مبدأ العمل وتطبيق ميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء
1 نظرة عامة
في عملية الإنتاج ، تلعب تقنية قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء دورًا مهمًا في مراقبة ومراقبة جودة المنتج ، وتشخيص أخطاء المعدات وحمايتها عبر الإنترنت ، وتوفير الطاقة. في العشرين عامًا الماضية ، تطورت موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء غير المتصلة بسرعة في التكنولوجيا ، وتم تحسين أدائها باستمرار ، وتم تحسين وظائفها باستمرار ، واستمرت أنواعها في الزيادة ، واستمر نطاق تطبيقها أيضًا في التوسع ، و زادت حصتها في السوق عاما بعد عام. بالمقارنة مع طرق قياس درجة حرارة التلامس ، يتميز قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء بمزايا وقت الاستجابة السريع وعدم الاتصال والاستخدام الآمن وعمر الخدمة الطويل. تشتمل موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء غير المتصلة على ثلاث سلاسل من الأجهزة المحمولة ، عبر الإنترنت والمسح الضوئي ، ومجهزة بخيارات متنوعة وبرامج كمبيوتر ، ولكل سلسلة نماذج ومواصفات مختلفة. من بين النماذج المختلفة لمقاييس الحرارة بمواصفات مختلفة ، من المهم جدًا للمستخدمين اختيار النموذج الصحيح لميزان الحرارة بالأشعة تحت الحمراء.
تكنولوجيا الكشف بالأشعة تحت الحمراء هي مشروع تعزيز رئيسي للإنجازات العلمية والتكنولوجية الوطنية خلال "الخطة الخمسية التاسعة". تعرض الأشعة تحت الحمراء المنبعثة (الأشعة تحت الحمراء) صورتها الحرارية على شاشة الفلورسنت ، وبالتالي فهي تحكم بدقة على توزيع درجة حرارة سطح الجسم ، والتي تتميز بمزايا الدقة والوقت الفعلي والسرعة. نظرًا لحركة جزيئاته ، فإن أي جسم يشع باستمرار طاقة حرارية تحت الحمراء إلى الخارج ، مما يؤدي إلى تكوين مجال درجة حرارة معين على سطح الجسم ، والمعروف باسم "الصورة الحرارية". تمتص تقنية التشخيص بالأشعة تحت الحمراء طاقة الأشعة تحت الحمراء هذه لقياس درجة حرارة سطح الجهاز وتوزيع مجال درجة الحرارة ، وذلك للحكم على حالة التدفئة للمعدات. في الوقت الحاضر ، هناك العديد من معدات الاختبار التي تستخدم تقنية التشخيص بالأشعة تحت الحمراء ، مثل مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء ، والتلفزيون الحراري بالأشعة تحت الحمراء ، والتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك. تستخدم المعدات مثل أجهزة التلفزيون الحرارية بالأشعة تحت الحمراء وكاميرات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء تقنية التصوير الحراري لتحويل هذه "الصورة الحرارية" غير المرئية إلى صورة ضوئية مرئية ، مما يجعل تأثير الاختبار بديهيًا وحساسية عالية وقادرًا على اكتشاف التغيرات الطفيفة في الحالة الحرارية للضوء. المعدات وتعكس بدقة ظروف التدفئة الداخلية والخارجية للمعدات تتمتع بموثوقية عالية وفعالة للغاية في اكتشاف الأخطار الخفية للمعدات.
يمكن لتكنولوجيا التشخيص بالأشعة تحت الحمراء أن تقدم تنبؤات موثوقة لعيوب الفشل المبكر وأداء العزل للمعدات الكهربائية ، وتحسين صيانة الاختبار الوقائي للمعدات الكهربائية التقليدية (الاختبار الوقائي هو المعيار الذي تم تقديمه في الاتحاد السوفيتي السابق في الخمسينيات من القرن الماضي) لصيانة الحالة التنبؤية ، وهو أيضًا نظام الطاقة الكهربائية الحديث. اتجاه تنمية المشاريع. خاصة الآن بعد أن وضع تطوير الوحدات الكبيرة والجهد الفائق متطلبات أعلى وأعلى للتشغيل الموثوق لنظام الطاقة ، والذي يرتبط باستقرار شبكة الطاقة. مع التطور المستمر ونضج العلوم والتكنولوجيا الحديثة ، فإن استخدام تكنولوجيا المراقبة والتشخيص في حالة الأشعة تحت الحمراء يتميز بخصائص المسافة الطويلة ، وعدم الاتصال ، وعدم أخذ العينات ، وعدم التفكيك ، ويتميز بخصائص الدقة والسرعة والحدس ، ويمكنه مراقبة وتشخيص المعدات الكهربائية عبر الإنترنت في الوقت الفعلي. معظم الاعطال (تكاد تغطي كشف الاعطال المختلفة لجميع المعدات الكهربائية). لقد حظي باهتمام كبير من صناعات الطاقة المحلية والأجنبية (نظام صيانة متقدم قائم على الظروف مستخدم على نطاق واسع في البلدان الأجنبية في أواخر السبعينيات) ، وتطور بسرعة. يعد تطبيق تقنية الكشف بالأشعة تحت الحمراء ذا أهمية كبيرة لتحسين موثوقية وفعالية المعدات الكهربائية ، وتحسين الفوائد الاقتصادية للتشغيل ، وتقليل تكاليف الصيانة. إنها طريقة جيدة جدًا يتم الترويج لها على نطاق واسع في مجال الصيانة التنبؤية في الوقت الحالي ، ويمكنها رفع مستوى الصيانة والمستوى الصحي للمعدات إلى مستوى أعلى.
يمكن استخدام تقنية الكشف عن التصوير بالأشعة تحت الحمراء لإجراء اكتشاف عدم التلامس للمعدات قيد التشغيل ، وتصوير توزيع مجال درجة الحرارة الخاص بها ، وقياس قيمة درجة حرارة أي جزء ، وتشخيص الأعطال الخارجية والداخلية المختلفة وفقًا لذلك ، في الوقت الحقيقي ، والقياس عن بعد ، وبديهية وكمية مع مزايا قياس درجة الحرارة ، من الملائم والفعال للغاية اكتشاف معدات التشغيل والمعدات الحية لمحطات الطاقة والمحطات الفرعية وخطوط النقل.
طريقة استخدام المصور الحراري لاكتشاف المعدات الكهربائية عبر الإنترنت هي طريقة تسجيل درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. طريقة تسجيل درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء هي تقنية جديدة مستخدمة في الصناعة للكشف غير المدمر ، واختبار أداء المعدات وإتقان حالة التشغيل. بالمقارنة مع طرق قياس درجة الحرارة التقليدية (مثل المزدوجات الحرارية ، وألواح الشمع بنقاط انصهار مختلفة ، وما إلى ذلك الموضوعة على سطح أو جسم الكائن المقاس) ، يمكن لجهاز التصوير الحراري اكتشاف درجة حرارة النقطة الساخنة في الوقت الفعلي ، وكمياً ، و عبر الإنترنت ضمن مسافة معينة. ، يمكنه أيضًا رسم الصورة الحرارية المتدرجة لدرجة الحرارة للجهاز قيد التشغيل ، ولديه حساسية عالية ولا يتأثر بالمجالات الكهرومغناطيسية ، لذلك فهو مناسب للاستخدام في الموقع. يمكنه الكشف عن الأعطال المستحثة حراريًا للمعدات الكهربائية بدقة عالية تبلغ 0. 05 درجة في نطاق واسع من -20 درجة إلى 2000 درجة ، كاشفة مثل تسخين وصلات الأسلاك أو المشابك ، والتسخين الموضعي البقع في المعدات الكهربائية ، إلخ.
تعد تقنية التشخيص بالأشعة تحت الحمراء للمعدات الحية موضوعًا جديدًا. إنها تقنية شاملة تستخدم تأثير التسخين للمعدات المشحونة ، وتستخدم معدات خاصة للحصول على معلومات الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الجهاز ، ثم تحكم على حالة الجهاز وطبيعة العيوب.
2. النظرية الأساسية للأشعة تحت الحمراء
في عام 1672 ، تم اكتشاف أن ضوء الشمس (الضوء الأبيض) يتكون من ضوء بألوان مختلفة. في الوقت نفسه ، توصل نيوتن إلى استنتاج مفاده أن الضوء أحادي اللون أبسط بطبيعته من الضوء الأبيض. استخدم المنشور ثنائي اللون لتحليل ضوء الشمس (الضوء الأبيض) إلى أضواء أحادية اللون من الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأزرق والأرجواني ، وما إلى ذلك. في عام 1800 ، اكتشف الفيزيائي البريطاني FW Huxel الأشعة تحت الحمراء عندما درس أضواء ملونة مختلفة من وجهة نظر حرارية. عندما كان يدرس حرارة ألوان الضوء المختلفة ، قام عن عمد بسد النافذة الأولى للغرفة المظلمة بصفيحة داكنة ، وفتح ثقبًا مستطيلًا في اللوحة ، وتم تثبيت منشور فاصل شعاع في الحفرة. عندما يمر ضوء الشمس عبر المنشور ، فإنه يتحلل إلى شرائط ضوئية ملونة ، ويستخدم مقياس حرارة لقياس الحرارة الموجودة بألوان مختلفة في نطاقات الضوء. من أجل المقارنة مع درجة الحرارة المحيطة ، استخدم Huxel العديد من موازين الحرارة الموضوعة بالقرب من شريط الضوء الملون كمقاييس حرارة مقارنة لقياس درجة الحرارة المحيطة. أثناء التجربة ، اكتشف بالصدفة ظاهرة غريبة: مقياس حرارة يوضع خارج الضوء المحمر له قيمة أعلى من درجات الحرارة الأخرى في الغرفة. بعد التجربة والخطأ ، تقع هذه المنطقة ذات درجة الحرارة المرتفعة التي تتميز بأكبر قدر من الحرارة دائمًا خارج الضوء الأحمر عند حافة النطاق الخفيف. لذلك أعلن أنه بالإضافة إلى الضوء المرئي ، هناك أيضًا "ضوء أحمر" غير مرئي للعين البشرية في الإشعاع المنبعث من الشمس. يقع هذا "الضوء الأحمر" غير المرئي خارج الضوء الأحمر ويسمى ضوء الأشعة تحت الحمراء. الأشعة تحت الحمراء هي نوع من الموجات الكهرومغناطيسية ، لها نفس جوهر موجات الراديو والضوء المرئي. يعد اكتشاف الأشعة تحت الحمراء قفزة في فهم الإنسان للطبيعة ، وقد فتح طريقًا جديدًا واسعًا للبحث واستخدام وتطوير تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء.
يتراوح الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء بين 0 76 و 100 ميكرومتر. وفقًا لنطاق الطول الموجي ، يمكن تقسيمه إلى أربع فئات: الأشعة تحت الحمراء القريبة ، والأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، والأشعة تحت الحمراء البعيدة ، والأشعة تحت الحمراء البعيدة للغاية. موقعه في الطيف المستمر للموجات الكهرومغناطيسية هو المنطقة الواقعة بين موجات الراديو والضوء المرئي. . الأشعة تحت الحمراء هي واحدة من أكثر الإشعاعات الكهرومغناطيسية انتشارًا في الطبيعة. يعتمد على حقيقة أن أي جسم سينتج حركاته الجزيئية والذرية غير المنتظمة في بيئة تقليدية ، ويشع باستمرار طاقة الأشعة تحت الحمراء الحرارية والجزيئات والذرات. كلما زادت كثافة الحركة ، زادت الطاقة المشعة ، والعكس صحيح ، قلت الطاقة المشعة.
الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر تشع الأشعة تحت الحمراء بسبب حركتها الجزيئية. بعد تحويل إشارة الطاقة التي يشعها الكائن إلى إشارة كهربائية بواسطة كاشف الأشعة تحت الحمراء ، يمكن لإشارة خرج جهاز التصوير محاكاة التوزيع المكاني لدرجة حرارة سطح الكائن الممسوح واحدًا تلو الآخر. بعد معالجتها بواسطة النظام الإلكتروني ، يتم نقلها إلى شاشة العرض والحصول على الصورة الحرارية المقابلة لتوزيع الحرارة على سطح الجسم. باستخدام هذه الطريقة ، من الممكن تحقيق تصوير الحالة الحرارية لمسافات طويلة وقياس درجة حرارة الهدف وتحليلها والحكم عليها.
