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紅外測溫儀在設(shè)備故障診斷時(shí)的應(yīng)用和注意事項(xiàng)

發(fā)表于：2012/8/13 9:49:19 標(biāo)簽：儀器儀表
    設(shè)備故障紅外診斷最核心的問題，要求準(zhǔn)確地獲得被測設(shè)備的溫度分布或故障相關(guān)點(diǎn)溫度值與溫升值。這個(gè)溫度信息不僅是判斷設(shè)備有無故障的依據(jù)，也是判斷故障屬性、位置、嚴(yán)重程度的客觀依據(jù)。因此，對被測設(shè)備故障相關(guān)部位溫度的計(jì)算與合理修正，是提高檢測設(shè)備表面溫度準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是在現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備紅外檢測時(shí)，由于檢測條件和環(huán)境的影響變化，可能導(dǎo)致同一設(shè)備因檢測條件不同，而得到不同的結(jié)果。因此，為了提高紅外檢測的準(zhǔn)確度，必須對現(xiàn)場檢測過程中或?qū)z測結(jié)果的分析處理中，采取相應(yīng)的對策與措施或選擇良好的檢測條件，或?qū)z測現(xiàn)場結(jié)果進(jìn)行合理的修正。一般我們需要根據(jù)以下條件和影響來具體應(yīng)用紅外測溫儀：

    電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的影響：電氣設(shè)備故障一般是電流效應(yīng)引起的發(fā)熱故障(導(dǎo)電回路故障--發(fā)熱功率與負(fù)荷電流值的平方成正比)，和電壓效應(yīng)引起的發(fā)熱故障(絕緣介質(zhì)故障--發(fā)熱功率與運(yùn)行電壓的平方成正比)。因此，設(shè)備的工作電壓和負(fù)荷電流的大小，將直接影響到紅外檢測與故障診斷的效果。泄漏電流的增大，能造成高壓設(shè)備部分電壓不均勻。如果沒有加載運(yùn)行或者負(fù)荷很低，則會使設(shè)備故障發(fā)熱不明顯，即使存在較嚴(yán)重的故障，也不可能因特征性熱異常的形式暴露出來。只有當(dāng)設(shè)備在額定電壓下運(yùn)行，而且負(fù)荷越大時(shí)，發(fā)熱及溫升才越嚴(yán)重，故障點(diǎn)的特征性熱異常也暴露得越明顯。這樣一來，在進(jìn)行紅外檢測時(shí)，為了能夠取得可靠的檢測效果，應(yīng)盡量保證設(shè)備在額定電壓和滿負(fù)荷下運(yùn)行，即使不能做到連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行，也應(yīng)編制一個(gè)運(yùn)行方案，以便在檢測前和檢測過程中，能讓設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間，使設(shè)備故障部位有足夠的發(fā)熱時(shí)間，并保證其表面達(dá)到穩(wěn)定溫升。電氣設(shè)備故障紅外診斷時(shí)，故障判斷標(biāo)準(zhǔn)往往是以設(shè)備在額定電流時(shí)的溫升為依據(jù)，因此當(dāng)檢測時(shí)實(shí)際運(yùn)行電流小于額定電流時(shí)，應(yīng)該是現(xiàn)場實(shí)際測量的設(shè)備故障點(diǎn)溫升換算為額定電流的溫升。

    設(shè)備表面發(fā)射率的影響：任何紅外測量儀都是通過測量電氣設(shè)備表面紅外輻射功率，來獲得設(shè)備溫度信息的。并且在紅外診斷儀器接收來自目標(biāo)紅外輻射功率相同的情況下，因目標(biāo)的表面發(fā)射率不同，將會得到不同的檢測結(jié)果。也就是說，相同輻射功率，發(fā)射率越低，就會顯示越高的溫度。因物體表面發(fā)射率主要決定于材料性質(zhì)和表面狀態(tài)(如表面氧化情況、涂層材料、粗糙度及污穢狀態(tài)等)。因此為了應(yīng)用紅外測量儀器準(zhǔn)確地測量電氣設(shè)備溫度，必須要知道受檢目標(biāo)的發(fā)射率值，并將該值作為計(jì)算溫度的重要參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)或者調(diào)整紅外測量儀的ε修正值，以便對所測量的溫度輸出值進(jìn)行發(fā)射率修正。消除發(fā)射率對檢測結(jié)果影響的兩種對策：當(dāng)使用紅外測溫儀進(jìn)行測量時(shí)，要對發(fā)射進(jìn)行修正，查出被測設(shè)備部件表面的發(fā)射率值進(jìn)行發(fā)射率修正，從而獲得可靠的測溫結(jié)果，提高檢測的可靠性；對于紅外檢測的故障頻發(fā)設(shè)備部件，為使檢測結(jié)果具有良好的可比性，可以運(yùn)用敷涂適當(dāng)漆料的方法來增大和穩(wěn)定其發(fā)射率值，以便獲得被測設(shè)備表面的真實(shí)溫度。

    大氣衰減的影響：被測電氣設(shè)備表面紅外輻射能量，經(jīng)大氣傳輸?shù)郊t外檢測儀器，這就會受到大氣組合中的水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳等氣體分子吸收衰減和空氣中懸浮微粒散射衰減的影響。設(shè)備輻射能量傳輸?shù)乃p隨著檢測儀器到被測設(shè)備間的距離，會降低被測設(shè)備輻射的透過率，所以其衰減是隨距離的增大而增加。降低被檢設(shè)備故障部位與正常部位的輻射對比度，也會因?yàn)榧t外儀器接收到的目標(biāo)能量減少，使得儀器顯示出來的溫度低于被測故障點(diǎn)的實(shí)際溫度值，從而造成漏檢或誤診斷，尤其對于檢測溫升較低的設(shè)備故障時(shí)。檢測距離增大，大氣組合的影響將會越來越大。這樣一來要獲得目標(biāo)溫度的準(zhǔn)確性，測量時(shí)需要盡量選擇環(huán)境大氣比較干燥、潔凈的時(shí)節(jié)進(jìn)行檢測；在不影響安全的條件下盡可能縮短檢測距離，同時(shí)需要對溫度測量結(jié)果進(jìn)行合理的距離修正，以便測得實(shí)際的溫度值。

    氣象條件的影響：不良的氣象環(huán)境(雨、雪、霧及大風(fēng)力等)，會對設(shè)備溫度檢測帶來不利的影響，往往會給出虛假的故障現(xiàn)象。為了減少氣象條件的影響，盡量在無雨、無霧、無風(fēng)和環(huán)境溫度較穩(wěn)定的夜晚進(jìn)行檢測。

     環(huán)境及背景輻射的影響：在進(jìn)行戶外電力設(shè)備紅外檢測時(shí)，檢測儀器接收的紅外輻射除了包括被檢設(shè)備相應(yīng)部位自身發(fā)射的輻射以外，還會包括設(shè)備其它部位和背景的反射，以及直接射入太陽輻射。這些輻射都將對設(shè)備待測部位的溫度造成干擾，對故障檢測帶來誤差。為了減少環(huán)境與背景輻射的影響，對戶外電氣設(shè)備現(xiàn)場紅外檢測時(shí)，盡可能選擇在陰天或者在日落傍晚無光照時(shí)間進(jìn)行。這樣可以防止直接入射、反射和散射的太陽輻射影響；對戶內(nèi)設(shè)備可以采用關(guān)掉照明燈，以及避開其它輻射的影響。對于高反射的設(shè)備表面，應(yīng)該采取適當(dāng)措施來減少對太陽輻射及周圍高溫物體輻射的影響，或者改變檢測角度，找到能避開反射的最佳角度進(jìn)行檢測。為了減少太陽輻射及周圍高溫背景的輻射影響，在檢測時(shí)采取適當(dāng)?shù)恼趽醮胧?，或者在紅外測量儀器上加裝適當(dāng)?shù)募t外濾光片，以便濾除太陽及其它背景輻射。選擇參數(shù)適宜的儀器和檢測距離進(jìn)行檢測，使被測設(shè)備部位在儀器視場范圍內(nèi)，從而減少背景輻射的干擾。

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