1、红外热像仪培训,2018年7月17日,1,2018年7月17日,2,主要内容,红外热像仪的基本原理红外热像仪的特点和功能红外热像仪的应用行业及使用案例红外热像仪的主要技术参数总结,2018年7月17日,3,一、基本原理,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，物体会以电磁波的形式向外辐射能量。其中波长范围在0.76m15 m之间的称为红外线。,2018年7月17日,4,人眼只能感觉光辐射的客观物质世界， 而不能直接感觉光波以外的电磁辐射。,一、基本原理,2018年7月17日,5,红外热像仪能探测人眼看不到的红外辐射图像，是集光学、半导体、光电子学、电子学、精密机械、显示器
2、等技术为一体的高新技术产品。,一、基本原理,2018年7月17日,6,组成部分：红外光学系统（硅、锗、锌等材料制成）、红外焦平探测器、处理电路、显示器等,焦平面探测器及处理电路,红外光学系统,显示器,一、基本原理,2018年7月17日,7,二、特点和功能,探测物体表面细微的温度分布非接触检测工作中的设备夜间长距离观察的能力穿透烟雾霾的观察能力,特点：,2018年7月17日,8,探测物质世界的红外辐射波段，可看到神奇的景象。能看到不透明纸杯中的水位。,二、特点和功能,2018年7月17日,9,能捕着人过去时的位置痕迹，可用于行动跟踪。,二、特点和功能,2018年7月17日,10,能穿透海面水雾、
3、战场烟雾和黑暗环境进行搜索、侦察。,二、特点和功能,2018年7月17日,11,能穿透黑色塑料袋，看到藏于其中的手臂。,二、特点和功能,2018年7月17日,12,功能：,发现设备安全隐患发现设备维护需求检测设备能耗问题快速定位设备故障帮助分析科研难题在线监测产品质量搜救烟雾环境人员诊断人畜身体病症,二、特点和功能,2018年7月17日,13,军事领域；边防巡逻；电力系统；冶金工业；石化工业；机械工业；消防领域；科研领域；电子工业；建筑领域；汽车工业；交通运输；医疗领域；农业领域；公安刑侦；海关缉私 ,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,14,用于夜间和烟雾霾环境条件下，搜索、跟踪、
4、观察、瞄准军事目标，并对隐蔽军事目标有很强的发现能力。,军事应用,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,15,热像仪能全天候对军事目标实施侦察,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,16,电力系统中，变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、电力电容器、避雷器电力电缆、母线、导线、组合电器、绝缘子串、低压电器等设备，由于露天的温度湿度、灰尘及活性气体的腐蚀、机械振动、外力损伤等因素的作用，使设备接触不良、导体截面积减少、材料老化、脱落、开裂等，造成设备非正常发热，带来安全隐患和热缺陷。,电力工业应用,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,17,发现过热等安全隐患和设备维护问题
5、,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,18,检测电力设备接触不良的过热,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,19,变电站设备多处非正常发热,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,20,110KV铁塔线夹发热,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,21,断路器内部触头接触不良 断路器支柱瓷套污秽,110KV油纸电缆接头终端电容放电 电缆屏蔽层电场不均匀,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,22,110KV氧化锌避雷器内部缺陷,三、应用行业及使用案例,断路器并联电容介损偏大,耦合电容器介质超标整体发热,220KV氧化锌避雷器内部缺陷,2018年7月17
6、日,23,热像仪能看到人眼不能直接看到的分厂电气柜中的电气过热安全隐患,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,24,热像仪看到人眼看不到的变电站变压器油过热,线路过热,刀闸头过热,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,25,机械制造工业应用,机械制造企业在生产过程中，变电站、配电柜、电动机等电气设备非正常过热将造成电路中断、生产线停产，甚至发生火灾，给企业带来重大经济损失。轴承轴心跳动和润滑不好发热，不能及时发现将会造成轴承过早损坏。蒸汽系统通常存在输送管路保温不好、管道堵塞、汽阀失效、管路泄漏等故障，造成能源大量损耗和浪费，并形成事故隐患。热像仪是以上问题强有力发现工具，可及
7、时发现设备安全隐患、设备维护需求、设备能耗浪费。同时也是产品研发、工艺改进新型分析工具，是产品质量分析和控制的有效手段。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,26,人眼直接观察的泵轴图 泵轴过热的热像图,电机局部非正常过热 电机整体过热,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,27,蒸汽系统“漏、堵、散”等问题用传统方法很难发现的，热像仪可轻松发现保温层漏热、管道腐蚀及泄漏、阀门失效等隐患，并定位故障的部位和确定隐患的严重程度。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,28,火力发电、核能发电和水力发电企业，由于存在环境振动、灰尘腐蚀、设备使用磨损、消耗、工作应力作用等因
8、素，使发电机组工作失常、电气设备非正常过热、蒸汽系统保温损坏、管路腐蚀泄漏、管路阀门失效、轴承欠润滑、轴承不同心等问题。应用热像仪可对设备进行有效维护检测和安全检测，被检测设备主要包括：发电机组、电气控制盘、变压器、升压站设备、电路板、电缆接头、锅炉热保温部分、蒸汽管道、阀门、热风道、除尘器烟道、输煤皮带、阀门、电动机控制中心、电动机、轴承等。 热像仪是优越的检测仪器，已被电力行业DLT644 和DL/T596 等标准确定为优越的标准型检测工具，它在安全隐患发现和设备维护检测等方面具有不可替代的优越作用。,发电企业应用,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,29,透平发电机定子线棒接头
9、焊接不良 定子铁芯绝缘缺陷,发电机电刷接触压力不合格 变压器涡流损耗引起箱体发热,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,30,冶金企业应用,在冶金企业中,由于生产设备的高功率用电、高温、高负载作业等，使高炉、热风炉、转炉、回转炉、蒸汽系统、电气柜、变电站、原料化工设备、传动装置、风机马达轴承等生产设备容易烧蚀、侵蚀、磨损，主要带来以下问题隐患：高炉内衬水冷壁损坏、热风炉耐火内衬缺陷、钢水包、铁水包内衬腐蚀、转炉炉衬侵蚀、回转窑内衬缺陷、电气设备松动腐蚀接触不良、电气设备过载引起过热、蒸汽系统漏汽、阀门失效、轴承润滑不足过热等，给生产带来重大安全隐患、设备损耗和能源耗费，因此利用热像这一
10、先进工具对设备进行检测，可及早发现问题，查明原因，保证生产安全运营，延长设备使用寿命，降低企业能耗。热像仪还可用于高炉炉瘤、钢水、铁水烤包质量、钢锭质量等问题的监测。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,31,热像仪诊断冶金炉窑内衬侵蚀、烧蚀、鱼雷罐内衬损坏、钢水包和铁水包内衬损坏等问题（内衬损坏处为高温黄白色区域或红区）,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,32,热像仪对钢板轧制过程质量进行监控，发现钢板轧制温度不均匀和裂痕缺陷。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,33,石油化工企业应用,石化企业有非常多的管路，如蒸汽、热水和各种化学溶液储罐和反应炉，由于风吹
11、雨淋日晒和化学腐蚀，化学反应炉、阀门、板式热交换器、端盖衬里等经常被不同程度的腐蚀，出现难以检测和发现的保护保温层失效、渗漏，存在危害环境和人员的隐患。用热像仪可解决多年来棘手的设备预防性维护问题。通常检查的目标包括电气设备、机械元器件、高温管线、加热器、储存容器和热交换器。石化企业的储液设备中的液面是通过液位传感器来进行物料的控制，一旦液面传感器失灵，将导致溢流或断流，使生产中断、停滞或造成危害。热像仪可准确、可靠、可视地测出储罐物质不同形态的复杂界面。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,34,热像仪看到其它手段不能看到的化工管道腐蚀、减薄、渗漏、保温层损坏等隐患。,三、应用行业
12、及使用案例,2018年7月17日,35,炼油厂油管渗漏,化学容器的液位,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,36,2018年7月17日,37,热力管道及各种保温设备的漏热查找,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,38,热像仪测出人眼看不出的阀体泄漏，红色为热泄漏。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,39,用热像仪可方便、准确，、直观地检测储罐液面位置，可避免液面传感器失灵的问题隐患和爬高维修的麻烦。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,40,热像仪方便地进行化学反应设备工艺温度检测,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,41,消防领域应用,宾馆
13、、饭店、商场、娱乐场所、居民小区、车站、机场等场所有大量的变电设备、配电柜、开关柜、电力线路和发热电器等，由于接头松动，空气中灰尘会污染、腐蚀，线路长期使用会老化，这些因素都将造成电气非正常过热，形成了火灾发生的隐患。电气火灾隐患具有一定的“隐蔽性”和“潜伏期”，肉眼检查往往难以发现，应用热像仪定期检查所有电气面板、电气线路和其它高负载用电器和连接点，可从热像图中及早发现安全隐患，提前采取措施，可消除隐患问题（见电力和机械制造应用）。救火时热像仪对定位火源、透视烟雾和黑暗环境搜救生命、指挥救火等方面有不可代替的独特优势。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,42,超市浓烟滚滚消防队员
14、无法找到火源和前进通道 ，应用热像仪能穿透烟雾发现火源，看清前进通道。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,43,用热像仪可清楚地进行黑暗环境中的消防指挥，并可查看建筑结构烧坏程度，保障队员安全,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,44,手持热像仪搜救可轻松看到黑暗和烟雾中的被困人员，有效地救助火灾中的生命，使灾害中的生命损失减到最少。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,45,医疗领域应用,三、应用行业及使用案例,人体本身是一个天然的红外辐射源，由于机体结构、组织代谢、血液循环、神经状态的不同，机体各部与热场就随之发生变化。红外成像技术，近年来已逐渐在人类疾病的
15、检查中使用。它通过极其灵敏的检测仪器，以无创的检测方式，及时捕捉到人体发生疾病初期时其病变部位所产生的微小温度变化，并在显示器上用不同的颜色显示出来，为临床医生早期诊断提供准确的病变位置和病变状况。这就是医用红外热像仪。,2018年7月17日,46,三、应用行业及使用案例,医学红外热像仪采用氧化矾非冷却焦平面探测器技术制作，体积小巧，重量轻，操作简便易学、性价比高 医用红外热像仪可以被动接受人体发出的816um的远红外线，在510秒的时间内将人体的温度热图扫描出来，由计算机处理后成为一幅人体的红外热图。,2018年7月17日,47,三、应用行业及使用案例,人体疾病变化会有不同的温度变化，仪器可
16、以扫描出来，并以不同的颜色分布来显示，医生可以根据此图详细判断疾病的发生部位及疾病的发展期。它适用于早期肿瘤、风湿病、神经及血管疾病、乳腺、前列腺、疼痛、断肢再植等多方面疾病的诊断。在发现肿瘤方面，它比CT、核磁早612个月。它又是疼痛及软组织损伤的惟一可查仪器。,2018年7月17日,48,三、应用行业及使用案例,医学红外热像仪能精确测出人体温度分布，用以研究人体健康情况，是一种无创的检查手段。很多疾病都会引起温度改变，所以热像检查适合体检及临床应用，由于仪器温度灵敏度极高，人体功能性改变，便可提前发现阳性改变，这样不仅在临床阶段使用，而且可以提前到预防和保健阶段。,2018年7月17日,4
17、9,三、应用行业及使用案例,主要特点 红外热像仪可以迅速发现病变部位，避免病情延误，同时可以清楚地了解到各种疾病的关联，大大提高首次确诊率。使用红外热像仪可以早期发现肿瘤，使医生的误诊率、漏诊率降至最低。红外热像技术可用于经络穴位温度特性和针灸效应及机制的研究。红外热像技术可使中医辨证客观化以及指导治疗用药和作为疗效观察的客观指标。红外热像技术可以对中医外治保健品的疗效进行客观效应观察和机制探讨、研究。红外热像技术可运用于气功的研究。,2018年7月17日,50,三、应用行业及使用案例,近年来，随着SARS、禽流感等传染病疫情的流行和肆虐，传统的检验检疫工作面临越来越严峻的挑战。为确保新形势下
18、出入境旅客的安全顺畅通关，技术先进、自动化程度高的红外体温监测系统可有效提高口岸出入境人员的传染病检测能力。,2018年7月17日,51,检查人体血循环问题,三、应用行业及使用案例,医用检查,2018年7月17日,52,皮肤疾病及炎症检查，具有检查显性和非显性病变的能力。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,53,热像仪用于非接触皮下组织炎症检查,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,54,热像仪用于电路热分布设计、电路质量监控和产品检验，白色为最高温，红色次高温。它具有不可替代的优越作用,科研领域及生产过程控制应用,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,55,喷气引
19、擎温度场测试，发动机温度分析，为动力效率分析提供重要数据。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,56,用热像仪分析刹车片工作温度，可为刹车材料选择和性能设计提供重要分析依据。,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,57,飞机机械结构的应力分布分析，应力大的地方温度高，白色处为应力最大处，其次是红色区域,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,58,塑料挤压过程中，可以清晰看见挤压物的温度不均衡性，以对挤压过程进行调整，提高产品质量,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,59,建筑领域应用,屋顶和墙角潮湿情况检测,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,60
20、,热像仪检测冷库保温情况有突出优势,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,61,屋顶防水检测,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,62,建筑墙保温完善性检测,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,63,房屋外墙装饰与基底分离,建筑结构完整性检查,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,64,四、主要技术参数,测温范围,测温范围是红外热像仪能够测量的温度上限和温度下限，目前总的测温范围可达到-50, 3000 ，但测温范围既不要过窄也不要宽，测温范围过宽仪器动态范围太大，不但增加仪器成本，而且导致测温精度下降。,2018年7月17日,65,工作波长是根据红外热像仪
21、的测温范围所选择的红外辐射波段，在合适的工作波段内，能使被测物体有较高的辐射率和较低的透射率、反射率，提高测温精度。,工作波长,测温精度,测温精度是指黑体温度的测量值与其真实值之间的最大误差，通常以测量范围的上限的百分数加以表示。如2%.,四、主要技术参数,四、主要技术参数,2018年7月17日,66,距离系数K是指热像仪与被测目标的距离L和被测 目标的直径R之比，K越大，红外热像仪的分辨率越高。如果热像仪要安装在远离目标之处，又要测量较小的目标，就应选择高光学分辨率的热像仪。,距离系数,响应时间,响应时间表示红外热像仪对被测目标温度变化的反应速度，是从温度开始变化到显示值稳定所需的时间。当测
22、量快速运动或温度变化较快的目标时，需选择快速响应时热像仪，否则来不及响应温度的变化，导致误差产生。,四、主要技术参数,四、主要技术参数,2018年7月17日,67,2018年7月17日,68,三、应用行业及使用案例,技术指标视场范围（field of view scope）：热像仪的视场范围是指被成像景物的整个 面积相对于仪器的张角，它表征摄取景物图像的范围通常以水平、垂直方向上视场大小（以度为单位）表示。 通常叫视场角 计算方法：320X240、25u、100mm镜头 水平视场：320X25*57.6/100=4.6度 垂直视场：240X25*57.6/100=3.0度,2018年7月17日
23、,69,2. 瞬时视场（角分辨率）instantaneous field of view (angle resolving power)：也称角分辨率。 表征所摄取图像的空间分辨本领。它由视场景物平面上每个单元面积相对于仪器的张角所决定。它的数值是探测器元件光敏元的线度被红外透镜的焦距相除所得到的商值，单位为mrad，像元数愈多，热像图愈清晰，像质愈高。一般热像仪的角分辨率为mrad量级。瞬时视场是表征热像仪在空间分辨物体分辨率线度大小本领的基本参数。 计算方法：320X240、25u、100mm镜头 瞬时视场=25/100=0.25mrad,三、应用行业及使用案例,2018年7月17日,70
24、,三、应用行业及使用案例,3. 温度分辨率（temperature resolving power）:是在热像仪所显示的热图像上能够分辨的目标最小温差。又称噪声等效温差（NETD），或最小可分辨温差（MRAD）。4. 帧幅时间（frame time）：是热像仪摄取景物1帧热图像所需要的时间。有时也用帧速率来表征这种特征。即在1s内可摄取热图像的帧数。当帧速率16帧时，人眼便无法分辨相邻 2帧的变化。5. 响应波段（response wave band）:是指热像仪对哪些波长的红外辐射有响应。这一参数主要决定所选择的探测器。响应波段一般分为35m和814m两类。35m适用于测量高温物体的温度，8
25、14m适用于测量高温和低温物体的温度。 6.MRTD,最小可分辨温差,五、公司产品,2018年7月17日,71,五、公司产品,2018年7月17日,72,五、公司产品,2018年7月17日,73,五、公司产品,2018年7月17日,74,五、公司产品,2018年7月17日,75,五、公司产品,2018年7月17日,76,六、销售内部培训,销售种类：1、代理产品:熟悉产品,2018年7月17日,77,六、销售内部培训,2、工程：需要技术支持,2018年7月17日,78,六、销售内部培训,3、简单的样机：镜头+机芯+法兰+外壳，熟悉购货渠道,2018年7月17日,79,六、销售内部培训,4、军用产
26、品,2018年7月17日,80,2018年7月17日,81,被动式维护,无维护的管理方法也是最为昂贵的维护管理方法,“不出故障就不维修” 企业在机器或系统出现故障之前不会在维护上花费任何资金是一种反应性的被动式的管理技术，它会在采取任何维护行动之前等待机器或设备出现故障被动式维护损失高备件库存成本高超时劳动力成本机器停机时间长生产能力低,七、总结,2018年7月17日,82,预防性维护：,时间,故障次数,故障高发,性能稳定期,设备损坏,本质是“机械式”的管理方法,六、总结,2018年7月17日,83,热像仪应用的优势和效果,设备无维护是最省事的管理，但这是最昂贵的维护。定期更换的维护方式将造成早维护浪费和迟维护事故。应用热像仪可及时发现问题隐患，诊断问题的严重程度。设备热成像预防性诊断维护方式是安全、省时、省力、又省钱的维护方式。,七、总结,2018年7月17日,84,是保障生产安全、延长设备寿命、节能降 耗的必备工具。是科研开发和工艺改进的得力助手。是质量控制的独特技术。是企业同业竞争取胜的优越手段。,红外热像仪：,七、总结,2018年7月17日,85,谢 谢！,
