红外热成像传感器技术在工业预防性维护中的应用

2019-06-28
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摘要 长期以来,红外热成像传感器检测技术一直被用作工厂,发电厂和其他工业设施的预防性维护工具。当电动机,开关,电缆,连接器和其他电气元件松动,磨损或磨损时,它们通常会产生比正常情况更多的热量。

  目前,越来越多的制造商正在使用基于热红外传感器检测技术的红外摄像机,来辅助预防性维护,并发现与热相关的装配过程中的缺陷。红外辐射就像可见光一样。它可以通过镜头聚焦并通过电子传感器检测。热成像系统本质上是数码相机,其已经被调谐以响应红外辐射而不是可见光。现在,红外热成像系统已成为装配厂和其他工业设施的维护和质量保证人员的重要工具。


在钢铁冶炼过程中,红外热像仪可对结晶器内钢液表面温度实时监测。资料图

  我们知道,每个-268℃以上的物体都会发出红外线能量。物体越热,其辐射的红外能量就越多。红外能量是波长比可见光波长更长的电磁辐射。对人眼不可见,红外波长从700纳米一直延伸到1毫米。

  作为是一种被动传感器检测技术,红外热成像传感器测量受试者自然发射的红外能量。红外热成像系统让用户了解温度而非视觉特性,传感器检测红外能量并产生电子信号。信号大小取决于传感器检测到的红外能量,而这又取决于物体辐射的热量。

  长期以来,红外热成像技术一直被用作工厂,发电厂和其他工业设施的预防性维护工具。当电动机,开关,电缆,连接器和其他电气元件松动,磨损或磨损时,它们通常会产生比正常情况更多的热量。同样,磨损的轴承,未对准的皮带或未润滑的部件也比正常温度更高。维护人员使用红外热像仪检测电气或机械系统中的这些“热点”,以便他们在发生灾难性故障或意外停机之前采取措施。


电机温度监测,资料图

  比如,热成像技术可以为塑料连接操作提供验证,包括振动焊接,超声波焊接,热板焊接,热熔,红外焊接和激光焊接。红外热成像仪可以检查组件的质量或监控工具的状况。金属点焊和线性焊接也可以使用热像仪实时检查。热成像仪可以在每次焊接之前,期间和之后验证温度,确保每个密封的完整性。

  红外成像还可用于检测可见光相机可能难以实现的组件。例如,应用于黑色背景的透明或黑色粘合剂对于可见光相机来说非常难以看到和测量。但是,红外热像仪能够很容易地确定胶珠是否已正确应用,是否有间隙,即使它在允许的温度范围内。

  红外成像还用于检查应该或不应该产生热量的组件。例如,汽车制造商正在使用热成像相机来检查后窗除霜器,加热座椅,排气部件和空调出口。

  在电子工业中,红外热像仪被用于检查平板显示器。具体而言,热成像仪用于分析显示器有源极板上电时的加热响应。在没有缺陷的情况下,阵列中的每个像素将均匀加热。然而,如果存在诸如一条或多条开路或短路之类的缺陷,则各种像素将不会均匀地加热并且将达到不同的工作温度。

  热成像系统的成本也会因大小和灵敏度的不同而有很大差异在,这取决于传感器和光学元件的质量。传感器越大,成像器就越昂贵。传感器的灵敏度是指其可以检测到的温度微小差异。一个非常好的传感器,可以检测到小于0.05摄氏度的温差。低成本的探测器可能会检测到0.1摄氏度的温差。目前,市场上,红外热像仪的价格从几百美元到多达十万美元不等。对于大多数工业应用,典型的红外热成像相机将花费几千美元。

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