一、紅外熱成像技術 \Obr.
I\~G|B 紅外線是一種電磁波,具有與無線電波和可見光一樣的本質。紅外線的發(fā)現是人類對自然認識的一次飛躍。利用某種特殊的電子裝置將物體表面的溫度分布轉換成人眼可見的圖像,并以不同顏色顯示物體表面溫度分布的技術稱之為紅外熱成像技術,這種電子裝置稱為紅外熱像儀。 !/ WiYEz\
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&0Mr 熱像儀在軍事和民用方面都有廣泛的應用。隨著熱成像技術的成熟以及各種低成本適于民用的熱像儀的問世,它在國民經濟各部門發(fā)揮的作用也越來越大。在工業(yè)生產中,許多設備常用于高溫、高壓和高速運轉狀態(tài),應用紅外熱成像儀對這些設備進行檢測和監(jiān)控,既能保證設備的安全運轉,又能發(fā)現異常情況以便及時排除隱患。同時,利用熱像儀還可以進行工業(yè)產品質量控制和管理。 LYP- K{/
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b$=[nfG 此外,紅外熱像儀在醫(yī)療、治安、消防、考古、交通、農業(yè)和地質等許多領域均有重要的應用。如建筑物漏熱查尋、森林探火、火源尋找、海上救護、礦石斷裂判別、導彈發(fā)動機檢查、公安偵察以及各種材料及制品的無損檢查等。以下分別介紹熱像儀在各行各業(yè)的實際應用情況。 ?-?4+$L
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v:Tzv^ 二、紅外熱成像技術在國民經濟個領域中的應用 +{($mk
e!Y0-=?nf# 1、熱成像技術在工業(yè)上的應用 kf 0K
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C 熱成像技術實際上是作為一種高級測溫技術應用于工業(yè)中的,這種設備我們成為熱像儀。過去的紅外測溫儀大都是點測溫儀,點測溫儀與熱像儀比較,雖具有成本低、攜帶方便、傳感器不需制冷等優(yōu)點,但它有如下缺點:(1)只能測量一個點(小區(qū))的溫度,不能測量表面的溫度分布,不能提供圖像,故難以證實儀器是否對準了被測點;(2)使用距離常常受儀器視場的限制;(3)目標的反常(不規(guī)則)反射難以同目標的真實溫度變化區(qū)分開;(4)對環(huán)境溫度起伏敏感。所以,在遠距離快速測量目標表面溫度分布和記錄熱像的工程應用中必須使用熱像儀。 pW~K")K6n
ZOXIT(mg 以前工業(yè)上使用的熱像儀多用低溫制冷的單元探測器的光機掃描系統(tǒng),但這種系統(tǒng)成本高,結構復雜,使用不便。近年來,隨著像增強和圖像處理系統(tǒng)中采用數字電路的情況日愈增多,熱釋電攝像管系統(tǒng)和熱電制冷探測器線列以及兩維焦平面探測器列陣系統(tǒng)已成為民用熱像儀的主要發(fā)展類型。 V" |uf}t
g,o?q:FL 熱像儀在工業(yè)上的應用主要是檢測工業(yè)設備、監(jiān)查運行故障及控制產品質量。檢測人員利用熱像儀顯示被查目標的熱像和提供表面熱分布的信息,找出即將發(fā)生和已發(fā)生的故障及其位置,以便及時采取措施予以消除。 TD$ }#&W
n+lOb (1)鋼鐵工業(yè)中的應用 d<nu[3?Vb
/xGmg`g<# 熱像儀可用于從冶煉到軋鋼的各個環(huán)節(jié)。具體應用實例列舉如下: pio #>
=[\s8XH, ① 大型高爐料面的測定:現代煉鐵高爐要求爐內加入的原料分布均勻,從爐頂面溫度的分布可以測定原料的分布均勻性。日本曾使用熱像儀透過安裝有高爐頂部爐殼的硅玻璃口測定爐內料面溫度,進行圖像處理后再由計算機控制給料設備的動作,調整原料流量,使爐料分布合理,起到降低焦比的作用。我國寶鋼1號高爐,使用國產熱像儀,實時采集、計算、顯示料面溫度,對決定原料的定量投放、提供生鐵產量和質量、延長爐齡和節(jié)能降耗起了重要作用。 ut O+kFox
m-^8W[r+_ ② 熱風爐的破損診斷和檢修:熱風爐的爐襯在生產中容易被燒壞,但因爐子是封閉的,燒損位置不易發(fā)現。上海梅山鋼鐵公司應用熱像儀診斷爐子破損位置,及時進行檢修,大大延長了熱風爐的使用壽命。 ulp .[y
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Nd ③ 高爐殘鐵口位置的確定:高爐大修之前,需要在爐子上開口把爐內殘鐵排盡。以往憑經驗確定開口位置,往往不準確,造成殘鐵排不盡,給拆爐工作帶為困難。本溪鋼鐵公司5號高爐大修時,用481熱像儀對爐殼測溫,在死鐵層下測拐點,只用了25min,就確定殘鐵水的下表面位置和開口位置,開口后殘鐵全部排盡。 31 |X
fFjgrK8 ④ 鋼錠溫度的測定:煉鋼廠澆注的鋼錠,在入均熱爐前的溫度很重要。寶山鋼鐵總廠應用熱像儀對入爐前的鋼錠進行表面溫度測定,使均熱爐對鋼錠加熱達到最佳化,并且節(jié)省了煤氣用量。 !3ZtBu$
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