紅外診斷技術(shù)-IRT培訓(xùn)報告

IRT國際紅外認證一級證書培訓(xùn)報告2010年11月目錄2010年11月22日-26日參加了加拿大紅外技術(shù)學(xué)院（IRT）在國內(nèi)舉辦的國際紅外認證一級證書培訓(xùn)。比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了紅外檢測的理論及紅外熱像儀的操作技巧，對今后紅外監(jiān)測工作會有很大的幫助，就下面四個方面對培訓(xùn)課程加以回顧。

1、紅外熱成像技術(shù)

2、紅外熱像儀的組成

3、紅外檢測的理論

4、紅外檢測的應(yīng)用1、紅外熱成像技術(shù)紅外線紅外熱成像紅外熱成像技術(shù)1、紅外熱成像技術(shù)紅外線是能量的一種形式，是電磁波頻譜的一部分。它和我們熟悉的X光以及其他可見光的光譜一樣。

所有物體都在向周圍環(huán)境持續(xù)輻射紅外能量，而這種能量是我們的肉眼不可見的。

紅外熱成像就是探測物體紅外能量，并將其從紅外光譜轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽庾V。紅外熱成像技術(shù)是一種無損檢測技術(shù)，是對被檢測物體（設(shè)備）表面進行非接觸的成像，并對其熱圖譜進行分析。在設(shè)備維修方面，就是利用紅外熱成像技術(shù)對設(shè)備表面進行非接觸式檢測，通過分析設(shè)備熱圖譜來判斷設(shè)備是否存在（潛在）故障。

2、紅外熱像儀的組成紅外熱像儀的組成關(guān)鍵部件的保護2、紅外熱像儀的組成

紅外熱像儀就是用來探測物體紅外能量，并將其從紅外光譜轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽庾V的儀器。（1）、探測器（2）、光學(xué)部分（3）、電子部分（4）、顯示器（5）、電池（6）、配件

探測器是紅外熱像儀的最關(guān)鍵的部件，其參數(shù)決定了熱像儀的檢測精度。由于紅外線對多數(shù)物質(zhì)不具備穿透性，因此光學(xué)鏡頭采用人工晶體制造。如硒化鋅、鍺、硅、藍寶石（三氧化二鋁）、氟化鈣。

探測器及鏡頭造價較高，因此日常要做好保護。3、紅外檢測的理論檢測方法和檢測類型定性熱成像熱及熱傳遞發(fā)射率/反射率/透射率3、紅外檢測的理論－檢測方法熱成像檢測方法有兩種：

被動式檢測和主動式檢測

被動式熱成像檢測主要是對超過環(huán)境溫度的物體進行成像和評估。

主動式熱成像，是對常溫中的物體或材料進行檢測和評估。但由于沒有溫差，無法得到清晰的熱圖譜。因此，只有通過改變被測物體或材料的溫度，才能進行檢測。

我們?nèi)粘ＴO(shè)備紅外檢測均屬于被動式檢測。

3、紅外檢測的理論－檢測類型紅外熱成像檢測有兩種類型定性和定量對工業(yè)紅外檢測人員來說，這兩種檢測類型都很重要，兩種重要理論概念都必須學(xué)習(xí)和實踐。定性熱成像能夠拍攝優(yōu)質(zhì)的熱圖像，用于分析熱信息。定量檢測是指在拍攝優(yōu)質(zhì)熱圖像的同時，也能進行溫度測量。平時我們往往注重定量檢測，即特別關(guān)注設(shè)備的最高溫度。但定性檢測是紅外檢測的基礎(chǔ)，首先獲得高品質(zhì)的熱圖像，才能確認和分析現(xiàn)場的熱圖譜。進而判斷設(shè)備是否存在潛在故障或設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)是否正常。3、紅外檢測的理論－定性熱成像定性熱成像：獲得高品質(zhì)熱圖像首要考慮檢測人員的知識、經(jīng)驗以及對檢測應(yīng)用的理解。還要考慮熱像儀的功能。光學(xué)聚焦熱聚焦空間分辨率調(diào)色板選擇透視角合成對比3、紅外檢測的理論－定性熱成像獲取定性熱成像，熱像儀主要調(diào)節(jié)：光學(xué)聚焦和熱聚焦光學(xué)聚焦：輪廓分明的聚焦對圖像的識別和分析是非常重要的。假如被測物體的聚焦不好，熱圖像的分析和溫度測量精度都會受影響。在實際檢測過程中發(fā)現(xiàn)，光學(xué)聚焦的質(zhì)量對被測物體最高溫度可出現(xiàn)8℃的偏差。檢查光學(xué)聚焦好壞的方法：可以將熱圖顏色轉(zhuǎn)換為灰色（人眼能分辨的灰色程度為64種，對彩色的分辨率為48種），如果輪廓清晰，可以認為是光學(xué)聚焦調(diào)整成功。清晰的熱圖像對紅外分析的非常重要。3、紅外檢測的理論－定性熱成像熱聚焦：在熱聚焦時要考慮三個因素：范圍、量程、能級。范圍：即儀器能夠測量的溫度范圍。

對物體進行檢測，需要預(yù)估物體的溫度范圍。然后設(shè)定儀器的檢測范圍，這樣可以使量程和能級更集中，圖像更加清晰。量程：調(diào)節(jié)熱圖像的熱對比度。它是一個可以調(diào)整的“視窗”，可以在選擇的范圍內(nèi)對所觀察到的能級進行調(diào)節(jié)。量程減小時圖像熱對比度增加。

調(diào)節(jié)熱圖像熱對比度，可以使熱圖像清晰，有利于判斷物體的熱源。

能級：定義為給定量程的中點，即熱亮度。即在選定的范圍內(nèi)調(diào)整量程的位置。

要在顯示屏上獲取一張高質(zhì)量的熱圖像，能級是非常重要的。

3、紅外檢測的理論－定性熱成像要獲得完整清晰的熱圖像，需要對異常部位進行熱聚焦。沒有對背景進行熱聚焦，則無法確認是否存在問題及問題點的位置。從上面兩個熱聚焦不同的熱圖像中，可以看出熱聚焦的重要性。左側(cè)的熱圖像只能清楚地看到一個高溫點，不能分辨其他較高溫度點。而這個高溫點未必是我們要關(guān)注的。3、紅外檢測的理論－熱及熱傳遞但我們用紅外熱像儀觀測物體時，紅外儀所檢測到的是來自物體表面的輻射能量。但我們真正感興趣的是產(chǎn)生于物體內(nèi)部，然后在傳遞到物體表面的熱能。因此需要了解什么是熱？什么是熱傳遞？熱：是指因溫差而從一個地方到另一個地方傳遞或傳送的熱能。熱能傳遞或傳送的過程被稱為熱。熱傳遞：是溫差所導(dǎo)致熱能的轉(zhuǎn)移。熱傳遞的三種方式：傳導(dǎo)：固體間熱傳遞對流：流體運動產(chǎn)生的熱傳遞輻射：是指通過電磁輻射而引起的熱能傳遞。3、紅外檢測的理論－熱及熱傳遞了解熱傳遞的三種方式，可以有助于我們查找熱源，從而準(zhǔn)確判斷設(shè)備的故障點。從上面的熱圖像可看出，水杯與桌面之間的熱傳遞方式是熱傳導(dǎo)，杯蓋的熱主要是以對流的方式傳遞的。也可以看出熱源的位置。設(shè)備檢測就是要通過熱源來查找設(shè)備故障源。發(fā)射率/反射率/透射率物體接收到的輻射能量由三部分組成：吸收、發(fā)射、透射。物體的輻射密度由三個關(guān)鍵部分組成：吸收率A、反射率R、透射率T

A+R+T=100%根據(jù)基爾霍夫定律：在任何特定溫度下，一個物體吸收的能量等于它所發(fā)射的能量。即吸收率A=發(fā)射率E，亦即E+R+T=100%。紅外能量不能穿透大多數(shù)的固體或液體，也就是說對于紅外信號，大多數(shù)物體是不透明的。發(fā)射率/反射率/透射率紅外能量不能穿透大多數(shù)物體因此透射率T=0,

即E+R=1對肉眼來說是透明的物體，但對紅外線來說是不透明的。因此，我們不能透過玻璃窗等肉眼看起來透明的物體對設(shè)備進行檢測。發(fā)射率/反射率/透射率發(fā)射率：在同樣外界環(huán)境下，在同樣溫度下，物體表面輻射出的能量與理想物體（黑體）表面輻射能量的比率。實體只能發(fā)射其表面可用能量的一部分，這一部分就是發(fā)射率。不同物體的發(fā)射率不同，在對物體進行紅外熱成像時必須校正發(fā)射率。下面的紅外圖像顯示了在相同溫度條件下，熱像儀測得的不同發(fā)射率的物體溫度是不同的。下表數(shù)據(jù)經(jīng)過實際測試取得，表示對同一物體設(shè)定不同發(fā)射率，測得的最高溫度也不同。因此紅外檢測時必須了解被測設(shè)備（電氣件）的發(fā)射率。根據(jù)被測電氣件的材質(zhì)，在熱像儀上調(diào)整發(fā)射率，以準(zhǔn)確檢測被測設(shè)備溫度。發(fā)射率最高溫度136.50.937.20.837.90.738.80.640.10.541.40.443.40.347.40.254.10.173.6發(fā)射率/反射率/透射率當(dāng)周圍的光能從被看到的物體表面發(fā)射過來時，即存在反射，同樣也適用于紅外光譜。發(fā)射率較低的物體其反射率較大，會根據(jù)不同情況顯得“更熱”、“更冷”或與周圍“一樣溫度”。因此，在對物體進行紅外熱成像時及測量溫度時，必須校正反射率。從水杯的熱圖像，可以了解反射對紅外熱成像的影響。檢測時看到的高溫點可能是發(fā)射造成的，而不是設(shè)備本身的高溫點。紅外檢測的應(yīng)用紅外檢測被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)機械行業(yè)電力行業(yè)建筑行業(yè)石油化工醫(yī)學(xué)領(lǐng)域收索和營救在具體工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用有汽車石油化工金屬和采礦玻璃造紙紡織塑料電子紅外檢測的應(yīng)用紅外檢測按其檢測對象，主要分為：電氣熱成像：檢測電氣元件電阻值高、短路、負載不平衡、連接松動。機械熱成像：檢測電機過載、軸承故障、支撐故障等。建筑熱成像：檢測廠房、住宅、辦公樓的保溫狀態(tài)。工業(yè)過程熱成像：對產(chǎn)品加工過程中的某一工藝環(huán)節(jié)進行檢測。以判斷產(chǎn)品是否合格。我們工廠內(nèi)常見的，可以進行檢測對象有：電氣控制柜、變壓器、電機、風(fēng)機、軸承、蒸汽管道、烘房、廠房及辦公樓等等。紅外檢測的應(yīng)用－電氣熱成像電氣熱成像基本理論

所有的電氣系統(tǒng)都不可能是百分百效率的，只要系統(tǒng)一運行，電子元件和接觸面就會開始退化。在特定的運行環(huán)境下，比如波動、高負載、振動、元件和周圍高溫度、風(fēng)、大氣中的化學(xué)物質(zhì)和粉塵，都會使電氣系統(tǒng)退化速度加快，故障數(shù)量也會增加。在檢測時，除了環(huán)境溫度，元器件在檢測時必須有電流通過（電氣檢查的基礎(chǔ)是能量轉(zhuǎn)換－從電能到熱能）如果該元件沒有電流通過，則沒有能量轉(zhuǎn)換，也就沒有熱能產(chǎn)生。電器元件損耗的功率與電流和電阻成正比：P=I2R紅外檢測的應(yīng)用－電氣熱成像在了解了上述關(guān)系后，我們得到3個啟示：1、要獲得“電阻”，電氣系統(tǒng)必須運行，才能進行電氣檢測。2、電氣檢測必須在設(shè)備有足夠的負載時才能進行。推薦的最小電負載是設(shè)備額定