红外热像仪的市场应用和前景分析
新产品开发部
2013年3月
红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。红外热像仪具有很高的军事应用价值和民用价值。在军事上，红外热像仪可应用于军事夜视侦查、武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等多个领域。在民用方面，红外热像仪可以用于材料缺陷的检测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面。
一、红外热像仪在各行业的应用
红外热像仪行业是一个发展前景非常广阔的新兴高科技产业，被广泛应用于军民两个领域。在现代战争条件下，该技术已在卫星、导弹、飞机等军事武器上获得了广泛的应用。同时，随着非制冷红外热成像技术的发展，尤其是随着产业化过程中生产成本的大幅度降低，红外热像仪已在电力、消防、工业、医疗、安防等国民经济的各个部门得到了非常广泛的应用。
1、电力设备检测
电力、电信设备过热故障预知检测，在电力系统和设备维修检查中，红外线热像仪被证明是节约资金的诊断和预防工具。测量电气设备，非接触红外热像仪可以从安全的距离测量一个物体的表面温度，使其成为电气设备维修操作中不可缺少的工具。红外热像仪可以有效防止设备故障和计划外的断电事故的发生。
①输电设备：接头、绝缘子、夹板、跳线、高压线、压接套管、瓷瓶引线;
②变电系统：互感器、隔离开关、空气断线器、油断路器、少油量断路器、避雷
器、电容器、电抗器、变压器、总线、套管、整流器、绝缘子、线夹、阻波器;
③配电系统：配电盘、开关箱、变压器、断电器、接触器、保险丝、电缆;
④发电厂：发电机碳刷绕组装备、发电机、变压器、油枕、发电机馈电线、电压调节器、发电机马达控制中心电盘、UPS;
下面是需要采用红外热像仪进行检查的部分设施：
A: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。
B：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。空冷器件的绕组可直接用红外热像仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明变压器绕组的损坏。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。
C：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、滑环和急流环发热、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心或绕组线圈的损坏；有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环，今儿损坏绕组线圈。检查发热点，在出现的问题导致设备故障之前定期维修或更换。
电动机线圈绝缘层：通过测量电动机线圈绝缘层的温度、延长它的寿命。还可能引起驱动目标的损坏。为了保持电动机的寿命期，检查供电连接线和电路断路器（或者保险丝）温度是否一致。
D：连接器：电连接部位会逐渐放松连接器，由于反复地加热（膨胀）和冷却（收缩）产生热量、或表面赃物、碳沉积和腐蚀。非接触红外热像仪可以迅速确定表明有严重问题的温升。
电动机轴承：
E：各相之间的测量：检查感应电动机、大型计算机和其它设备的电线和连接器各相之间的温度是否相同。
F：不间断电源：确定UPS输出滤波器上连接线的发热点。一个温度低的点表明可能直流滤波线路是开路。
备用电池：检查低压电池以确保连接正确。与电池接头接触不良可能会加热到足以烧毁电池芯棒。
G：镇流器：在镇流器开始冒烟之前检查出它的过热。
H：共用设施：确定出连接器、电线接头、变压器和其他设备的热点，一些型号的光学仪器范围在60:1甚至更大，使几乎所有的测量目标都在测量范围内。
经济效应对比：
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、过载等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。它们的平均修理费用为1万到5万美元；更换需要5万至8万美元，工期为几个星期到几个月。
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。重绕需要经费1万到5万美元，更换为8万至14万美元，工期为几个星期或几个月。
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、过载发热、冷却管路堵塞。电机重新绕组圈（5000马力）需要5~9万美元，更换需要9~15万美元，工期几个星期到几个月。
2、建筑楼宇检测
建设系统：检查外墙空鼓、剥落、屋面渗漏、管道、热桥、建筑节能研究、竣工验收等；
公路桥梁：可用于快速扫描公路裂纹、桥梁开裂、渗漏检查、沥青摊铺等；
3、冶金系统：
用于大型高炉料面测定、热风炉的破损诊断和检修等；高炉、钢材成型。钢铁生产过程中的每个阶段都会从红外热像仪中收益。
1、高炉内衬水冷壁缺陷的检测与诊断有的热像仪可对高炉表面进行分区块的检测，对得到的特图像进行温度分布分析。如在没有冷却器存在的部位，通过炉表面温度的不同变化，可以直接判断有无内衬缺陷。如果某部位拍摄的热图比温度持续上升，可以认定内衬已有损坏侵蚀；对于有冷却器存在的部位，可以依据热图分析表面温度分布情况，找出相对温升高的部位，判断冷却壁损坏或炉内衬缺陷。
2、高炉炉瘤的诊断：
高炉炉瘤采用红外热像检测是比较直接快捷的方法。首先将需要检测表面划区域进行检测，记录炉皮每一小块的温度分布。通过综合分析各层低温区域，从而可以初步诊断出是否结瘤以及结瘤的部位。
3、对热风炉的检测：
分为两个部分，一是炉身、二是炉顶。拍摄的热图中高温过热部位即是对应耐火内衬的缺陷。
4、钢水包、铁水包：还可以使用红外热像仪拍摄图像来诊断钢水包、铁水包内衬的腐蚀程度，以及在烤包过程中的状态来寻求合理的升温速度、烤包时间。
5、转炉：其结构引诱炉皮和炉衬，没有冷却部分。红外热像仪对转录表皮拍摄热图后，通过分析其表面温度，非常直接就可判断炉衬的侵蚀损坏程度。
6、除此之外，冶金行业还可以用热像仪对厂内用电设备，如变压器、变电室开关接点和电缆等电气连接设备进行检测；对机械传动装置，风机马达轴承的检测；测定钢芯温度及验证钢锭液率情况，降低能源及材料的小号，提高钢锭的质量。
4、加工和热处理：焊接、铸件、模具、炼钢炉、转炉、鱼雷车、炉壁、金属热处里（退火、回火、淬火）、冷/热轧钢板、钢卷线材等温度量测监控。
水泥回转窑筒体扫描温度系统使用红外热像仪系统可以以每秒37次扫描的速度测量和显示整个先的温度。窑皮的连续旋转表面是的能够在所有时间内精确评价反射层材料的状况。即使一块石头掉下来，在窑内旋转一圈的过程中就可以通过找出发热点而定位。红外热像仪系统自动对一个热点温度的高温极限进行测量。回转窑筒体内的温度曲线可以指示窑内部加热情况的温度曲线，以便精确调整加热器。连续监控整个表面，在一转内确定整个外壳的温度。
5、石化系统：可用于保温隔热材料的破损诊断、加热炉管的温度分布测定等；
无论在石油还是化工企业，通常会使用管道输送蒸汽、原料和产品等，通常管道外会包裹保温隔热层，通过红外热像仪可以方便地查看管道的保温隔热层有无损坏以及是否泄漏。
6、转动机械设备：马达、马达碳刷、轴承、联轴器、泵浦、汽机叶片、齿轮箱、驱动齿轮、驱动皮带、联轴器、射出成型机、柴油机、空压机；
