اصل کار و کاربرد دماسنج مادون قرمز
1. بررسی اجمالی
در فرآیند تولید، فناوری اندازهگیری دمای مادون قرمز نقش مهمی در کنترل و نظارت بر کیفیت محصول، تشخیص خطا و حفاظت آنلاین تجهیزات و صرفهجویی در مصرف انرژی ایفا میکند. در 20 سال گذشته، دماسنج های مادون قرمز غیر تماسی به سرعت در فناوری توسعه یافته اند، عملکرد آنها به طور مداوم بهبود یافته است، عملکرد آنها به طور مداوم افزایش یافته است، انواع آنها همچنان در حال افزایش است، دامنه کاربرد آنها نیز به گسترش ادامه داده است، و سهم بازار سال به سال افزایش یافته است. در مقایسه با روشهای اندازهگیری دمای تماس، اندازهگیری دمای مادون قرمز دارای مزایای زمان پاسخ سریع، بدون تماس، استفاده ایمن و عمر طولانی است. دماسنج های مادون قرمز غیر تماسی شامل سه سری پرتابل، آنلاین و اسکن و مجهز به آپشن ها و نرم افزارهای کامپیوتری مختلف می باشد و هر سری دارای مدل ها و مشخصات مختلفی می باشد. در بین مدل های مختلف دماسنج با مشخصات مختلف، انتخاب مدل صحیح دماسنج مادون قرمز برای کاربران بسیار مهم است.
فناوری تشخیص مادون قرمز پروژه کلیدی ارتقای دستاوردهای علمی و فناوری ملی در "برنامه پنج ساله نهم" است. مادون قرمز ساطع شده (تابش مادون قرمز) تصویر حرارتی خود را بر روی صفحه فلورسنت نمایش می دهد، در نتیجه توزیع دمای سطح جسم را به دقت قضاوت می کند، که دارای مزایای دقت، زمان واقعی و سرعت است. به دلیل حرکت مولکول های خود، هر جسمی به طور پیوسته انرژی گرمایی مادون قرمز را به سمت بیرون ساطع می کند، بنابراین یک میدان دمایی معینی بر روی سطح جسم تشکیل می دهد که معمولاً به عنوان "تصویر حرارتی" شناخته می شود. فناوری تشخیص مادون قرمز این انرژی تابش مادون قرمز را برای اندازه گیری دمای سطح تجهیزات و توزیع میدان دما جذب می کند تا در مورد وضعیت گرمایش تجهیزات قضاوت کند. در حال حاضر، تجهیزات تست زیادی با استفاده از فناوری تشخیص مادون قرمز، مانند دماسنج مادون قرمز، تلویزیون حرارتی مادون قرمز، تصویرگر حرارتی مادون قرمز و غیره وجود دارد. تجهیزاتی مانند تلویزیونهای حرارتی مادون قرمز و دوربینهای تصویربرداری حرارتی مادون قرمز از فناوری تصویربرداری حرارتی برای تبدیل این "تصویر حرارتی" نامرئی به یک تصویر نور مرئی استفاده میکنند که باعث میشود جلوه تست بصری، حساسیت بالا و قادر به تشخیص تغییرات ظریف در حالت حرارتی باشد. تجهیزات و منعکس کننده دقیق شرایط گرمایش داخلی و خارجی تجهیزات از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار بوده و در کشف خطرات پنهان تجهیزات بسیار موثر است.
فناوری تشخیص مادون قرمز می تواند پیش بینی های قابل اعتمادی را برای نقص های اولیه خرابی و عملکرد عایق تجهیزات الکتریکی انجام دهد و تعمیر و نگهداری تست پیشگیرانه تجهیزات الکتریکی سنتی را بهبود بخشد (تست پیشگیرانه استانداردی است که در اتحاد جماهیر شوروی سابق در دهه 1950 معرفی شد) تا تعمیر و نگهداری وضعیت پیش بینی، که همچنین سیستم برق مدرن است. جهت توسعه شرکت. به خصوص در حال حاضر که توسعه واحدهای بزرگ و ولتاژ فوق العاده بالا الزامات بالاتر و بالاتری را برای عملکرد مطمئن سیستم قدرت مطرح کرده است که به پایداری شبکه برق مربوط می شود. با پیشرفت و بلوغ مستمر علم و فناوری مدرن، استفاده از فناوری نظارت و تشخیص وضعیت مادون قرمز دارای ویژگی های مسافت طولانی، عدم تماس، عدم نمونه برداری، عدم جداسازی و دارای ویژگی های دقت، سرعت و شهود است. و می تواند تجهیزات الکتریکی را به صورت آنلاین نظارت و عیب یابی کند. بسیاری از خطاها (تقریبا می تواند تشخیص عیوب مختلف همه تجهیزات الکتریکی را پوشش دهد). این مورد توجه زیادی را از سوی صنایع برق داخلی و خارجی (یک سیستم پیشرفته تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط که به طور گسترده در کشورهای خارجی در اواخر دهه 1970 مورد استفاده قرار گرفت) به خود جلب کرده است و به سرعت توسعه یافته است. استفاده از فناوری تشخیص مادون قرمز برای بهبود قابلیت اطمینان و اثربخشی تجهیزات الکتریکی، بهبود مزایای اقتصادی عملیات و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری از اهمیت زیادی برخوردار است. این روش بسیار خوبی است که در حال حاضر در زمینه تعمیر و نگهداری پیش بینی به طور گسترده ای تبلیغ می شود و می تواند سطح نگهداری و سلامت تجهیزات را به سطح بالاتری برساند.
فناوری تشخیص تصویربرداری مادون قرمز را می توان برای انجام تشخیص غیر تماسی تجهیزات در حال اجرا، عکسبرداری از توزیع میدان دمایی آن، اندازه گیری مقدار دمای هر قطعه و تشخیص خطاهای مختلف خارجی و داخلی متناسب با آن، با استفاده از زمان واقعی، تله متری، بصری استفاده کرد. و کمی با مزایای اندازه گیری دما، تشخیص تجهیزات عملیاتی و تجهیزات زنده نیروگاه ها، پست ها و خطوط انتقال بسیار راحت و موثر است.
روش استفاده از تصویرگر حرارتی برای تشخیص تجهیزات الکتریکی آنلاین، روش ثبت دمای مادون قرمز است. روش ثبت دمای مادون قرمز یک فناوری جدید است که در صنعت برای تشخیص غیر مخرب، آزمایش عملکرد تجهیزات و تسلط بر وضعیت عملکرد آن استفاده می شود. در مقایسه با روشهای سنتی اندازهگیری دما (مانند ترموکوپلها، ورقههای مومی با نقاط ذوب مختلف و غیره که روی سطح یا بدنه جسم اندازهگیری شده قرار میگیرند)، تصویرگر حرارتی میتواند دمای نقطه داغ را در زمان واقعی، به صورت کمی و آنلاین در فاصله معینی ، همچنین می تواند تصویر حرارتی گرادیان دما را از تجهیزات در حال کار ترسیم کند و حساسیت بالایی دارد و توسط میدان های الکترومغناطیسی مختل نمی شود ، بنابراین برای استفاده در محل مناسب است. می تواند عیوب ناشی از حرارت تجهیزات الکتریکی را با وضوح بالای 0.05 درجه در محدوده وسیعی از -20 درجه تا 2000 درجه تشخیص دهد، مانند گرم شدن اتصالات یا گیره های سیم، و گرمای موضعی. لکه ها در تجهیزات الکتریکی و غیره
فناوری تشخیص مادون قرمز تجهیزات زنده موضوع جدیدی است. این یک فناوری جامع است که از اثر گرمایش تجهیزات شارژ شده استفاده می کند، از تجهیزات ویژه برای به دست آوردن اطلاعات تابش مادون قرمز ساطع شده از سطح تجهیزات استفاده می کند و سپس وضعیت تجهیزات و ماهیت نقص ها را قضاوت می کند.
2. نظریه پایه مادون قرمز
در سال 1672، کشف شد که نور خورشید (نور سفید) از نور با رنگ های مختلف تشکیل شده است. در همان زمان، نیوتن به این نتیجه رسید که نور تک رنگ در طبیعت ساده تر از نور سفید است. از یک منشور دو رنگی برای تجزیه نور خورشید (نور سفید) به نورهای تک رنگ قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، آبی، بنفش و غیره استفاده کنید. در سال 1800، فیزیکدان بریتانیایی FW Huxel، پرتوهای مادون قرمز را کشف کرد که نورهای رنگی مختلف را مورد مطالعه قرار داد. دیدگاه حرارتی هنگامی که او گرمای رنگ های مختلف نور را مطالعه می کرد، عمداً اولین پنجره اتاق تاریک را با یک صفحه تاریک مسدود کرد و یک سوراخ مستطیلی در صفحه باز کرد و یک منشور شکافنده پرتو در سوراخ نصب شد. هنگامی که نور خورشید از منشور عبور می کند، به نوارهای نوری رنگی تجزیه می شود و برای اندازه گیری گرمای موجود در رنگ های مختلف در نوارهای نور از دماسنج استفاده می شود. به منظور مقایسه با دمای محیط، Huxel از چندین دماسنج قرار گرفته در نزدیکی نوار نور رنگی به عنوان دماسنج مقایسه ای برای اندازه گیری دمای محیط استفاده کرد. در طول آزمایش، او به طور تصادفی یک پدیده عجیب را کشف کرد: یک دماسنج که در خارج از نور مایل به قرمز قرار داده شده بود، ارزش بالاتری نسبت به سایر دماهای اتاق داشت. پس از آزمون و خطا، این منطقه به اصطلاح با دمای بالا با بیشترین گرما همیشه در خارج از نور قرمز در لبه نوار نور قرار دارد. بنابراین او اعلام کرد که علاوه بر نور مرئی، یک "نور قرمز" نیز در تابش ساطع شده از خورشید برای چشم انسان نامرئی وجود دارد. این "نور قرمز" نامرئی در خارج از نور قرمز قرار دارد و نور مادون قرمز نامیده می شود. مادون قرمز نوعی موج الکترومغناطیسی است که ماهیت مشابه امواج رادیویی و نور مرئی دارد. کشف مادون قرمز جهشی در درک بشر از طبیعت است و راه وسیع جدیدی را برای تحقیق، استفاده و توسعه فناوری مادون قرمز باز کرده است.
طول موج پرتوهای مادون قرمز بین 0.76 و 100 میکرومتر است. با توجه به محدوده طول موج، می توان آن را به چهار دسته تقسیم کرد: مادون قرمز نزدیک، مادون قرمز میانی، مادون قرمز دور و مادون قرمز بسیار دور. موقعیت آن در طیف پیوسته امواج الکترومغناطیسی، ناحیه بین امواج رادیویی و نور مرئی است. . تابش مادون قرمز یکی از گسترده ترین تابش های الکترومغناطیسی در طبیعت است. این مبتنی بر این واقعیت است که هر جسمی حرکات نامنظم مولکولی و اتمی خود را در یک محیط معمولی ایجاد می کند و به طور مداوم انرژی مادون قرمز حرارتی، مولکول ها و اتم ها را تابش می کند. هرچه شدت حرکت بیشتر باشد، انرژی تابش شده بیشتر است و بالعکس، انرژی تابش شده کمتر است.
اجسام با دمای بالاتر از صفر به دلیل حرکت مولکولی خود پرتوهای مادون قرمز ساطع می کنند. پس از اینکه سیگنال قدرت تابش شده توسط جسم توسط آشکارساز مادون قرمز به سیگنال الکتریکی تبدیل شد، سیگنال خروجی دستگاه تصویربرداری می تواند توزیع فضایی دمای سطح جسم اسکن شده را یک به یک به طور کامل شبیه سازی کند. پس از پردازش توسط سیستم الکترونیکی، به صفحه نمایش منتقل می شود و تصویر حرارتی مربوط به توزیع گرما روی سطح جسم به دست می آید. با استفاده از این روش می توان به تصویربرداری حالت حرارتی دوربرد و اندازه گیری دمای هدف پی برد و آنالیز و قضاوت کرد.
