电气设备相对温差判断法的影响因素分析

为了更好地利用红外检测技术来诊断电气设备的热故障,根据金属电阻理论和红外成像仪测温原理分别推导了相对温差与接触电阻相对偏差的关系以及相对温差判别影响因素的计算公式.研究结果表明:在相对温差与接触电阻相对偏差的关系中应考虑参照体未通电(设备)相的接触电阻;环境温度和物体表面发射率对相对温差有一定的影响,DL/T664<带...     

非平表面的红外热像测温修正方法研究

利用红外热像仪测温需先设定被测表面的法向发射率,该发射率通常为定值。而当热像仪处于被测点的天顶角大于50°的位置范围时,由于被测点定向发射率的变化,必造成这些点的测温误差。对于非平表面,这样的点大量存在。因此,必须对其测温结果进行修正。本文针对使用单目红外热像仪测量非平表面温度时由于各点定向发射率的变化引起的测量误差进行研究,并依据物体表面定量发射率的变化规律,给出了测量点的温度修正系数。同时,通过点云三维建模,利用热像仪的几何成像原理推导出红外热像图与实际被测表面中点与点的对应关系,给出了通过红外热像仪测量非平表面的温度分布的误差修正方法。实验证明了该方法的有效性。     

变谱法在红外热像仪测温中的应用

为提高单波段红外热像仪测温的准确性,根据红外热像仪测温的原理和计算公式,提出了红外热像仪测温的变谱法。该方法通过在有限的波段内对发射率和反射率进行线性化处理,采取在不同的波段下测量的方法,从而构造不同的测温方程,然后通过求解方程组得到物体的表面温度。对于朗伯体材料的测温,需要构造3个测温方程进行求解;对于灰体材料的测温,可以通过在两个波段下进行测温,然后用建立的方程进行迭代求解。该方法可以通过在红外热像仪前加设滤光片和用不同波段的热像仪进行测量这两种方法来进行技术实现。仿真结果表明,该方法可以较准确地测量物体的表面温度,误差很小,可以在无需知道被测物体表面发射率的情况下得到物体的表面温度,从而减少了红外测温中由于发射率测量不准造成的误差。     

SiCp/Al切削精确测温前红外热像仪发射率标定的实验研究

发射率设定对红外热像仪测量结果的准确性具有决定性的影响,必须在测温前进行准确标定。首先通过热电偶标定试验研究了发射率设定对红外热像仪测温精度的影响。其次通过析因实验分析了设定发射率的影响因素。最后通过正交实验研究了各因素对设定发射率的影响程度,并进行了经验公式拟合和实验验证。结果表明:对于SiC_p/Al复合材料,设定发射率在被测温度500 ℃前后有很大的差异,被测温度超过500 ℃时,采用推荐值作为设定方法则会产生较大误差。在[0°,45°]范围内测量角度对设定发射率几乎没有影响,但温度、表面粗糙度和观测距离都会影响设定发射率。多项式拟合获得的设定发射率经验公式预测结果的最大误差为2.76%。     

基于标准黑体的物体表面发射率计算方法研究

红外测温仪器的精度和被测物体表面的发射率对测量物体红外辐射特性的准确性影响很大。为了提高物体表面发射率的计算精度,先通过标准黑体对红外热像仪进行标定。然后,利用标定好的红外热像仪测量温度,计算出被测物体表面的发射率。将基于神经网络的红外热像仪标定方法应用到目标发射率的求解方法中,有效地消除了热像仪的系统误差。测试装置简单,测试结果准确。同时,温度和发射率的精确测量为红外隐身材料的研制奠定了基础。     

红外热像仪测温精度分析

介绍了红外热像仪的工作原理和测温原理,分析了影响红外热像仪测温精度的各种因素,从理论上推导了各因素的误差对测温精度影响的数学表达式,计算了不同温度条件下不同发射率材料的测温误差曲线,比较了中、长波红外热像仪在不同温度范围内的测温精度。     

环境辐射对红外辐射温差的影响

根据红外辐射理论,结合实际红外测温原理,通过推导红外测温公式,得到了两种物体间的红外辐射温差计算公式,总结了红外辐射温差随环境温度变化的规律,并完成了相关实验.着重对两种发射率不同的物体在同一热力学温度下的红外辐射温差进行了研究,结果发现辐射温差与物体热力学温度和环境温度有重要关系,物体热力学温度与环境温度相差越大,物体间的辐射温差就越大.另外,在一定情况下发射率低的物体比发射率高的物体辐射温度高.研究结果有利于指导操作员更好地使用红外热像仪和更加灵活、准确地判别目标.     

用红外热像仪与红外测温仪诊断电气设备故障的对比研究

电气设备是故障多发装置。利用红外测温仪或红外热像仪能够检测出设备发热异常部位并确定其表面温度,再结合红外诊断标准便可对异常设备的故障严重程度进行判别,从而实现对电气设备的故障诊断。针对电气设备控制箱电气元件的发热缺陷,利用ST80+红外测温仪与FLIR E320红外热像仪进行了温度监测,并通过运用表面温度法和相对温差法进行故障严重程度诊断,对两种设备监测诊断的差异进行了分析。结果表明,利用红外热像仪能较准确地监测诊断出电气元件的过热缺陷,利用红外测温仪能检测出多数控制箱电气元件过热缺陷,但对部分缺陷的严重程度等级判别低于热像仪的判别结果。     

混凝土结构物与植物叶片之红外热像侦测研究

红外热像仪准确量测温度的主要关键为物质的发射率.红外热像仪常用于战区侦测,但战区目标物常以植物绿化达到伪装效果.为此基于能量平衡法则,建立叶片发射率仿真模型,可用以估算叶片发射率.另外以红外热像仪分析±0.5℃微小温差环境中混凝土结构物与植物叶片之红外热影像,实验结果显示两种目标物红外热像平均温度与红外热像仪发射率参数设定值的回归直线相当接近,但两种目标物平均温度标准误差与红外热像仪发射率参数设定值的回归直线明显不同.混凝土与叶片具有不同的红外热像性质,此一发现将有助于提升红外热像仪对微小温差目标区的侦测能力.     

太阳辐射对管道表面发射率测量影响分析

发射率是影响管道表面散热损失一个重要物理量,其测量过程受环境影响较大,其中,太阳辐射是影响发射率测量结果的一个重要因素。本文从红外热像仪测温原理着手,根据表面辐射传输原理给出了管道表面发射率与辐射能量之间的关系,修正了测量管道表面发射率的方法,通过实验研究了太阳辐射对管道表面发射率测量的影响。结果表明太阳辐射对管道表面发射率测量影响较大,其测量偏差超过25%。     

多波段冷光学红外成像终端研制

针对目前地基空间探测红外成像系统对高灵敏度、高探测能力及信噪比的要求,对地基冷光学红外成像技术进行了研究,包括红外杜瓦冷却系统内部辐射抑制、系统终端快速制冷、低温红外探测器的研制、低温冷光学系统设计装调等关键技术。在各项系统技术突破的基础上,研制出一套相对孔径1:10、分辨率320256、兼容中波3~5 m和长波8~10 m波段的冷光学红外成像终端。系统终端实现制冷温度最低至42 K,真空度10-5 Pa量级。将终端与1.23 m口径地基望远镜对接,对月亮和红外标准星观测具有良好的成像效果。该系统的研究为地基大口径冷光学红外探测技术提供参考。     

中波红外隐身目标光谱探测的谱带选择方法

针对采用各种隐身技术的红外目标与周围背景之间的辐射差异不明显,导致探测困难这一问题,利用目标和背景在窄波带内的辐射特征具有较大差异这一特性,建立了基于红外光谱探测的谱带内红外辐射对比度的研究。通过对红外辐射相对对比度以及绝对对比度的分析,综合大气条件在整个传输过程中的影响,结合理论计算以及实验分析确定出用于红外隐身目标探测的最优谱带为2.86～3.30m和4.17～4.55m两个窄波带。实验结果表明:在所选取的用于谱带探测的窄波带能够很好的消除背景红外辐射的影响,以此突出目标辐射,具有良好的可探测性。     

红外图像序列处理的锁相热成像理论与试验

红外锁相热成像技术是一种基于热波信号处理的主动式红外热成像技术,特别适用于复合材料及复杂结构构件的无损检测.阐述了红外锁相热成像技术的原理,采用有限元方法对正弦规律变化的热流在构件中的传递过程进行了分析.利用正弦规律调制光源作为热激励源对不同材料的试件加载,通过Jade MWIR 550焦平面红外热像仪进行图像序列的采集,深入研究了图像序列数字滤波算法,并采用Savitzky-Golay数字平滑滤波算法消除了高频噪声的影响,在此基础上,利用FFr算法得到了热波信号的幅值与相位图像,并采用Visual C++平台开发了基于图像序列处理的红外锁相软件检测系统.试验结果表明,通过选取适当的激励加载频率可准确获得缺陷特征.     

环境高温物体对红外热像仪测温误差的影响

根据红外辐射理论和热像仪测温原理,考虑被测物体附近高温物体温度、位置和被测物体对附近高温物体吸收率的影响,得出了上述因素对被测物体真实温度和测温误差影响的理论计算公式,分析了高温物体温度测量误差、高温物体位置测量误差、对高温物体辐射的吸收率测量误差和附近高温物体的温度对红外热像仪测温误差的影响程度,并给出了减小误差的对策,以提高热像仪的测温精度及降低辐射测温误差。     

亚健康态胸痹与胸痹红外图谱的温度特征比较

比较了红外图谱在亚健康态胸痹与胸痹中温度差异。按问卷和体检结果对受试者进行分组:健康组,疾病组,亚健康组。采集所有受试者红外热图,进行温度对比。结果表明疾病组与亚健康组在红外热图中平均温度表现为低于健康组平均温度,各组平均温度之比较有统计学意义(P<0.05)。由此,红外热图在亚健康态胸痹诊断中具有验证价值,同时可作为胸痹的辅助诊断。     

碳纤维增强混凝土构件破坏过程的动态红外监测

在碳纤维增 强混凝土构件的增强层与基体之间埋设电热丝作为加热元件,借助红外热像技术检测试件表面的温度场,实现了对试件不同弯曲破坏阶段的红外监测。发现随着试件所受载荷的加大,界面剥离程度提高,在特定加热条件下,整修温度场温差、最大温差比和最大温度梯度逐步加大,呈现阶段性变化。提出了构件弯曲破坏过程的动态红外监测模型。     

太阳辐射对红外热像仪测温误差的影响

根据红外辐射理论，考虑环境，大气，太阳辐射等多方面的影响，得出测温误差的计算公式，通过分析各种因素对热像仪测温误差的影响程度，给出了减小误差的对策。     

异常海洋大气条件下红外与微波折射特征差异研究

研究了海上异常折射环境对于雷达微波和远红外波段的影响,利用近海面大气折射环境数值模型以及福建平潭和西沙永兴岛的海洋环境观测数据对两个波段进行了对比.结果表明,当雷达微波出现负折射时,红外波段却出现"波导"超折射特征,但强度和厚度较弱;当微波出现大气波导时,红外波段多为负折射特征.该项研究可为复杂海洋大气环境下两种探测系统的优化配置以及海洋环境对舰载光电探测系统的影响研究提供科学参考.     

基于GaAs基大功率激光器的热分析

The thermal characteristics of 808 nm Al Ga As/Ga As laser diodes(LDs) are analyzed via electrical transient measurements and infrared thermography. The temperature rise and thermal resistance are measured at various input currents and powers. From the electrical transient measurements, it is found that there is a significant reduction in thermal resistance with increasing power because of the device power conversion efficiency. The component thermal resistance that was obtained from the structure function showed that the total thermal resistance is mainly composed of the thermal resistance of the sub-mount rather than that of the LD chip, and the thermal resistance of the sub-mount decreases with increasing current. The temperature rise values are also measured by infrared thermography and are calibrated based on a reference image, with results that are lower than those determined by electrical transient measurements. The difference in the results is caused by the limited spatial resolution of the measurements and by the signal being captured from the facet rather than from the junction of the laser diode.