杰士安基于视觉技术的在线检测

1287
发表时间:2018-08-31 17:17

红外热成像

红外技术是20世纪发展起来的新兴应用技术。红外线与紫外线一样同属电磁波谱范畴。红外技术是随着红外探测器的发展而发展的。红外诊断技术实施的第一步就是红外检测,红外检测的实质则是红外测温。

红外测温区别于传统的接触测温,它是非接触测温,其原理是通过测量表征被测温度的物理参数来求得被测温度的,它不存在热接触和热平衡带来的缺点和应用范围的限制。红外测温不仅可以测量很高的温度,也可测量有腐蚀性的、高纯度的物体,而且可以测量导热性差的、小热容量的、微小的目标、运动的物体以及进行固体、液体表面温度的测量。红外测温的测温速度快、测温范围宽、灵敏度高,对被测温度场无干扰、热惰性误差小,可用于显微和远距离测温。特别是可测二维温度场的热像仪。由于它可以代替成千上万支温度计和热电偶同时工,使其他的测温方法更加相形见绌。近年来,图像处理技术与红外技术的结,使红外成像技术如虎添翼,它的应用在世界各国、各个领域中获得了飞速发展。

众所周知,在一切物体的运动过程中和一切生产的过程中,几乎可以说热和温度的变化无处不在,生产中的温度控制与监测比比皆是。各种设备的缺陷和故障,基本上可归纳为以下各种状态,即磨损、疲劳、裂纹、破裂、变形、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、松动、熔融、绝缘老化、油质劣化、粘合污染、异常振动等。这些状态的绝大多数都直接或间接地与温度变化有关,而这种温度的变化往往不能使用常规的接触测温方法监测,只适合于非接触的红外测温。综上所述,把红外检测视为各行各业的通用技术是不过分的。红外测温与接触测温相比,其性能特点和测温要求有显著的区别,如:非接触测温对被测物体无影响;检测物体表面温度;反应速度快,可测运动中的物体和瞬态温度;测温范围宽;测温精度高,分辨0.0℃或更小;可对小面积测温,直径可达数微米;可同时对点、线、面测温;可测绝对温度,也可测相对温度;要求精度高时,测温要求严格。

电力设备的故障形式表现为多种多样。因此,相应地可采取振动、温度、超声波等不同诊断方法。但是,许多故障都表现为由种种原因引起的设备温度异常,最后酿成重大恶性事故。所以,应用现代红外技术手段,进行电力设备运行状态监测和故障诊断,乃至对发电厂变电站等电力设施进行温度管理,受到了普遍的重视,并在此基础上,产生了电力设备故障红外诊断这一新技术领域。

电力设备的故障形式表现为多种多样。因此,相应地可采取振动、温度、超声波等不同诊断方法。但是,许多故障都表现为由种种原因引起的设备温度异,最后酿成重大恶性事故。所以,应用现代红外技术手段,进行电力设备运行状态监测和故障诊断,乃至对发电厂变电站等电力设施进行温度管理,受到了普遍的重视,并在此基础上,产生了电力设备故障红外诊断这一新技术领域。

电力工业应用红外技术来提高其设备运行可靠性,保证安全生产,是从使用红外测温仪开始的。但是,由于红外测温仪检测效率低,无法检测运动目标,容易出现大的测量偏差等不足,促使电力部门开始研制和应用红外热像仪。红外热像仪,以被动方式探测目标(被诊断对象)的红外辐射,来实现对设备运行状态监测和热故障诊断的目的。因此,它除了具备其他红外诊断手段所拥有的共同技术特点(即非接触测温、无电磁于扰、操作安全、可在不停电的情况下定时或连续地对电力设备进行带电在线检测、不破坏设备在运行中的真实温度分布状态)外,还由于这种诊断仪器采用精密光机扫描成像方式来探测目标辐射,所以,与探测目标点温度或局部平均温度的红外测温仪相比,又具有可获得目标二维温度分布(热像图)、便于与设备邻近部位或不同相间进行对比诊断,以及检测效率高、省时、省力等优点;与红外行扫描器及红外热电视相比,还具有温度分辨率及空间分辨率高,扫描速度快,图像清晰度高,能可靠地诊断出设备中的细微热状态变化,并能将仪器装在直升飞机上对高压输电线路故障进行巡线诊断,克服恶劣的地理条件限制等优点。另外,发展比较成熟的红外热像仪都配备有辅助的计算机图像处理系统(某种程度上已属于计算机视觉系统的一部),可对采集的设备热状态红外图像进行各种计算、分析和处理,提高了诊断的可靠性,并建立了设备运行状态管理的数据库。由于红外图像一般不属于人类视觉系统的处理对象,并且相对于常见的场景灰度图像其包含的信息更为明确和简单,因此,在红外图像监控系统中应用计算机视觉技术显得更为有利和有效。


website qrcode
关注我们: