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目前,最先进的红外热成像仪,其温度灵敏的可达0.05摄氏度。无论白天、黑夜均可用于持红外仪来探测丛林中的敌人,其距离可达百米之遥,作为边防缉私,更可以追踪海上走私的大飞,其距离可达数公里。
通过热像仪不仅可实时对目标进行观测,更可以通过其行踪轨迹的“热痕迹”进行动态分析,因为一般物体的热发散有一定的时间性,有些物体的热发散需要很大时间。例如部队点燃的炊烟,曾经发动过的车辆等都可以留下“热痕迹”。
第一代热像仪主要由带有扫描装置的光学仪器和电子放大线路、显示器等部件组成,已经成功装备部队,并在夜间的地面观察、空中侦察、水面保险等作出重要的贡献
第二代热成像仪主要采用焦平面阵列技术,集成数万个乃至数十万个信号放大器,将芯片置于光学系统的焦平面上,取得目标的全景图像,无需光——机扫描系统,大大提高了灵敏度和热分辨率,可以进一步提高目标的探测距离和识别能力。第三代热成像仪也正在研发中。
四、红外热像仪在消防中的作用
在大面积的森林中,火灾往往是由不明显的隐火引发的。这是毁灭性火灾的根源,用现有的普通方法,很难发现这种隐性火灾苗头。
然而用飞机巡逻,采用红外热成像仪,则可以快速有效地发现这些隐火,把火灾消灭在最初。
加拿大林业学院早在1975年就开始进行森林防火试验,从飞机上检查尚未起燃地潜在火源,加拿大森林研究中心利用直升飞机采用
AGA750便携式热成像仪,在一个火灾季节中发现15次隐火。谷物粮仓往往会发生自燃现象,这种自燃现象往往时间长、来势猛、损失大
。目前一般采用温度计测量其粮仓地温度变化加以防范。采用热像仪可以准确判定这些火灾的地点和范围,做到早知道早预防,早扑灭
。采用热像仪方便简单,速度快,扑灭及时。红外热像仪还可以用来探测电气设备的不良接触,以及过热的机械部件,以免引起严重短
路和火灾。
1980年至1983年四年中,我国利用自制的热像仪对华北电力网内的20座发电厂、8座变电站和24条高压线的10000多个插头进行了过热检
查,发现不正常发热点500多处,严重过热为100处,由于及时处理,未发生火灾事故。在国外,美国保险公司的统计数据表明,在所有
电气设备隐患中的25%以上是引发火灾的主要原因,都是由于插头接触不良引发的,所以美国国家防火协会的《电气维修手册70B》规定
,在任何电气插头按照规定的力距被紧固之后,只要这个力矩值不变化,以后就不应当再进行紧固。所以制造良好,安装正常的电气插
头,根本不需要定期紧固,只有发现其功能异常和其过热才要去处理。
对于所有可以直接看见的设备,红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏蔽而无法直接看到的部分,则可以根
据其热量传导到外面的部件上的情况,来发现其热隐患,这种情况对传统的方法来说,除了解体检查和清洁接头外,是没有其它的办法
。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试,红外热成像产品是无法取代。然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相
负载的不平衡。
美国MAI公司对许多已经进行过一般电气预防性设备做红外热成像产品检查,发现其中不少已接受过维修的设备仍然存在电气故障。例
如一个重要电子产品生产厂家,这个公司对其电气设备每两年进行一次停电维修。在这停电运行期间,进行设备清扫,对所有连接点紧
固和断路器的跳闸试验。并对高、低压开关装置安装进行测试。在传统维修之后进行的红外热成像产品检查,仍然确定了一些隐患。在
不同设备上发现的严重隐患有19个,一般隐患有179个。这些严重隐患是指被测设备的表面温度超过NEMA或UL的最大设计温度。
大多数隐患是在电动机控制设备上发现的,另外也在开关装置和动力盘上发现一些隐患。又例如一个联邦政府办公用建筑物内一个主要
电动机控制中心发生火灾之后,每六个月对设备进行一次预防性维修。在这次火灾之后进行过两次维修,又进行一次红外热成像产品检
查,其结果是:严重隐患预防维修之前为3个,而预防维修之后还是3个。所以红外热成像产品检查的必要性是显而易见的。
此外,使用红外热成像产品代替传统方法的清扫和紧固可以节省大量费用。这种节约有两个原因:首先是红外热成像产品检查进行的十
分快,而不像传统的方法那样花费大量人力去进行设备的清扫和紧固。另外红外热成像产品检查在进行时,不要求设备停电,而只是在
找出隐患后,在进行修理时才要求短时间停电。并且为修理个别隐患的停电只是局部性的,停电时间很有限,甚至可能安排在计划停电
时间内进行修理。下面是几个例子。
1、美国的一个《资产管理公司》推行一个包括所有电动机控制设备、照明、动力盘和开关装置的完整维修项目(不包括断路器跳闸试
验)。其收费标准根据工作量而定,一个典型的办公大楼(250,000平方英尺,10层)平均维修费用为6,500美元。同样的大楼进行红外
热成像产品检查,只要一天便可以完成对所有电动机控制,配电盘和开关装置的检查(并包括各种机械设备),其红外热成像产品检查
服务费大约为600美元到800美元。因此,红外热成像产品的费用仅是传统方法费用的1/10。
2、一个《电子设备制造厂》在签定红外热成像产品检查合同之前,是采用4天停电,由3个组5个电工进行传统维修,工人每天工作为12
小时,以便清洁和紧固所有开关装置、电动机控制设备和动力盘中的连接点。这些工作的人工费用为30,000美元。对于同样设备的红外
热成像产品检查也进行了4天,并在2个工厂工人协助下完成,其费用只有3,000美元。
3、一个大型《办公/旅馆/售货商业综合楼》每三年进行一次高、低开关装置的传统维修,在维修期间花在清洁和紧固工作上的费用至
少有20,000美元。而对同样设备进行红外热成像产品检查则只用12小时,花费仅2,000美元,发现了12隐患,其中两个为能引发火灾的
严重隐患。
4、通过红外热成像产品检查和分析,一家《美国小型工厂》每年将耗费由160个减少到40个工时。如按25美元/小时的费用(包括加班
)计算每年节省120小时,也就是可以节省3000美元。
根据美国的上述经验,用红外热成像产品检查代替传统维修中的定期清扫和紧固工作,可以节约费用50%—90%,并可有效防止火灾的发
生。例如在1985年7~8月期间,华盛顿邮报根据几乎每天都发生的许多电气设备停电事故,在头版上描述了这些事故造成的火灾、人身
伤亡、财产破坏和在生产、税收方面的损失。例如其中当地一家旅馆的一次设备停电事故,就造成了六百五十万美元的损失。为了避免
上述停电事故,许多商业和工业组织常常花费很多钱执行预防性维修工作。不幸的是这些工作不但经常发现不了存在的隐患,而且还可
能造成新的电气隐患。所以电气设备的红外热成像产品检查,在很多方面可以代替传统的预防性维修工作。
美国《设备运行和生产控制技术》第375号公报指出:无论是新的或者旧的建筑物,都能从红外热成像产品检查中受益。美国有近50个
公司提供红外热成像产品检查服务,为客户的所有电气设备、配电系统,包括高压接触器、熔断器盘、主电源断路器盘、接触器、以及
所有的配电线、电动机、变压器等等,作红外热成像检查,以保证客户的所有运行的电气设备不存在潜伏性的热隐患,有效的防止火灾
的发生。美国保险公司的统计数据也已经表明,对所有电气设备进行红外热成像产品检查,可使不安全因素大大降低,并且节省大量保
险费的支出。下面是一些需要进行红外热成像产品检查的设施。
1、各种电气装置:可发现接头松动或接触不良,不平衡负荷,过载,过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、
烧毁、起火。它们的平均修理费用为1万到5万美元;更换需要8万—10万美元,工期为几个星期到几个月。
2、变压器:可以发现的隐患有接头松动,套管过热,接触不良(抽头变换器),过载,三相负载不平衡,冷却管堵塞不畅。其影响为
产生电弧、短路、烧毁、起火。重绕需要经费1万到5万美元,更换为8万—14万美元,工期为几个星期或几个月。
[ 本帖最后由 cscl 于 2009-9-11 15:55 编辑 ] |
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