标签: 红外热像仪

FLUKE 红外热像仪 TIX660 应用案例 1 、电子研发 1 毫米芯片热分析 客户：某知名光电器件制造商 检测难点：温度是 LED 芯片的核心技术指标，代表 LED 器件测设计水平，发热和散热情况直接影响 LED 寿命和颜色质量，由于 LED 芯片非常小，传统检测无法进行测温，如何观察和改善器件发热设计 解决方案： FlukeTIX660 加装微距镜头，安装三脚架根据工况，安装二维、或三维精密移动云台，热像仪通过手动调焦，完成最小目标对焦，调节云台至图像清晰，在热像仪上对图像进行缩放，观测芯片温度分布，通过 SmartView® 热分析软件绘制硫化温度曲线 , 进行后期详细分析。 2 、电子研发液晶屏面板坏点检测 客户：某知名液晶屏制造商 背景：需要对液晶屏面板像素检测，如果有坏点，或其他缺陷，因其内阻较高，在热像仪图像中呈现的是热点， 检测难点：目标小，液晶屏像素尺寸为微米级别，最小尺寸仅 40μm ，温差小，受到整体液晶屏热能传递，坏点温度与正常温度一般在 1℃ 以内。 解决方案： FlukeTIX660 加装微距镜头，防止液晶屏表面发射干扰，安装三脚架，进行拍摄，通过 SmartView® 热分析热图检测。 3 、电子研发 微米级电子器件检测 客 户： 某研究所 检测难点： 常见热像仪可有效检测最小目标通常为 0.2 mm 以上 , 对于微米级芯片来说 , 需要在像素和光学系统上均达到一定性能要求才可准确检测。 解决方案： TiX660 热像仪加装微距镜头 及长焦镜头 , 可检测最小为 32 µm 的目标 , 充分满足研究人员对微米级小目标的检测需求。 4 、精密机械加工检测 客 户： 某装备制造有限公司 检测难点： 精密丝杠在加工中温度必须控制在温升 1 ℃内 , 并需要看到螺纹切削完成后停止时冷却油的瞬间温升 , 设备运行速度最快超过 5 m/s 。 解决方案： TiX660 热像仪使用其录像及低温自动扑捉功能 , 对加工过程中的温度变化进行实时追踪。 5 、精密加工超镜面切削工艺研究 客 户： 某装备制造有限公司 检测难点：超镜面切削加工，对于刀头和材料本身温度进行检测和分析，以改善刀头的进刀控制，由于刀头尺寸较小大范围温度追踪难点，需要看小目标（ 2mm*1.5mm 刀头）的温度，检测距离不能在 10mm 以内，需要同时观察刀头及镜面材料温度，需要有一定视场角 FOV 。 解决方案： TiX660 热像仪加装微距镜头，及可以解决 1.5mm 刀头的较远距离检测问题，又可以将切削同时与镜面材料纳入同一幅热像图范围，使用录像功能可以检测刀头温度变化。

　　 红外热像仪的分辨率 　　红外热像仪的技术指标中其中包括两项指标，其一是空间分辨率，其二是温度分辨率，那究竟这两者与红外热像仪测量时的准确度有着怎样的关系呢？红外热像仪的空间分辨率和温度分辨率的定义是什么，又需要具备什么样的条件呢？本文将就这几个问题给出答案。 　　一、空间分辨率 　　空间分辨率指的是在使用红外热像仪观测时，红外热像仪对目标空间形状的分辨能力。一般来说，来说空间分辨率越小测温越准确，空间分辨率较小时，被测最小目标覆盖了红外热像仪的像素，测试的温度即被测目标的温度；空间分辨率较高，被测的最小目标不能完全覆盖红外热像仪的像素，测试目标就会受到其环境辐射的影响，测试温度是被测目标及其周围温度的平均温度，数值不够准确。 　　红外热像仪的空间分辨率通常以mrad（毫弧度）为单位表示。mrad的值越小，表明其分辨率越高。弧度值乘以半径约等于弦长，即目标的直径。 　　二、温度分辨率 　　红外热像仪的温度分辨率是指红外热像仪使观察者能从背景中精确的分辨出目标辐射的小温度AT。民用热成像产品通常使用NETD来表述该性能指标。 　　红外热像仪的温度分辨率体现了一台红外热像仪的温度敏感性，温度分辨率越小则意味着红外热像仪对温度的变化感知越明显。因此在选择红外热像仪的时候尽量选择此参数值小的。红外热像仪测试被测物的主要目的是通过温度差异找出温度故障点，测量单个点的温度值并没有太大意义，主要是通过温度差异来找相对的热点，起到预维护的作用。 　　 红外热像仪的用途 　　1.各种电气装置：可发现接头松动或接触不良，不平衡负荷，过载，过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。 　　2.变压器：可以发现的隐患有接头松动，套管过热，接触不良（抽头变换器），过载，三相负载不平衡，冷却管堵塞不畅。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。 　　3.电动机、发电机：可以发现的隐患是轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏；有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环，进而损坏绕组线圈。还可能引起驱动目标的损坏。 　　4.电气设备维修检查，屋顶查漏，节能检测，环保检查，安全防盗，森林防火，无损探伤，质量控制，医疗检查等等也很有效益。 　　 热像仪品牌： 　　美国RNO——RNO公司于1940年成立于美国芝加哥，是全球历史最为悠久的热像仪生产企业，在二战中，RNO热像仪曾广泛应用美国军方。经过70年的发展，RNO下设了美国RNO红外热像仪公司，美俄合资RNO夜视仪公司。RNO是全球最为专业的热像仪公司，其下属的RNO夜视仪，在3,4代高端夜视仪领域拥有极大的知名度。 　　美国FLIR——FLIR Systems Inc, (NASDAQ: FLIR) 作为创新成像系统制造领域的领军企业，其产品范围涉及红外热像仪、航空摄像机和机械检测系统等。产品已在全球60余个国家内的工商业及政府领域中发挥了重要作用。 　　美国FLUKE——福禄克电子仪器仪表公司于1948年成立，是丹纳赫（Danaher）集团的全资子公司。福禄克是一个跨国公司，总部设在美国华盛顿州的埃弗里德市，工厂分别设在美国、英国，荷兰和中国，其销售和服务分公司遍布欧洲、北美、南美、亚洲和澳大利亚。目前福禄克公司的授权分销商已遍布世界100多个国家，雇员约2400人。

如转引，请注明出处，否则将追究责任！ 红外热像与建筑质量节能检测   摘要：本文主要介绍红外热像法检测建筑质量以及对建筑节能效果进行评估的原理和应用，并以红外热像图的方式阐述如何运用红外热像仪进行建筑检测。   1. 引言：     现代社会中种类繁多的各种建筑，从工厂、大坝到别墅、高楼大厦，由于其结构设计相当复杂，往往会造成诸多困扰，通常会有许多难以诊断和解决的问题，如： ● 由于保温问题所造成的额外的能量流失和空气泄漏； ● 由于渗漏、结露、或结霜造成湿气侵人； ● 冰、雪及阳光对屋顶造成的损害；     如今，红外热像仪使我们可以从另一个方面，从红外辐射的角度详细地解读建筑物所发出的信号，一旦得到合理有效的使用，热像仪可以及时发现问题所在，寻求有效的解决方法。   2. 红外热像仪的技术原理     1800年英国的天文学家William Herschel 用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。他发现，当水银温度计移到红色光边界以外，人眼看不见任何光线的黑暗区的时候，温度反而比红光区更高。反复试验证明，在红光外侧，确实存在一种人眼看不见的“热线”，后来称为“红外线”，也就是“红外辐射”。自然界任何物体，只要温度高于绝对零度(-273.15 C?)，就会以电磁辐射的形式在非常宽的波长范围内发射能量，产生电磁波(辐射能)。      红外线在大气中穿透比较好的波段，通常称为 “大气窗口”。红外热成像检测技术，就是利用了所谓的“大气窗口”。短波窗口在1~5μm之间，而长波窗口则是在8~14μm之间。建筑检测专用红外热像仪，其工作波段通常在8-14μm的长波波段，温度范围一般在-20-100℃。     红外热像仪是一种新型的光电探测设备，可将被测目标表面的热信息瞬间可视化，快速定位故障，并且在专业的分析软件的帮助下，可进行分析，完成建筑质量、节能等检测工作。     热像仪由两个基本部分组成：光学器件和探测器。     光学器件将物体发出的红外辐射聚集到探测器上，探测器把入射的辐射转换成电信号，进而被处理成可见图像，即热图。 3. 红外热像仪的在建筑领域的应用范围：     （1）表面温度可以为我们提供有关楼宇结构、管道系统、供暖通风及空调系统以及电气系统的许多信息。在透过红外镜头观察时，平日肉眼看不到的问题会突现眼前。使用红外热像仪，可以检测到空气泄漏、水分积累、管道堵塞、墙壁后面的结构特征以及过热的电气线路等，并对数据进行可视化记录归档。通过用这种工具对表面进行扫描，您可以快速发现通常代表潜在问题的温度变化，并以详细的图形报告的形式对数据进行记录。     找到了潜在的问题来源，您就可以节省宝贵的检查时间，只对那些需要进行维修的部位进行处理 ，而不是不管实际情况如何，盲目开展维修工作。     （2）红外热像仪可以以热图像的形式立即指示出热点或冷点。使得热成像测量成为一种日常测量方法。热量检查可以识别并确定新楼宇或现有楼宇内热异常的程度，例如：检查电气系统，安全地定位电气系统中的过热部件，并以热图像中的热点。     （3）红外热像仪可通过对建筑物表面的温度分布状况的检测，分析建筑物的结构，从而及时有效地发现例如外墙开裂、房顶裂缝、内部支撑损坏等问题，可避免严重影响救援进度、危害救援人员安全的房屋跨塌伤害事故，为灾区的救援工作提供技术保障；同时也可为灾区受损房屋的安全及渗漏状况提供参考依据。     红外热像仪是“建筑质量检测”的有力工具，即通过非接触的方式测量建筑结构的表面温度状态，来检测外墙的剥离、空鼓状况或评估保温节能效果，其同时具有的红外-可见光融合功能可以方便、快速地查出问题位置。 4.红外热像仪的应用实例：     （1）检查保温层缺失或损坏状况 保温层的缺失或损坏会导致外墙表面形成明显温度差异，热像仪在可指示出保温层的位置、形状和强度，并进行记录归档。     （2）外墙渗漏检测     当外墙部分区域发生渗漏，渗水部位与正常部位的热容量不一致，在环境温度发生变化的过程中，渗漏部位与正常部位的温度将会出现差异，这样虽然表面的颜色一致，但温度的差异可以在热像仪上及时、清晰地反映出来。 （3）防水层渗漏检测     水分可渗过屋顶和墙壁中的接口和裂缝并积累起来，从而导致结构部件腐朽、发霉，有时还会造成严重的健康危害。因此，定期进行建筑防水层的热像检查是十分重要的。      （4）外墙砖空鼓检测     空鼓部位的空气与正常部位的温度往往会有差异，其测量原理请参考外墙渗漏检测，一般检测外墙砖空鼓需要使用适合远距离、小目标的长焦镜头。 （5）泄漏点检测     用于检测空气泄露点的常用方法是通过检测空气交换率并采用一种被称为“风门”的检测过程。在该过程中，房屋内会产生负压。此时，室外的压力大于室内的压力，因此，空气将会从密封不严的区域进入。红外热像仪能够快速检测到流动的气流，密封不严的区域就可以很方便地被加以识别，并且在完成下一步工序之前解决问题，从而避免由潜在的施工问题变成花费昂贵的棘手问题。     （6）检查结构部件     有时面对已完成的构件结构，因为某些原因，我们可能要进行结构验证，如整体墙中带钢筋的灌浆室，浇注墙中的结构件或定位历史建筑物中表面以下的某些细节。热成像检查可帮助您快速找到灌注墙体、地板和天花板中的支撑梁、管道、电缆和烟道。只需对表面进行扫描，就可得到详细的热图像，清晰地显示出表面下的细节。     （7）评估建筑材料及节能状况     对各种环境条件下保温材料的性能进行测试，以确定它们保持或反射热量的能力。热像仪可以显示出能量泄漏情况。如图示，外墙在有隔热材料覆盖时（左侧方型部位）温度明显比没有隔热材料覆盖的部位温度高，说明热量被保温材料所阻挡，难以通过外墙传递至室内。 保温材料性能评估 （8）屋顶及旧建筑翻修     城市中的房屋以及一些古老的建筑，特别是屋顶，其往往要经受日晒雨淋和大气的一些侵蚀，而其受损情况各有不同，如果我们只是简单地将整个屋顶或外墙加以更换，可能会耗费大量的时间与金钱，如果我们利有热像仪将辐射转为热图像或热图谱，它们可以形象地显示温度差别，从而轻松地区分出完好区域以及破损区域，这样可以节约大量的时间和金钱。      （9）受损及危建筑的检测     2008年5月12日的四川汶川大地震中，红外热像仪在建筑结构方面以及危房评估检测中给出了相当大的协助： －建筑结构件的损坏，特别是无法直接观测的内部受损情况； －建筑内外饰（主要是外墙砖）的空鼓，防止发生脱落伤人事故； 上述图片为Fluke建筑专用型红外热像仪在汶川大地震震区拍摄的建筑受损状况。 5． 结束语     红外热像仪是—款轻便小巧、操作简便的建筑检测仪器，只须简单地扣动扳机，便可以得到高质量的热像图。 由上可知，红外热像仪为“建筑行业的诊断”提供了一项新的检测方法，大大提高了检测的准确性、实效性、合理性，让建筑无损检测变的更加的科学、进步与实用。

第一部分  红外热像仪在消防中的应用概述 目前，红外热像仪在消防行业的使用通常可分为两类： 救助型热像仪（用于灭火与火场搜救） 通常为手持式热像仪，要求电池供电，具备红外图像显示和粗略温度指示功能。要求能在严酷的浓烟和高温火场现场条件下，指导消防队员进行抢救人员、寻找火源、防止消防人员误入高温危险区域。 检测型热像仪（用于消防电检） 通常作为防火监督人员进行防火检查所使用的便携式设备。要求可以在热像仪中具备图像显示、温度分析和图像存储功能。测温准确度要求较高，能实时地给出被测目标的温度图像信息。   第二部分  国家对于消防部门配备红外热像仪的规定 《城市消防站建设标准(修订)》对各类消防站的设置提出了以下要求：所有城市均应设立一级普通消防站；地级以上城市以及经济较发达的县级城市应设特勤消防站。   中华人民共和国公安部印发的《公安消防部队攻坚组装备配备标准（试行）》的第19项明确规定使用热像仪在灭火攻坚组的使用，请见下表： 注：带“*”号的装备应在灭火攻坚组装备配备中优先配置 目前国家正在修订城市消防站建设标准，计划为普通消防站配备红外热像仪，每个普通中队1台，2004年以来，国家共投入50多亿元用于消防装备的采购。   第三部分 红外热像仪在消防灭火搜救的两大特性 1 烟雾穿透性 2 无光线情况下的观测能力 红外热像仪可以在完全没有照明的现场进行工作，只要有温度的差异，热像仪就可以观测现场的情况。 第四部分 红外热像仪在消防灭火搜救的应用     在火灾扑救中，热像仪用于确定火灾中心位置、燃烧程度和蔓延情况。通过热像仪对火场进行观测，得到火灾燃烧和蔓延情况，确定火灾的中心位置。根据得到的信息，火场指挥员就可以正确地布置力量，有效地进行灭火。    2010年2月5日 盐城阜宁消防大队使用Fluke Ti10在太平洋百货火灾现场拍摄     热像仪能对建筑的完整性进行监测。当消防队员进入到建筑内部进行营救和灭火时，可检测建筑结构部件特别是屋顶部分的过火情况，及时通知消防队员撤离建筑，避免人员的伤亡。     搜救由一个指导小组和几个营救小组共同进行。指导小组用热像仪进行搜寻，确定受困者的位置。同时指导小组还须确定最安全有效的通过建筑的途径，布置出一条能指引队员撤出建筑的标记线。当发现受困者时营救小组去进行营救，并使其沿设好的标记线撤出建筑。     水带由于其在高温火场的低温特性，可以清晰地被热像仪捕捉到，适合作为标记。 第五部分 红外热像仪在消防电检的应用案例     电气接触点长期处于高温状态，会导致绝缘下降或引发电气火灾。     导线中通过的电流量超过安全电流值，通过电流量越大，发热量就越大，导线绝缘层温度就越高。一旦绝缘导线的温度超过最高允许工作温度，导线的绝缘层就会加速老化，甚至发生燃烧，引起火灾事故。     电线或其支架材料的绝缘能力差，以致导线之间或导线与大地间有微量的电流通过，漏电的电火花能成为火灾的着火源。

远红外热像仪是利用现代高科技手段，对运行设备进行无接触检测的一种设备。使用远红外热像仪可以得到热风炉、高炉体、及常规电气设备、阀门、保温、电动机、轴承以及处于探测器温度范围内的任何设备的热像图。炼铁厂应用远红外热像仪进行扫描的范围主要包括热风炉、高炉体裂缝泄漏及热保温部分、供水管道、热风道、除尘器烟道、进风口温控、铁罐、输煤皮带、阀门、电动机控制中心、电气控制盘、电路板、电缆接头等。 1 远红外热像仪在炼铁厂的应用 武钢利用远红外热像仪，发现了大量设备缺陷，避免了许多设备事故的发生，减少损失上百万。该仪器在状态检修工作中发挥的作用，是实现状态检修以来最明显和最成功的。发现的设备缺陷类型主要有：高炉内耐高温材料存在裂缝隐患、、水冷系统出水温度过高（常规 39 摄氏度、故障温度为 87 摄氏度）、进风口、阀门保温、铁罐等。另外热成像仪的应用，解决了铁罐铁水均匀温度的测量、炉体内部状态的测量等问题。下面举几个典型的应用实例。 1.1 红外热像仪在供风装置的应用 字串 9 供风装置（储存热量）作为炼铁最前一个工艺，是把含有氧气、煤粉等高温气体传递给高炉，在供风装置的前端为被检常规设备这里不赘述但不可不检。主要提一下进风口的检测，热风微管一般下面连接着 18 或者 24 个风口当然还有其他连接方式，那不是这里讨论的内容，进风口分为热风微管、上接口、中接口、下接口、弯头、直吹管然后进入炉体。热风微管于上接口连接部位为喇叭口这里因为是最先接到供风装置传递过来的热风，故这里最容易聚集热量。喇叭口为焊接在热风微管上的，由于受焊接质量、焊接材质等影响很容易发生泄漏腐蚀等故障，起常规温度为 300-336 之间， 超过 350 度可以看作故障温度 。在就是上接口、中接口、下接口，每一个接口都含有法兰盘、焊缝、保温管，焊缝、保温管是最容易出故障的部位，法兰盘是最容易聚集热量的，这样就会很容易的造成热量过高，出现故障隐患。还有视孔镜、直吹管，视孔镜是在弯头部位开一个小孔安装上可视装置，来直接观看内部火焰。 所以这里温度会比较高常规在 340 摄氏度 左右，故障温度为 480 摄氏度 ，也是比较容易发生故障的问题点。直吹管比较隐蔽热像仪只能检测到它的一部分。在这里建议选择有语音注释和融合功能的热像仪，因为要检测的相同部位比较多，比如一个高炉风口就有十几个或者二十几个，每个风口有都分喇叭口、上中下接口、弯头、直吹、视孔镜等，第一如果没有融合或者语音注释很难区分你测量的故障点具体是哪一个风口的，第二也有可能维修人员和测试人员不是同一个人，这样就更无从下手了。 1.2 红外热像仪在高炉本体的应用 高炉本体主要为耐内高温材料、水冷系统、过热管系统，高温材料主要是防止其有裂缝、局部薄弱或者脱落，这样都回造成比较大的损失。有耐火材料出现裂缝或脱落，炉内高温铁水（ 1350 摄氏度 左右）就会顺着裂缝或者脱落部位直接 字串 5 泄漏到水冷系统、保温系统、炉壁，严重会造成整个高炉报废。局部薄弱会把局部耐高温材料的高温通过水冷系统、过热系统、保温系统传递给炉壁，经常用热像仪定期察看很容易发现这些隐患问题。建议用像素为 160*120 、显示屏幕在 3.5 英寸 以上的热像仪，这样会更容易的发现局部薄弱环节的故障，来预防裂缝或脱落故障的发生。 1.3 红外热像仪在铁罐方面的应用 字串 6 定期用远红外热像仪检测输送铁水的铁罐，可及时发现并消除罐体泄漏隐患，避免异常事故的发生，降低成本。铁管比较简单主要为耐高温砖和罐体（铁皮）组成，正常状态下，铁罐会在运送几罐铁水后（运送次数不同的厂家规定不一样），就要统一拆下来重新更换耐高温砖，但更多情况下，耐高温砖还没有出现局部薄弱环节。举个简单的例子：本来每一个铁罐可以运送在 20 次以上，也可能是 30 次都没有问题，但是只有一个铁罐运送到第五次时就出现了故障，这样以后呢就会以每个铁罐运送五次为标准，每五次就要拆下来更换耐高温材料。用热像仪来检测就会明确的知道哪一个铁罐什么状态，在什么时候去维护铁罐。这样把本来五次就要更换的耐火材料增加到 20 次或者 30 次以上，大大降低了人力和物力的成本，减少了铁罐的备用数量。罐体常规温度在 320 摄氏度 左右，故障温度在 500 度左右，建议使用像素为 160*120 ，屏幕比较大要把整个罐体包含在内，有语音记录或融合功能的热像仪，比较好确定具体哪一个罐体有问题。 1.4 红外热像仪在变压器方面的应用 炼铁厂还会使用到变压器 使用远红外热像仪会发现变压器上下节油箱的部分连接螺栓发热的缺陷，个别螺栓温度已经达到 120 ℃ 以上，严重威胁了变压器的安全运行。而因漏磁通产生的涡流损耗，引起的螺栓发热缺陷平时是很难发现的。 字串 3 1.5 红外热像仪在低压电气设备方面的应用 发现了大量的低压电气设备接头过热、母排接头过热、刀闸过热、保险口过热、接地线过热等缺陷。如发现 400V 一接地螺栓严重过热 ( 130 ℃ ) ，原因是接地扁铁未正确连接在地网上。而这样的缺陷平时很难发现，也容易造成人身伤害。 1.6 红外热像仪在电缆接头方面的应用 对电缆中间接头进行编号，定期用远红外热像仪进行监测和分析，把电缆接头隐患消灭在萌芽状态，因而再也没有发生过电缆中间接头过热事故。 常规温度在 30 摄氏度 左右，夏天会到 50 摄氏度 ，控制故障温度在 83 摄氏度 。超过控制故障温度就要实时检测，安排维修计划。 1.7 红外热像仪在保温方面的应用 字串 7 用远红外热成像技术完全可以检查出大面积保温的薄弱环节，大修时可以只拆除保温薄弱的地方，既解决了问题，也节省了大量费用。 字串 5 1.8 红外热像仪在阀门内漏方面的应用 字串 5 只要管道内介质与环境温度存在一定的差值，通过远红外热像仪能对阀门进行红外检测和分析，确认内漏的阀门及内漏的程度。但由于阀门、管道有保温、铁皮，给分析内漏的程度和原因带来了一定的困难。如果阀门、管道上没有保温，内漏的阀门就容易判断出来。特别是很多管子的阀门接到总管很难确定哪个阀门泄露时，使用远红外热像仪能很快查出泄露的阀门并加以更换，避免了工作的盲目性，节省了费用。