在线式热像仪
在线式热像仪是一种能够长期、连续、实时监测目标区域温度分布的红外成像设备。
基本组成
1.红外探测器:核心部件,将物体发出的红外辐射转换为电信号。
2.常见类型:非制冷氧化钒(VOx)微测辐射热计,分辨率如320×240、640×480等。
3.光学镜头:聚焦红外辐射,可选固定焦距或电动变焦镜头。
4.图像处理单元:将红外信号转换为温度分布图像(热图),并进行测温分析。
5.外壳与防护:通常具备IP65或更高防护等级,适应高温、粉尘、潮湿等工业环境。
6.通信接口:支持以太网(TCP/IP)、RS485、光纤、4G/WiFi等,用于数据传输。
7.报警输出:支持继电器、数字量输出,用于触发报警或联动设备。
工作原理
1.所有物体只要温度高于绝对零度(-273.15°C)都会发出红外辐射。
2.热像仪通过红外镜头接收目标表面的红外辐射能量。
3.探测器将辐射能量转换为电信号,经过处理生成热像图(不同温度显示为不同颜色)。
4.系统根据预设的测温区域(ROI)和报警阈值,实时分析温度变化。
5.当温度异常(如超温、温升过快)时,自动发出报警信号,并可联动视频、声光报警或控制设备。
操作步骤
1.安装与固定
选择合适位置,确保热像仪镜头正对监测目标。
使用支架或云台将设备牢固安装,避免振动或位移。
调整视角和焦距(手动或电动变焦),确保关键区域完整覆盖。
2.接线与供电
连接电源线(通常为DC 12V或PoE供电)。
接入网络线(RJ45)用于数据传输,或配置WiFi/4G模块。
如需联动报警,连接继电器输出至声光报警器或控制系统。
3.系统连接与配置
将热像仪接入局域网或监控平台(如NVR、SCADA系统或专用软件)。
通过电脑或手机App登录设备管理界面。
设置基本参数:
测温区域(ROI)
报警阈值(如最高温>80°C触发报警)
发射率(根据被测材料设定,如金属约0.3~0.5,油漆表面约0.9)
反射温度补偿
视频流格式(如RTSP、ONVIF)
4.校准与调试
在稳定环境下运行10~30分钟,使设备达到热平衡。
高端型号支持自动校正(NUC校正),部分需定期手动触发。
使用标准黑体进行测温精度校验(可选)。
5.启动监测
启动实时监控,查看热图像与温度分布。
设置报警方式:声音提示、弹窗、短信/邮件通知、继电器动作等。
开启数据记录功能,保存热图和温度趋势曲线。
维护保养
1.日常检查
检查设备是否牢固,镜头有无偏移或遮挡。
确认电源和网络连接正常。
查看监控画面是否清晰,有无异常报警。
2.镜头清洁
使用专用镜头纸或柔软无绒布轻轻擦拭。
可蘸少量无水乙醇(异丙醇)清洁顽固污渍,禁止使用普通溶剂或研磨剂。
清洁前关闭设备,避免静电损伤探测器。
3.防止冷凝
当设备从低温环境移至高温潮湿环境时,易产生镜头结露。
正确做法:先关闭设备,放置一段时间待水汽蒸发后再开机。
4.避免强辐射源
严禁将热像仪直接对准太阳、激光器或高温熔炉直射源,以免损坏红外探测器。
5.环境要求
工作温度:一般为-15°C~+50°C(具体以型号为准)
储存温度:-40°C~+70°C
避免强电磁干扰、粉尘、腐蚀性气体环境。
6.定期校准
建议每6~12个月进行一次专业校准,确保测温准确性。
可送回厂家或第三方计量机构使用黑体源进行标定。
7.固件升级
定期检查并更新设备固件,获取新功能和安全补丁。
应用领域
1.工业制造与设备监控
电气系统监测:实时监控变电站、配电柜、开关柜、母线排、变压器、电缆接头等电气设备的运行温度。及时发现因接触不良、过载、老化等引起的异常发热,预防火灾和设备故障。
机械设备状态监测:监测电机、轴承、齿轮箱、传送带、泵、压缩机等关键旋转设备的温度变化。通过分析温度趋势,判断设备是否过热、润滑不良或存在早期故障,实现预测性维护。
过程工业监控:
冶金行业:监控高炉、转炉、连铸机、轧钢设备的温度分布,确保工艺稳定和设备安全。
石化行业:监测反应釜、管道、储罐、换热器的温度,防止超温、泄漏或结焦。
玻璃与陶瓷行业:监控窑炉内温度分布,优化烧制工艺,保证产品质量。
半导体制造:监控晶圆加工设备的热场均匀性。
2.电力系统
变电站自动化监控:作为智能变电站的重要组成部分,对一次和二次设备进行24/7不间断测温,是无人值守变电站的关键技术。
输电线路监测:安装在铁塔或无人机/直升机上(部分可视为准在线式),监测导线接头、绝缘子、金具等的温度,发现线路隐患。
新能源电站:
光伏电站:检测光伏组件的“热斑效应”,及时发现损坏或性能下降的电池片,提高发电效率。
风电场:监测风力发电机的机舱、齿轮箱、发电机、变流器等关键部件的温度。
3.消防与安全
火灾预警:在仓库、档案馆、数据中心、博物馆、古建筑等场所,通过监测异常温升,在明火出现前发出火灾预警,尤其适用于阴燃火灾的早期探测。
周界安防:在夜间或恶劣天气下,利用人体与环境的温差进行入侵检测,实现全天候安防监控,弥补可见光摄像头的不足。
森林防火:安装在制高点,大范围监测森林区域的温度异常,实现早期火情发现。
4.建筑与楼宇管理
建筑能效评估:检测建筑外墙、门窗、屋顶的热损失(热桥、保温层缺陷、空气泄漏),用于节能改造评估。
暖通空调(HVAC)系统监控:监测管道、风机盘管、地暖系统等的运行状态和温度分布,优化系统效率。
电气火灾预防:在商业楼宇、住宅小区的配电室和楼层配电箱安装,预防电气火灾。
5.交通与基础设施
轨道交通:监测地铁/高铁的供电系统(接触网、回流线)、车辆走行部(轴承、制动盘)、隧道结构等。
桥梁与隧道健康监测:监测大跨度桥梁的伸缩缝、支座温度,或隧道衬砌的温度变化,辅助结构健康评估。
机场跑道异物(FOD)检测:部分系统结合热成像和可见光,利用温差检测跑道上的金属异物。
6.公共卫生与安防(特定时期)
体温筛查:在疫情等公共卫生事件期间,用于机场、车站、医院、办公楼等入口处进行大规模、非接触式的人体体温快速筛查(需注意其作为初筛工具的局限性,如环境影响、测量精度等)。
7.科研与研发
材料研究:监测材料在加热、冷却、应力作用下的温度场变化。
电子产品研发:测试电路板、芯片、电子设备的散热性能和热点分布。