التطبيقات الصناعية لمقاييس الحرارة
درجة الحرارة والضغط والتيار والجهد والكميات الفيزيائية الأساسية الأخرى مألوفة لدى الناس. في المجال الصناعي، جودة المنتجات ومراقبة العملية برمتها لها تأثير كبير. ومن بين هذه الكميات الفيزيائية الأساسية، يعد قياس ومعايرة درجة الحرارة أكثر صعوبة. وذلك لأن تأثير العزل ونقل الحرارة في نظام درجة الحرارة نفسه معقد للغاية، مما يؤدي إلى حجم كبير من نظام معايرة قياس درجة الحرارة، ووقت استقرار طويل مطلوب، وصعوبة تحسين الدقة. إنه ليس مثل نظام الضغط حيث أن تسرب خط أنابيب نقل الضغط فقط هو الذي يضمن عدم تأثير الضغوط الداخلية والخارجية على بعضها البعض. وهذا يجعل من السهل تحقيق نقل سريع للضغط، مع وقت ثابت لا يتجاوز بضعة أجزاء من الثانية ودقة قياس تزيد عن عشرة آلاف.
دعونا نلقي نظرة على نظام قياس درجة الحرارة عالي الدقة والثبات للغاية، مما يضمن عزله، مما يعني أنه من المستحيل منع انتقال الحرارة تمامًا. يفترض الناس عادةً أن التدرج الحراري لحجم صغير في مركز كتلته الداخلي يكون متوازنًا بدرجة كافية عندما يصل حجم كبير بدرجة كافية إلى التوازن الحراري، وهو أحد الأسباب المهمة لكبر حجم مصادر معايرة درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، فإن نقل الحرارة لنظام درجة الحرارة هو أيضًا أمر معقد للغاية، وغالبًا ما يتم ذلك من خلال التوصيل الحراري، والحمل الحراري، والإشعاع. يمكن أن نتخيل أنه يكاد يكون من المستحيل تغيير درجة حرارته فجأة وتحقيق التوازن الحراري. وذلك لأن مصادر معايرة درجة الحرارة التقليدية، من أجل ضمان درجة معينة من توحيد مجال درجة الحرارة، لها حجم كبير ووقت تسخين وتبريد طويل، مما يتسبب في فحص وصيانة ومعايرة أنظمة قياس درجة الحرارة في المجال الصناعي، وهو الوقت المناسب - مستهلك، كثيف العمالة، ومكلف، وتتأثر موثوقية النظام بالتفكيك المتعدد وتجميع مجسات درجة الحرارة.
يأمل المجال الصناعي أن يكون لديه مصدر صغير وخفيف الوزن لمعايرة درجة الحرارة (حمام درجة حرارة ثابتة) مشابه لمعاير الضغط. ومع ذلك، يجب أن يتغلب معاير درجة الحرارة الصغير والمحمول هذا على عيوب ضعف انتظام مجال درجة الحرارة واستقراره الناتج عن انخفاض الحجم. من أجل تحقيق ارتفاع وانخفاض درجة الحرارة بشكل مستقر في فترة زمنية قصيرة، يجب أن يكون هناك تعاون وثيق بين التدفئة والتبريد، مما يمكن أن يقلل من وقت التسخين والتبريد. يؤثر التبريد والتدفئة في حمام درجة حرارة ثابتة مصغر أيضًا على توحيد مجال درجة الحرارة. لذلك، مع الأخذ في الاعتبار العوامل المختلفة، فإن معاير درجة الحرارة المحمول ذو الحجم الصغير جدًا ودقة معينة، والذي يمكن أن يرتفع وينخفض بسرعة، هو أداة تطبيق ميداني تم استكشافها وتطويرها لسنوات عديدة في مجال تكنولوجيا قياس درجة الحرارة.
تعد تكنولوجيا الكشف بالأشعة تحت الحمراء مشروعًا رئيسيًا لتعزيز الإنجازات العلمية والتكنولوجية الوطنية خلال فترة الخطة الخمسية التاسعة. الكشف بالأشعة تحت الحمراء عبارة عن تقنية كشف عالية التقنية للمراقبة عبر الإنترنت (دون انقطاع) تدمج تكنولوجيا التصوير الإلكتروني البصري وتكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا معالجة الصور. من خلال استقبال الأشعة تحت الحمراء (الأشعة تحت الحمراء) المنبعثة من الأجسام، يتم عرض الصورة الحرارية على شاشة الفلورسنت لتحديد توزيع درجة الحرارة على سطح الجسم بدقة. لديها مزايا الدقة، في الوقت الحقيقي، والسرعة. أي جسم، بسبب حركة جزيئاته، يشع باستمرار طاقة حرارية بالأشعة تحت الحمراء إلى الخارج، مما يشكل مجال درجة حرارة معين على سطح الجسم، المعروف باسم "الصورة الحرارية". تقنية التشخيص بالأشعة تحت الحمراء هي على وجه التحديد عن طريق امتصاص طاقة الأشعة تحت الحمراء هذه، وقياس درجة حرارة السطح وتوزيع مجال درجة الحرارة للمعدات، من أجل تحديد حالة تسخين المعدات. هناك العديد من أجهزة الاختبار التي تستخدم تقنية التشخيص بالأشعة تحت الحمراء، مثل أجهزة قياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، وأجهزة التلفزيون الحرارية بالأشعة تحت الحمراء، وأجهزة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، وما إلى ذلك. تستخدم أجهزة مثل أجهزة التلفزيون الحرارية بالأشعة تحت الحمراء وأجهزة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء تقنية التصوير الحراري لتحويل "الصور الحرارية" غير المرئية إلى صور ضوئية مرئية، مما يجعل تأثير الاختبار بديهيًا وحساسًا للغاية. يمكنها اكتشاف التغيرات الطفيفة في الحالة الحرارية للمعدات، وتعكس بدقة ظروف التسخين الداخلية والخارجية للمعدات، وتتمتع بموثوقية عالية، وفعالة جدًا في اكتشاف مخاطر المعدات.
تقدم تقنية التشخيص بالأشعة تحت الحمراء تنبؤات موثوقة بالأخطاء المبكرة والعيوب وأداء العزل للمعدات الكهربائية، مما يرفع مستوى الاختبار الوقائي وصيانة المعدات الكهربائية التقليدية (تم تقديم الاختبار الوقائي كمعيار من الاتحاد السوفيتي في الخمسينيات) إلى الصيانة التنبؤية. وهذا هو أيضًا اتجاه تطوير مؤسسات الطاقة الحديثة. خاصة مع تطوير وحدات الطاقة الكبيرة والجهد العالي جدًا، تم طرح متطلبات أعلى وأعلى للتشغيل الموثوق لنظام الطاقة، والذي يرتبط باستقرار شبكة الطاقة. مع التطوير المستمر والنضج والتحسين للعلوم والتكنولوجيا الحديثة، يتميز استخدام تكنولوجيا مراقبة وتشخيص حالة الأشعة تحت الحمراء بخصائص المسافة الطويلة، وعدم الاتصال، وعدم أخذ العينات، وعدم التفكيك، والدقة والسرعة والبديهية. يمكنه مراقبة وتشخيص معظم أعطال المعدات الكهربائية في الوقت الفعلي عبر الإنترنت (يغطي تقريبًا اكتشاف الأعطال المختلفة لجميع المعدات الكهربائية). لقد حظي بتقدير كبير من قبل صناعة الطاقة المحلية والأجنبية (نظام صيانة متقدم قائم على الحالة يستخدم على نطاق واسع في أواخر السبعينيات في الخارج) وتطور بسرعة. إن تطبيق تقنية الكشف بالأشعة تحت الحمراء له أهمية كبيرة في تحسين موثوقية وفعالية المعدات الكهربائية، وتحسين الكفاءة الاقتصادية التشغيلية، وتقليل تكاليف الصيانة. إنها طريقة يتم الترويج لها على نطاق واسع في مجال الصيانة التنبؤية، والتي يمكنها أيضًا رفع مستوى الصيانة وصحة المعدات إلى مستوى أعلى.
