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    熱像技術邁向“最強大腦”助力高端科研

    來源:CEM??????2023/9/26 17:06:39??????點擊:

    熱像技術邁向“最強大腦”助力高端科研

      工業測溫是工業生產與管理過程中不可或缺的一項技術。它可以用于監測各種物質的溫度,以確保生產過程中的質量和安全。
      那么,常見的工業測溫方法有哪些?
      1)熱電偶測溫法
      熱電勢與溫度之間是非線性關系,精度比電阻低,接點易老化。
      2)熱電阻測溫法
      需外接電源,熱慣性大,不能使用在有機械振動場合。
      3)光學高溫測量
      非接觸測溫,靠人眼比較,容易引入主觀誤差,價格高。
      4)輻射高溫測量
      非線性刻度,易受被測對象的輻射率、輻射通道中間介質吸收率影響,結構復雜。
      ......
      傳統測溫方式有哪些問題?
      1)勞動強度大,需增加工作人員。
      2)溫度測量不準,人為的、環境的干擾因素大。
      3)溫度的異常不能及時的發現。
      4)對歷史數據無法進行及時、有效的分析,因而存在無法及時發現故障的隱患。
      如此看來,上述幾種測溫方法,似乎都不能完全適用于工業生產與管理等各環節的溫度檢測。那么,如何才能實現更加準確的高效測溫?
      01
      工業測溫“火眼金睛”——紅外熱成像技術
      這就不得不提到紅外測溫,它讓溫度測量進入了新的發展里程。尤其利用紅外輻射測溫成像的技術,更是具備快速、準確、安全、方便等優點,在工業、科研、醫療等領域應用廣泛。如果再配上無線傳輸,無論是高塔還是深海,都不在是問題。而且紅外熱像儀產品穩定性好,大大減少了維護和安裝成本,儼然成為了工藝控制的眼睛。
      紅外熱像儀是一種非接觸的測溫儀器,可以通過對物體表面的熱(溫度)進行分布成像與分析,直接“看見”被測目標的溫度分布。
      


      熱像儀的使用,顯著提高了各類工程效能。它能幫助工程師“看見"熱,比經驗和直覺耗時更少,定位更準確;非接觸測溫,不用擔心觸電風險;不用布線,不用涂膠,也不用擔心高溫熔化熱電偶粘膠;"看”小物體的熱成為可能。
      02
      看見“不可見”——熱像工作原理
      通俗地講,熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。通過查看熱圖像,可以觀察到被測目標的整體溫度分布狀況,研究目標的發熱情況,從而進行下一步工作的判斷。
      
      現代熱像儀的工作原理是使用光電設備來檢測和測量輻射,并在輻射與表面溫度之間建立相互聯系。所有高于絕對零度(-273℃)的物體都會發出紅外輻射。熱像儀利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上,從而獲得紅外熱像圖,這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。

      03
      讓熱像圖“動腦”——熱像檢測應用案例
      1.溫度直觀準確
      使用紅外熱像技術對PCB電路板進行發熱測試。下圖為PCB電路板的發熱情況測試,需要觀測PCB電路板表面的溫度分布情況,來確認是否處于工作溫度內。
      
     ?。≒CB電路板正常工作狀態)
     
     ?。≒CB電路板發熱狀態)
      PCB板上的電子元件對溫度敏感,過熱可能導致元件的性能下降。同時,高溫也會加速電子元件的老化過程,導致元件的壽命縮短,還可能導致PCB板的形變、開裂或焊點脫落等一系列問題。
      常用的數采和紅外測溫槍,所測溫度點數量有限,較難發現。但如果用熱像儀進行全屏測溫,拍攝的每一張熱像圖包含幾十萬個溫度數據,可以更加直觀地觀察整個電路板表面溫度分布,快速發現異常溫度點和器件。
      
     ?。ㄈA盛昌DT-979E手持式熱像儀-電腦端回放分析圖)
      華盛昌紅外熱像儀不僅可以高速采樣與完整記錄被測物體整體溫度升高與擴散過程,還可以通過USB進行實時投屏,更重要的是具備實時溫度幀錄制回放分析功能?;胤艜r,可以添加任意點線面分析,不會錯過任何溫度變化瞬間,有助于PCB以及其他產品的設計優化。
     
      
     ?。ㄈA盛昌T-09F手機互聯型熱像儀-回放分析圖)
      2.全輻射熱像視頻流
      保險用于保護電路板,當電流過大時,保險會熔斷以保護電路。在測試中,我們需要及時觀察保險的溫度變化,而熔斷過程只有300ms左右,很難通過拍照捕捉到。
      
     ?。?60°高溫保險熔斷瞬間熱像圖)
      全輻射熱像視頻流錄制功能就可以實現保險的熔斷瞬間監控,不僅可保存每幀每個像素點溫度數據的視頻流,還可以進行后期溫度變化分析,對每一幀圖片進行任意溫度分析。
      華盛昌紅外熱像儀憑借該功能實時記錄通電過程的溫度變化和分布情況,隨時查看溫升曲線,還可以對視頻進行后期的任意分析,便于發現問題,改善設計。
     
     ?。ūkU及電阻熱像圖)
      3.AUF自動融合技術
      華盛昌的自動融合AUF專利技術(中國發明專利,專利號ZL201680002622.5),可根據環境自動調整可見光與紅外的融合比例,使圖像更清晰,更易于找到潛在問題,為熱像儀行業做出了不可估量的貢獻。
      
      紅外圖像和可見光圖像的組合顯示,能更精準地識別溫差,讓工程師可以更好觀察接觸點長期處于高溫狀態的情況,減少工作量。因為工程師可根據可見光圖片來判斷紅外圖片中熱點的未知,并自動生成報告,大大減少操作時間,提高工作效率。
      
      4.實驗室級別專業分析軟件
      華盛昌自主研發的專業紅外分析軟件Thermview Pro,是一款實驗室級別的專業分析軟件,可用于科研與實驗室分析。該軟件擁有Android、IOS以及Windows三個版本,通過手機WiFi以及軟件分享功能,可實現設備的遠程控制。
     
      Thermview Pro的在線實時分析視頻的功能,能現場拍照,也能將設備上已拍照片同步至軟件,還能對紅外圖像進行及時編輯、調整、分析、融合乃至PDF報表的導出,打破了用戶使用軟件時的物理場所、空間的局限性。加上該軟件編輯界面支持3倍以上的放大分析及查看功能,有利于用戶對熱成像目標進行更為準確的觀察與分析。
      
      對所采集到的溫度數據,華盛昌紅外熱像儀產品配合Thermview Pro做分析時的溫差模式,可以直觀觀測到設計溫度或理論值之外的異常熱分布,并提供趨勢圖、柱形圖、數值矩陣等多種工具,有助于被測物體的設計優化。
      04
      讓細節“不可藏”——熱像技術場景應用案例
      1.線路工區漏電檢查
      線路及輸電設備檢測,電線或其支架材料的絕緣能力差,以致導線之間或導線與大地間有微量的電流通過,漏電的電火花會成為火源,發生火災事故。
      
      注:使用CEM紅外熱像儀能夠清楚地看到并自動跟蹤找尋過熱點,從而快速發現漏電區域。
      2.機電設備制造業檢查
      及時進行機電設備制造業檢查,機械部件、管道老舊、破損造成的溫度分布不均勻或者溫度異常分布,一旦設備溫度超過最高允許工作溫度,不但會加速老化,更易造成燃燒等危險事故的發生。
      
      注:使用CEM紅外熱像儀能夠清楚地看到過熱點,并能自動跟蹤找尋過熱點,可快速發現過載區域。
      3.電子電路制造業檢測
      進行電路、電氣、電子器件等部件檢測,電勢不同的兩點相接或相碰會產生電流突然增大的現象,由于短路回路中電流很大,在短路點上極易產生電火花和電弧,使導線的金屬導體出現熔化和剝蝕缺損的痕跡,這種強烈的短路電弧和熔化的高溫金屬會引發可燃物質燃燒,甚至引起絕緣層燃燒。
      
      注:使用CEM紅外熱像儀能夠清楚地看到過熱點,并能自動跟蹤找尋過熱點,快速發現短路的地方。
      4.動物保護觀察
      無光或光線比較弱的情況不利于對動物進行保護監測,因為熱像儀是被動接收物體發出的紅外波,然后經過信號轉換,最終以圖像形式表現出來。因此,紅外熱像儀在觀察動物時,不會驚擾到它們,而且能夠在較遠的地方進行觀察,為人們保護監測動物提供很好的環境。
      
      注:使用CEM紅外熱像儀能夠清楚看到動物,從而對目標實施保護和觀察。

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