Prinsip Kerja dan Aplikasi Termometer Inframerah
1 Ikhtisar
Dalam proses produksi, teknologi pengukuran suhu inframerah memainkan peran penting dalam kontrol dan pemantauan kualitas produk, diagnosis dan perlindungan kesalahan peralatan secara online, dan penghematan energi. Dalam 20 tahun terakhir, termometer inframerah non-kontak telah berkembang pesat dalam teknologi, kinerjanya terus ditingkatkan, fungsinya terus ditingkatkan, varietasnya terus meningkat, ruang lingkup penerapannya juga terus berkembang, dan pangsa pasar meningkat dari tahun ke tahun. Dibandingkan dengan metode pengukuran suhu kontak, pengukuran suhu inframerah memiliki keunggulan waktu respons yang cepat, non-kontak, penggunaan yang aman, dan masa pakai yang lama. Termometer inframerah non-kontak mencakup tiga seri portabel, on-line dan pemindaian, dan dilengkapi dengan berbagai pilihan dan perangkat lunak komputer, dan setiap seri memiliki berbagai model dan spesifikasi. Di antara berbagai model termometer dengan spesifikasi berbeda, sangat penting bagi pengguna untuk memilih model termometer inframerah yang tepat.
Teknologi deteksi inframerah adalah proyek promosi utama pencapaian ilmiah dan teknologi nasional selama "Rencana Lima Tahun Kesembilan". Inframerah yang dipancarkan (radiasi inframerah) menampilkan gambar termalnya pada layar fluoresen, sehingga secara akurat menilai distribusi suhu permukaan objek, yang memiliki keunggulan akurasi, waktu nyata, dan kecepatan. Karena pergerakan molekulnya sendiri, benda apa pun secara terus menerus memancarkan energi panas infra merah ke luar, sehingga membentuk medan suhu tertentu pada permukaan benda, umumnya dikenal sebagai "gambar termal". Teknologi diagnostik inframerah menyerap energi radiasi infra merah ini untuk mengukur suhu permukaan peralatan dan distribusi medan suhu, untuk menilai kondisi pemanasan peralatan. Saat ini, ada banyak alat uji yang menggunakan teknologi diagnosis inframerah, seperti termometer inframerah, TV termal inframerah, pencitra termal inframerah, dan sebagainya. Peralatan seperti TV termal inframerah dan kamera pencitraan termal inframerah menggunakan teknologi pencitraan termal untuk mengubah "gambar termal" tak kasat mata ini menjadi gambar cahaya tampak, menjadikan efek pengujian intuitif, sensitivitas tinggi, dan mampu mendeteksi perubahan halus pada kondisi termal perangkat. peralatan dan mencerminkan secara akurat Kondisi pemanasan internal dan eksternal peralatan memiliki keandalan tinggi dan sangat efektif dalam menemukan bahaya peralatan yang tersembunyi.
Teknologi diagnostik inframerah dapat membuat prediksi yang andal untuk cacat kegagalan awal dan kinerja insulasi peralatan listrik, dan meningkatkan pemeliharaan uji preventif peralatan listrik tradisional (uji pencegahan adalah standar yang diperkenalkan di bekas Uni Soviet pada 1950-an) menjadi pemeliharaan keadaan prediktif, yang juga merupakan sistem tenaga listrik modern. Arah pengembangan usaha. Apalagi sekarang perkembangan unit besar dan tegangan ultra tinggi telah mengajukan persyaratan yang semakin tinggi untuk pengoperasian sistem tenaga yang andal, yang terkait dengan stabilitas jaringan listrik. Dengan perkembangan berkelanjutan dan kematangan ilmu pengetahuan dan teknologi modern, penggunaan pemantauan keadaan inframerah dan teknologi diagnostik memiliki karakteristik jarak jauh, tidak ada kontak, tidak ada pengambilan sampel, tidak ada pembongkaran, dan memiliki karakteristik akurasi, kecepatan, dan intuisi, dan dapat memantau dan mendiagnosa peralatan listrik secara online secara real time. Sebagian besar kesalahan (hampir dapat menutupi deteksi berbagai kesalahan semua peralatan listrik). Ini telah menerima banyak perhatian dari industri listrik dalam dan luar negeri (sistem pemeliharaan berbasis kondisi canggih yang banyak digunakan di negara-negara asing pada akhir 1970-an), dan telah berkembang pesat. Penerapan teknologi deteksi infra merah sangat penting untuk meningkatkan keandalan dan efektivitas peralatan listrik, meningkatkan manfaat ekonomi pengoperasian, dan mengurangi biaya pemeliharaan. Ini adalah metode yang sangat bagus yang dipromosikan secara luas di bidang pemeliharaan prediktif saat ini, dan dapat meningkatkan tingkat pemeliharaan dan tingkat kesehatan peralatan ke tingkat yang lebih tinggi.
Teknologi deteksi pencitraan inframerah dapat digunakan untuk melakukan deteksi non-kontak pada peralatan yang sedang berjalan, memotret distribusi bidang suhunya, mengukur nilai suhu setiap bagian, dan mendiagnosis berbagai kesalahan eksternal dan internal yang sesuai, dengan telemetri real-time, intuitif dan kuantitatif Dengan keunggulan pengukuran suhu, sangat mudah dan efektif untuk mendeteksi peralatan operasi dan peralatan aktif pembangkit listrik, gardu induk, dan saluran transmisi.
Metode penggunaan thermal imager untuk mendeteksi peralatan listrik online adalah metode perekaman suhu infra merah. Metode perekaman suhu inframerah adalah teknologi baru yang digunakan dalam industri untuk deteksi non-destruktif, menguji kinerja peralatan, dan menguasai status pengoperasiannya. Dibandingkan dengan metode pengukuran suhu tradisional (seperti termokopel, lembaran lilin dengan titik leleh berbeda, dll. yang ditempatkan di permukaan atau badan objek yang diukur), pencitra termal dapat mendeteksi suhu titik panas secara real time, kuantitatif, dan online dalam jarak tertentu. , Itu juga dapat menggambar gambar termal gradien suhu dari peralatan yang beroperasi, dan memiliki sensitivitas tinggi dan tidak terganggu oleh medan elektromagnetik, sehingga nyaman untuk digunakan di tempat. Alat ini dapat mendeteksi kesalahan peralatan listrik yang disebabkan oleh panas dengan resolusi tinggi 0.05 derajat dalam rentang yang luas dari -20 derajat hingga 2000 derajat , yang mengungkapkan seperti pemanasan sambungan kawat atau klem, dan panas lokal bintik-bintik pada peralatan listrik, dll.
Teknologi diagnostik inframerah peralatan hidup adalah subjek baru. Ini adalah teknologi komprehensif yang memanfaatkan efek pemanasan dari peralatan yang diisi daya, menggunakan peralatan khusus untuk memperoleh informasi radiasi infra merah yang dipancarkan dari permukaan peralatan, dan kemudian menilai status peralatan dan sifat cacatnya.
2. Dasar teori inframerah
Pada tahun 1672, diketahui bahwa sinar matahari (cahaya putih) tersusun dari cahaya berbagai warna. Pada saat yang sama, Newton membuat kesimpulan bahwa cahaya monokromatik sifatnya lebih sederhana daripada cahaya putih. Gunakan prisma dikroik untuk menguraikan sinar matahari (cahaya putih) menjadi cahaya monokromatik merah, jingga, kuning, hijau, biru, biru, ungu, dll. Pada tahun 1800, fisikawan Inggris FW Huxel menemukan sinar infra merah ketika ia mempelajari berbagai cahaya berwarna dari sudut pandang termal. Ketika dia mempelajari panas dari berbagai warna cahaya, dia dengan sengaja memblokir jendela pertama ruangan gelap dengan pelat gelap, dan membuka lubang persegi panjang di pelat, dan prisma pembagi balok dipasang di lubang itu. Ketika sinar matahari melewati prisma, ia terurai menjadi pita cahaya berwarna, dan termometer digunakan untuk mengukur panas yang terkandung dalam berbagai warna di pita cahaya. Untuk membandingkan dengan suhu sekitar, Huxel menggunakan beberapa termometer yang ditempatkan di dekat pita cahaya berwarna sebagai termometer pembanding untuk mengukur suhu sekitar. Selama percobaan, dia secara tidak sengaja menemukan fenomena aneh: termometer yang diletakkan di luar cahaya kemerahan memiliki nilai lebih tinggi daripada suhu lain di dalam ruangan. Setelah coba-coba, yang disebut zona suhu tinggi dengan panas paling tinggi ini selalu terletak di luar lampu merah di tepi pita lampu. Jadi dia mengumumkan bahwa selain cahaya tampak, ada juga "cahaya merah" yang tidak terlihat oleh mata manusia dalam radiasi yang dipancarkan matahari. "Lampu merah" yang tak terlihat ini terletak di luar lampu merah dan disebut cahaya inframerah. Inframerah adalah sejenis gelombang elektromagnetik, yang memiliki esensi yang sama dengan gelombang radio dan cahaya tampak. Penemuan inframerah merupakan lompatan dalam pemahaman manusia tentang alam, dan telah membuka jalan baru yang luas bagi penelitian, pemanfaatan dan pengembangan teknologi inframerah.
Panjang gelombang sinar infra merah adalah antara 0.76 dan 100 μm. Menurut rentang panjang gelombang, dapat dibagi menjadi empat kategori: inframerah dekat, inframerah menengah, inframerah jauh, dan inframerah sangat jauh. Posisinya dalam spektrum kontinu gelombang elektromagnetik adalah area antara gelombang radio dan cahaya tampak. . Radiasi inframerah adalah salah satu radiasi elektromagnetik yang paling luas di alam. Ini didasarkan pada fakta bahwa objek apa pun akan menghasilkan gerakan molekul dan atomnya sendiri yang tidak beraturan dalam lingkungan konvensional, dan terus menerus memancarkan energi inframerah termal, molekul, dan atom. Semakin intens gerakannya, semakin besar energi yang dipancarkan, dan sebaliknya, semakin kecil energi yang dipancarkan.
Benda dengan suhu di atas nol akan memancarkan sinar infra merah karena gerak molekulnya sendiri. Setelah sinyal daya yang dipancarkan oleh objek diubah menjadi sinyal listrik oleh detektor inframerah, sinyal keluaran dari perangkat pencitraan dapat sepenuhnya mensimulasikan distribusi spasial dari suhu permukaan objek yang dipindai satu per satu. Setelah diproses oleh sistem elektronik, ditransmisikan ke layar tampilan dan diperoleh Gambar termal yang sesuai dengan distribusi panas pada permukaan objek. Dengan menggunakan metode ini, dimungkinkan untuk mewujudkan pencitraan gambar keadaan termal jarak jauh dan pengukuran suhu target dan menganalisis serta menilai.
