Archive for 1月, 2015

紅外熱成像檢測在無損檢測中的應用

在工業設備的無損檢測方麵,人們主要是利用紅外熱成像技術監測電氣設備、動力機械設備和高溫設備的運轉狀況,以及早發現故障的隱患。紅外熱成像技術應用於廣泛的工業領域、大的溫度範圍、各種材料類型及各種試驗模式。較成熟的應用領域如下:

(1)複合材料和結構—使用纖維增強型複合材料製造的元件和結構特別適合進行紅外熱成像的無損檢測。這些材料損傷的特點是缺陷平行於材料的表麵,而且熱傳導率較低。目前已有許多對複合材料和結構內部損傷(特別是撞擊損傷)進行紅外熱成像檢測應用的報道。另外,由於複合材料的各向異性,因此人們用紅外熱成像技術測量複合材料的熱傳導特性來評價複合材料的特性。

(2)熱傳導分析—主要用於對熱量交換設備進行熱交換效率的分析,也可對材料特性進行評價。

(3)建築物檢測—用於評價新建建築物的加熱、通風和製冷係統是否滿足設計規範的要求,探測建築物結構牆體或屋頂的潮濕狀況,也用於測試屋門、窗的密封和牆內的線路管路布局及開孔等。

(4)電力傳輸係統—電力傳輸係統的檢測是紅外熱成像應用最普遍的領域之一,其主要目的是測量電路接頭部位的高溫區,以發現接觸不良的部位。

(5)路麵、橋麵和地下通道的探測—用於探測路麵和橋麵表麵鋪設材料與基體的分層缺陷,美國ASTM已有這方麵的紅外檢測標準。

(6)汽車發動機及轉動係統—用於評價汽車發動機及整流罩運行過程等。

(7)粘接材料和結構—用於檢測粘接材料和構件粘接界麵的質量。

(8)焊接和焊接結構—檢測焊接過程焊件的冷卻率,來指導焊接工藝的製訂。

(9)應力分析—熱成像應力分析是基於材料的熱彈效應原理,即材料由應力引起的動力學變化可以引起溫度的改變。這一方法可以非接觸測量材料的應力,也可以檢測材料或結構內的損傷和缺陷,也有人嚐試檢測壓力容器上的缺陷。

(文章來自 中國測控網 編輯發布)

熱成像助力荒原山火撲救

一望無際的灌木叢,隨風搖曳的紫色沼澤草地,金色的歐洲蕨,風中的銀色歐洲樺,還有嘰喳的雲雀和鳴叫的麻鷸:這就是卡爾姆特豪特荒原。這個位於卡爾姆特豪特的自然保護區麵積超過8000公頃。在高溫幹燥的夏季,這片獨特的保護區很容易發生火災。

“2011年荒原發生了一場大火,”vanRiel中尉解釋說。“火勢蔓延的非常快,最終燒毀了600公頃的土地。我們開展了大規模的滅火行動,得到了多個消防大隊的支持。為了挽救這片獨特的自然保護區,上百名消防隊員日以繼夜的工作,有時候甚至冒著生命危險。”

在此次撲救中,熱像儀也派上了用場。在我們成功撲滅明火的區域有時會有”地下火“。雖然肉眼看不見,但大火也同時在地下蔓延,這就很容易導致大火在距離火源幾米以外的地方瞬間爆發。熱像儀向我們清晰的展示了地下火肆虐的熱點。

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保護消防員免遭滾燃傷害

“發生火災時我們經常需要進入到濃煙中。對於消防員來說有時甚至是伸手不見五指的。有了熱像儀,他們就能穿透濃煙,看清房間的布局,並確認周圍是否還有被困群眾。但更好的是熱像儀的測溫功能,它能保護消防隊員避免一種非常危險的現象:滾燃。

“當我們進入建築物時如果發現可能會發生滾燃,我們就會在冷卻濃煙的同時通過熱像儀密切觀察屋頂的溫度。當溫度超過某個特定值時,我們就知道將要發生滾燃。為了不危及消防隊員的生命,我們就需要在滾燃發生前撤離屋子。”

煙囪火

煙囪火通常源於燃料的不完全燃燒。未燃燒的揮發物質被加熱到了蒸汽狀態,但由於缺少足夠的熱量或是與煙囪相連的裝置中沒有足夠的氧氣而沒有燃盡。揮發性餾分進入到煙囪中,接觸到冷表麵就會凝結成類似於焦油的物質和煙灰。這些物質逐漸累積直到煙囪被徹底清洗或是當煙囪達到一定溫度和氧氣水平時,沉積物就會被點燃。

“撲救煙囪火時我們使用熱像儀檢測煙囪的溫度最高點。這一點能在熱圖像上立即顯示出來,這樣我們就能使用熱像儀監控滅火的進度。”

不僅用於救火

“最近我們還使用FLIR熱像儀尋找在卡爾姆特豪特荒原走失的兒童。太陽落山後我們就使用熱像儀進行搜索,因為我們知道熱像儀會發現孩子的熱輪廓。“

(文章來自 慧聰消防網 編輯發布)

紫外成像技術——電網係統的“醫生”

(圖片來源:http://epaper.gywb.cn/)

  在近年來,我國電力係統中的電網規模在不斷擴大,這就要求電力負荷也隨著提高,而這必然會導致高壓電力設備出現損壞和故障並不斷增加,為了維持正常的電力供給,更需要對預防性維護性能加大技術要求。

但是電力設備檢測並非易事,需要顧及安全因素和檢測效率,並且要保證正常運行,因此,紫外成像儀就誕生了。對於預防和減少設備發生故障造成的重大損失,具有很大的經濟效益。

紫外成像技術工作原理

輸供電線路和變電站配電等相關設備都是在大氣環境下工作,在某些情況下隨著絕緣性能的降低、出現結構缺陷,或表麵局部放電現象,當帶電體的局部電壓應力超過臨界值時,會使空氣遊離而產生電暈放電現象。

在這一過程中,電暈和放電部位將大量輻射紫外線,這樣便可以利用電暈和表麵局部放電的產生和增強間接評估運行設備的絕緣狀況和及時發現絕緣設備的缺陷。

紫外檢測技術測量線路子汙閃情況

受風雨、雪霜等氣候影響,高壓輸電線路設備極容易發生汙閃事故,而紫外成像技術可對500千伏高壓輸電線路、絕緣子進行了檢測,這一技術具有不停電、不接觸、直觀、準確、安全等特點,提高了設備的安全性。

紫外測量具有較強的穿透力,利用紫外線檢測能更準確的地對金屬設備進行“體檢”,在汙穢較多、霧氣較重的地區,紫外成像儀可進行間斷巡視測量,密切關注各高壓線路絕緣子汙閃情況,詳細做好異常記錄,提前消除安全隱患,確保電網安全穩定運行。

紫外成像技術作為電網係統的“醫生”,對高壓設備進行準確有效的“把脈體檢”,為電網的平穩運行帶來了福音。

(本文來自 雲南低碳經濟網)

紅外熱像儀——消防員的新裝備

 

電氣化作為社會進步的標誌,各種電氣設施越來越多地步入國民經濟和人民生活的各個領域。同時它也因各種原因誘發了大量的火災隱患,造成的人員傷亡及經濟損失,消防員的熱舞也越發繁重。消防員的工作與危險緊密聯係,為了更好地推動消防工作的開展,在救援火災的同時,保護消防員自身安全,許多防火專用熱像儀成為了消防員的首選。

熱成像是使用由特殊傳感器構成的成像儀“看到”物體所釋放的能量。由於熱能或紅外光線的波長過長而無法偵測,因此人眼無法看到。我們作為熱能所感知到的實際是電磁波譜的一部分。紅外線能幫助我們看到肉眼無法看到的物體。熱像儀生成不可見紅外或“熱”輻射形成的圖像。根據不同物體之間的溫差,熱成像技術可生成清晰的圖像。這是適用於預見性維護、建築檢查、研發以及自動化應用的絕佳工具。熱成像能夠在完全漆黑的環境下、夜間、透過灰霧、煙霧以及從遠距離看到所觀察的物體。

在火災現場,紅外熱像儀往往起到這樣幾點作用:

1. 紅外熱像儀可以作為火情偵查時的輔助工具,用於確定火焰中心位置、燃燒程度和蔓延情況。以往偵測火情智能憑借消防員的肉眼和經驗,使用紅外熱像儀後能大大提高效率和準確度,火場指揮員可以更好地指揮滅火。

2. 熱像儀也可以對建築的結構的安全行進行無損檢測,在火災撲救的同時對建築承重部位進行不間斷檢測,判斷建築是否出現強度下降等情況。

3. 利用紅外光可以穿透熱煙霧的特點,以及火災現場被困人員與周圍環境存在的溫度差,用紅外熱成像儀顯示不同的溫度分布圖,可使消防人員在濃煙情況下,清晰地發現被困人員,將其救出。

看來,紅外熱像儀真的在消防領域帶來不少優勢,一定會成為未來消防裝置中不可或缺的一環。

紫外成像儀為鐵路“把脈”

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高速列車現在在中國正處於發展的巔峰,電氣化鐵路已成為中國運輸發展的霸主。電氣化鐵路主要優勢在於能耗低、運能大、功率大、運輸成本低、汙染少、粉塵與噪聲小等諸多優勢。同時也存在問題,最大的問題就是電力供應係統發生大麵積停電而造成鐵路網絡的癱瘓。

隨著電力係統的電網規模的不斷擴大、電力負荷要求的不斷提高,電力係統中使用的各種類型的高壓設備的損壞、故障也不斷增加,相應對預防性維護的要求也不斷提高。輸供電線路和變電站配電等設備在大氣環境下工作,在某些情況下隨著絕緣性能的降低、出現結構缺陷,或表麵局部放電現象,電暈和表麵局部放電過程中,電暈和放電部位將大量輻射紫外線,這樣便可以利用電暈和表麵局部放電的產生和增強間接評估運行設備的絕緣狀況和及時發現絕緣設備的缺陷。目前,可用於診斷目的的放電過程的各種方法中,光學方法的靈敏度、分辨率和抗幹擾能力最好。即采用高靈敏度的紫外線輻射接受器,記錄電暈和表麵放電過程中輻射的紫外線,再加以處理、分析達到評價設備狀況的目的。預防,減少設備發生故障造成的重大損失,具有很大的經濟效益。(轉自百度百科)

紫外成像就像是給設備進行體檢一樣,能把設備的放電情況看得清清楚楚,這種技術在目前的電氣化鐵路檢查上,給予了非常大的幫助。通過紫外成像儀個鐵路“把脈”,發現安全隱患,確保整個鐵路電網安全的穩定運行。

車載紅外熱像儀——提高車輛安全

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如今各大汽車廠商都將提高車輛的安全性作為汽車研發的頭等大事,其中發現,現在的車禍往往集中在夜晚或者惡劣天氣導致的視線不佳。如何在視線不佳的前提下降低車禍的發生,是困擾在每個設計者心中的問題。如今,車載紅外熱像儀的出現成為了不少汽車設計者解決這一問題的最佳方案。

車載紅外熱像儀是對駕駛員在汽車行駛過程中的一場革命,因為根本不同於傳統的駕駛員駕駛汽車的肉眼視野,紅外熱像儀可以清楚的在夜間完全無光的情況下對行駛前方的路況進行觀測,而且可以在大雨、大霧、大雪、沙塵或者濃煙等極其惡劣的情況下看到遠處的路況,更快的發現前方路況意味著司機可以有更多時間做出判斷,避免危險發生。

紅外熱像儀是通過吸收目標物體的能量輻射生成紅外圖像和溫度測量的儀器,能夠幫助我們看見肉眼無法看見的情況。它能夠生成紅外圖像或熱輻射圖像,並且能夠提供精確的非接觸溫度測量功能。

因為人體的溫度比外界通常要高上一些,所以車載紅外熱像儀可以清楚地在惡劣天氣下觀測路邊行人的狀況,當發現行人有可能會橫穿馬路時也會提前減速,並且不會受到別的車輛的車燈影響視線。

以前,這樣的紅外熱像檢測功能常作為軍用技術被普遍安裝在軍用車輛。現在,它也進入私家車市場,融合到人們的生活中去。如今霧霾這麼嚴重,何不給自己也備上一個呢?

士兵的眼睛——紅外熱像儀

蛇在夜裏獵食之所以能發現老鼠是因為它能感應到其身體散發出的紅外線,但人類的眼睛因為生理結構的原因做不到這一點。然而,紅外熱像儀的發明,使得人類也擁有了在夜間看清一切生物的本領。

紅外熱像儀在如今的信息化戰爭中,廣泛被運用於夜視儀器。紅外線的產生原理和穿透能力強的傳播特性,使得紅外熱像儀可在全天候條件下工作,且具有能透過樹叢、幕布、偽裝網發現目標等特性。當兩軍交火之時,一方裝備最先進的紅外夜視裝置而另一方沒有,就會使戰爭的天平劇烈傾斜。

一個最好的例子就是:1991年海灣戰爭中,在風沙和硝煙彌漫的戰場上,由於美軍的先進傳感器技術使他們在戰爭中獲得了全麵的信息優勢——紅外熱像儀,M1A1坦克裝備的熱成像儀在夜間或煙霧條件下可以識別1500米內的目標,而探測距離遠達3000米。伊軍T-72M配備的隻是第二代微光夜視儀,最大探測距離800米、甚至更短。這使M1A1坦克普遍做到先敵開火、機載前視紅外熱像儀可以發現埋在沙子下的伊軍坦克。戰後很多伊軍坦克兵俘虜回憶,他們隻能朝著炮口火焰還擊。所以,T-72MM1A1的在海灣戰爭的較量,就像是一個瞎子與一個視力正常的人在搏鬥,而這個視力正常的人還更強壯一些,T-72M戰績為0的慘敗也就不足奇怪了。由此可以看出紅外夜視器材在現代戰爭中的重要作用。美軍在海灣戰爭中表現出了巨大的信息化優勢,美軍最終坦克隻損失幾輛,而且沒有成員傷亡,而伊拉克的5000多輛坦克被擊毀3000多輛。(轉自百度百科)

由此可見,科技的力量在戰爭中能得到充分檢驗。無需通過探照燈的照明,而是利用目標與周圍環境之間由於溫度差所產生的熱對比度。一般情況下,飛機,坦克,人體等軍事目標往往比周圍環境熱,因而能成為熱成像儀器易於探測的目標。

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紅外熱像儀預防埃博拉入侵

如今,埃博拉病毒正在西非大陸上肆意橫行,有效的對西非四國的出入境檢測十分重要。埃博拉症狀之一就是會突然發熱(高熱),因此,有效的人體測溫成為排查埃博拉病毒感染者的關鍵,紅外熱像儀憑借其非接觸、實時、精確測溫等特點,成為此次埃博拉檢測工具的主力軍。
紅外熱像儀通過探測人體本身發出的紅外輻射,將物體表麵溫度分布形成視頻圖像。人體局部的溫度越高,其紅外輻射能量越大,熱像儀即通過接收到的紅外線能量來獲得人體表麵的溫度分布。紅外成像儀適用於人流量很大的公共場合的人群排查,如機場、車站、進出口檢疫局、大型寫字樓等。紅外熱像儀的測量精確高,並且可以準確的將整個熱分布呈現在顯示屏上,所以大部分發熱傳染疾病都可以迅速通過紅外熱像儀找出。由於被埃博拉病毒感染主要症狀為高溫發熱,檢測人員使用人體測溫熱像儀可以準確快速地發現高溫人員,有效提高埃博拉排查和檢測效率。
如果使用傳統的體溫計對大規模的人群人體作體溫測量,效率很低,一個人至少要花費2~3分鍾時間來使用溫度計,還不是十分衛生。紅外熱像儀則包含以下幾種優點:
1.非接觸式檢測,被檢測旅客通過人體測溫熱像儀視場內區域即可完成體溫檢測,同時工作人員遠離被測人群,可有效地避免交叉感染;
2.高溫自動報警,一旦發現發熱旅客,立即觸發報警,並通知相關工作人員對可疑旅客進行醫學複查;
3.連續地大麵積檢測,適合大流量人群;
4.體積小,可隱蔽安裝;
5.精度高,減小錯誤發生可能。
所以,在對抗埃博拉病毒的基礎上,紅外熱像儀起到了關鍵的作用。不僅如此,在流感等發熱疾病極易傳染的今天,紅外熱像儀更是可以有效的遏製傳染病的蔓延。

紅外熱像儀檢測保障車輛安全

隨著汽車普及,車禍的發生率也在逐漸增加,很多交通事故都是由刹車失靈造成的。所以如何檢測到刹車片目前的性能,紅外熱成像儀如今就可大顯身手。

如果刹車片的溫度過高,效率就會降低。急刹車時,強烈的摩擦會使刹車盤和刹車片的溫度高達1000℃!如果摩擦材質過硬會導致製動盤加快磨損,緊急製動時還有可能讓製動摩擦片開裂或脫落,最終導致刹車失靈。

紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測刹車片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,從而獲得紅外熱像圖,這種熱像圖與物體表麵的熱分布場相對應,將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。

通過多次連續刹車,檢測紅外熱像儀上刹車片的熱像圖變化。如果刹車片摩擦材質過軟,在連續刹車後刹車片溫度急劇升高,製動力會明顯下降。相反,如果摩擦材質過硬,溫度變化趨勢較緩,則會導致刹車片製動盤加快磨損。根據熱成像數值,判斷目前車輛刹車片的性能。

紅外熱像儀相比其他測溫儀器,屬於非接觸測溫,操作簡單易懂;成像技術反應整個刹車片的溫度分布,測量結果更精確。

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