明显下降。相反,如果摩擦材质过硬,温度变化趋势较缓,则会导致刹车片制动盘加快磨损。根据热成像数值,判断目前车辆刹车片的性能。

红外热像仪相比其他测温仪器,属于非接触测温,操作简单易懂;成像技术反应整个刹车片的温度分布,测量结果更精确。

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