紅外熱成像技術(shù)因其成像距離遠，抗干擾強和直觀易操縱等優(yōu)點，一直以來都被學術(shù)界和科技企業(yè)廣泛研究。 近年來，紅外熱像儀得到了迅速的發(fā)展，使其成為了極具優(yōu)勢的溫度測量手段。 除了我們最近所熟知的紅外熱像儀能應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域監(jiān)測人體體溫以外，在科學研究、機械設(shè)備、電子電力、消防安全和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個行業(yè)也得到了十分廣泛的應(yīng)用。

紅外熱像儀在電力行業(yè)的應(yīng)用

紅外熱像儀能夠準確的檢測出電力系統(tǒng)中故障的區(qū)域，這是由于很多設(shè)備出現(xiàn)故障時，該區(qū)域都存在異常的高溫情況。 因此通過紅外熱像儀檢測可快速不接觸的方法檢測出異常溫度變化情況，從而對設(shè)備故障作出診斷。 例如，變電站中各個設(shè)備之間、元器件之間都有復雜的金屬連接部位，當設(shè)備或者元器件出現(xiàn)松動、生銹狀況進而引發(fā)接觸不良現(xiàn)象時，設(shè)備、元器件之間的接觸電阻就會大大增加，在電流的作用下會產(chǎn)生過大的熱量，導致該部位溫度異常升高。 這就能通過紅外熱像儀遠距離且安全的進行測量診斷。

圖為漏電熱像圖（上）和短路熱像圖（下）

適用產(chǎn)品：

除此之外，電力設(shè)備通常會因出現(xiàn)老化而發(fā)生過熱現(xiàn)象。 例如絕緣層濕度太大，或者絕緣材料分解成其它物質(zhì)，會使得介損值顯著增大，進而導致匝間短路、放電現(xiàn)象等。 承擔運行電壓的絕緣層在電場的影響下，外部絕緣層也會出現(xiàn)明顯的發(fā)熱現(xiàn)象，例如絕緣層濕氣較大或者絕緣層表面雜質(zhì)太多會導致泄露電流大大增加，進而對電場分布產(chǎn)生一定的影響，最終使得局部溫度異常升高。 其次還有電接觸不良過熱、絕緣劣化過熱、渦流引起的過熱或者出現(xiàn)灰塵過多、濕氣過大、短路現(xiàn)象時，也可以利用紅外熱像儀檢測出故障部位，并制定完善合理的應(yīng)對措施。

紅外熱像儀在建筑行業(yè)的應(yīng)用

紅外熱像儀對建筑業(yè)來說是非常得力的助手，合理使用熱像儀體現(xiàn)溫差這一功能，能有效地檢測出建筑空鼓、滲漏等質(zhì)量上的一系列問題，使用表面測試的方法，也不會對建筑本身造成任何損傷。 所謂建筑的空鼓，是墻體結(jié)構(gòu)有較大的熱容量。 如果抹面材料有剝落，外墻和建筑主體之間的熱傳導則隨之變小。 通常，當暴露陽光下和高溫氣候時，建筑外墻表面的溫度升高，剝落部位的溫度也相應(yīng)比正常部位的溫度高。 由于被檢測的建筑溫差體現(xiàn)非常小且檢測距離較遠，使用人工排查的方法通常容易發(fā)生誤判和漏判等行為。 因此，采用紅外熱像儀則完美的解決了這一系列問題。

圖為高層房屋空鼓

適用產(chǎn)品：

紅外熱像儀在電子行業(yè)的應(yīng)用

液晶屏面板的壞點，又稱缺勤，指的是液晶屏顯示黑、白和紅、藍、綠三原色下顯示的子像素點。 液晶屏因為質(zhì)量問題造成壞點是一種正?，F(xiàn)象，這屬于液晶屏的典型特征，不管是哪一個生產(chǎn)商，都會遇到這種問題。 過去對液晶屏壞點檢測是調(diào)節(jié)屏幕的亮度和對比度，分別將亮度和對比度調(diào)到最大和最小，利用肉眼觀察是否存在壞點則顯得費時費力。 如今，使用紅外熱像儀檢測是目前最高效且經(jīng)濟的檢測方式。

圖為液晶屏壞點

紅外熱像儀在生物科學的應(yīng)用

適宜的溫濕度對于植物的生長繁殖和花粉的發(fā)育、傳播、柱頭授粉、花粉管生長、種子發(fā)育等過程有著重要的作用。 為了最大限度的提高培養(yǎng)的成功率，研究花朵內(nèi)部溫度分布情況有助于更好了解植物生長發(fā)育特性。 例如，使用紅外熱像儀拍攝并記錄玉蘭花花期過程，不同時期花芽的溫度分布，對研究玉蘭花開花過程中花朵自熱過程有著重要意義。 花蕊中雌蕊和雄蕊的粗細在1mm左右，檢測目標極小，使用紅外熱像儀則可以清晰顯示雌蕊和雄蕊的形態(tài)。 另外為了減少剛摘下的花朵自身熱量快速流失，需要在極短完成調(diào)焦和拍攝，紅外熱像儀快速拍攝的功能完美解決了這一問題。

圖為玉蘭花花期過程中的紅外熱像圖

紅外熱像儀在石化行業(yè)的應(yīng)用

乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)能力是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的重要標志。 解爐是乙烯生產(chǎn)裝置的核心設(shè)備，將天然氣、原油等各類原材料加工成裂解氣，提供給其它乙烯裝置，最終加工成乙烯、丙烯及各種副產(chǎn)品，其生產(chǎn)能力及技術(shù)的高低，直接決定了整套乙烯裝置的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品質(zhì)。 在裂解過程中，由于二次反應(yīng)，裂解爐管內(nèi)壁上和急冷換熱器的管內(nèi)壁上會產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。 隨著裂解的進行，焦量不斷增加，直接影響管壁的導熱性能，造成局部過熱而燒壞設(shè)備，甚至堵塞爐管，引起事故。 為避免此問題，運維人員需要對爐內(nèi)運行狀況進行定期檢測，傳統(tǒng)檢測方式只能通過人眼觀察以及對爐內(nèi)進行接觸式單點測溫，而紅外熱像儀可實現(xiàn)全像面、遠距離觀測裂解爐內(nèi)包括對流管、爐壁的溫度狀態(tài)以及因長期使用后產(chǎn)生的外部結(jié)垢、內(nèi)部堵塞等。

圖為溫度分布情況

參考資料：

胡 蝶. 紅外熱像儀的測量技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 廣東工業(yè)大學. 2019.