紅外測溫儀是由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成,光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量,紅外能量聚焦在光電探測器上并轉變為相應的電信號。該信號經過放大器和信號處理電路,并按照儀器內置的算法和目標發射率校正后轉變為被測目標的溫度值。與傳統的測溫方式相比,紅外測溫儀可在一定距離內在線檢測發熱點的溫度,通過掃描,還可以繪出設備在運行中的溫度梯度熱像圖,而且靈敏度高,便于現場使用。它可以在-20℃~2000℃的寬量程內以0.05℃的高分辨率檢測電氣設備的熱致故障,揭示出如導線接頭或線夾發熱,以及電氣設備中的局部過熱點等等。
使用紅外測溫儀進行電氣設備檢測時,要注意以下事項:
a)確定測溫范圍:每種型號的測溫儀都有自己特定的測溫范圍,用戶的被測溫度范圍一定要考慮準確、周全。
b)確定目標尺寸:在進行測溫時,被測目標面積應充滿測溫儀視場。如果目標尺寸小于視場,背景輻射能量就會進入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數,造成誤差。
c)確定距離系數(光學分辨率):距離系數由即測溫儀探頭到目標之間的距離D與被測目標直徑S之比。如果測溫儀由于環境條件限制必須安裝在遠離目標之處,而又要測量小的目標,就應選擇高光學分辨率的測溫儀。反之就應選擇高距離系數的測溫儀。
d)確定波長范圍:在高溫區,測量金屬材料的最佳波長是近紅外,可選用0.8~1.0μm。其他溫區可選用1.6μm,2.2μm和3.9μm。由于有些材料在一定波長上是透明的,紅外能量會穿透這些材料,對這種材料應選擇特殊的波長。如測量玻璃內部溫度選用1.0μm,2.2μm和3.9μm;測低溫區選用8~14μm為宜。
e)環境條件考慮:當環境溫度高,存在灰塵、煙霧和蒸汽的條件下,可選用廠商提供的保護套、水冷卻、空氣冷卻系統、空氣吹掃器等附件,可有效解決環境影響并保護測溫儀,實現準確測溫。
f)標定:紅外測溫儀必須經過標定才能正確顯示出被測目標的溫度,校準周期一般是一年。如果所用的測溫儀在使用中出現測溫超差,則需退回廠家或維修中心重新標定。
g)紅外測溫儀只測量表面溫度,不能測量內部溫度。
h)波長在5um以上的不能透過石英玻璃進行測溫,但可通過紅外窗口測溫,最好不用于光亮的或拋光的金屬表面的測溫。
i)儀器瞄準目標,發現熱點后在目標上作上下掃描運動,直至確定熱點。
j)蒸汽、塵土、煙霧等環境會阻擋儀器的光學系統而影響精確測溫。
k)如果測溫儀突然暴露在溫差為20℃或更高的環境下,允許儀器在20分鐘內調節到新的環境溫度。
檢測要求
(1)一般要求:
a)被檢測設備處于帶電運行或通電狀態或可能引起設備表面溫度分布特點的狀態。
b)盡量避開視線中的封閉遮擋物,如門和蓋板等。
c)環境溫度宜不低于0℃,相對濕度不宜大于85%,白天天氣以陰天、多云為佳,檢測不宜在雷、雨、霧、雪等惡氣象條件下進行,檢測時風速般不大于5m/s,當環境條件不滿足時,缺陷判斷宜謹慎。
d)在室外或白天檢測時,要避陽光直射或通過被攝物反射進入儀器鏡頭;在室內或晚上檢測時,要避開燈光直射,在安全允許的條件下閉燈檢測。
e)檢測電流致熱型設備一般在不低于30%的額定負荷檢測很低負荷下檢測應考慮低負荷率設備狀態對測試結果及缺陷性質判斷的影響。
(2)精確檢測要求(帶電設備紅外診斷除滿足一般檢測要求外,還應滿足的要求)
a)風速不大于1.5m/s;
b)設備通電時間不少于6h,宜大于24h;
c)戶外檢測期間天氣為陰天、夜間或晴天日落以后時段為佳,避開陽光直射;
d)被檢測設備周圍輻射均勻,盡量避開附近能影響測量結果的熱輻射源引起的反射干擾;
e)周圍無強電磁場影響。