设备红外诊疗技术培训培训课件

设备红外外诊疗技技术培培训设备红外诊断技术设备红外诊断技术培训讲稿培训讲稿作者作者张维力2008年7月2设备红外诊疗技术培训第一节第一节 红外线红外线红外线及其发现红外线光谱范围红外仪器工作波段红外线发现的意义热、温度、温标热传递热辐射3设备红外诊疗技术培训红外线-IR 扩展人类感官的伟大发现红外线红外辐射红外远红外热辐射4设备红外诊疗技术培训1800年英国物理学家年英国物理学家F.W.赫胥尔赫胥尔发现了红外线发现了红外线5设备红外诊疗技术培训用分光棱镜就把太阳光（白光）分解为红、橙、黄、绿、用分光棱镜就把太阳光（白光）分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光实验时青、蓝、紫等各色单色光实验时发现了了红外外线（InfraRed)InfraRed)的的实验 6设备红外诊疗技术培训红外线红外线 人眼无法直接感受的电磁波人眼无法直接感受的电磁波7设备红外诊疗技术培训红外光谱波长范围红外光谱波长范围0.7810000.781000微米微米8设备红外诊疗技术培训红外仪器工作波段红外仪器工作波段近近红外外（0.78-1.30.78-1.3微微米米）：由由亚原原子子粒粒子子的的“跳跳跃”产生生，量量子子效效应；中中红外（外（3.0-5.03.0-5.0微米）微米）：由原子粒子和分子的运：由原子粒子和分子的运动产生，生，热效效应；远红外（外（8.0-14.08.0-14.0微米）微米）；由分子的振；由分子的振动和和转动产生生，热效效应；9设备红外诊疗技术培训红外线发现的意义红外线发现的意义 著名的美国红外学者RVanzetti指出：“人类的发展可分为三个阶段。第一阶段:人类通过制造工具，扩展体力活动的能力；第二阶段:通过提高判断能力，寻求更清晰和更广泛的理解与判断事物的标准；第三阶段:致力的增强获得输入信息的能力，扩大感觉范围或增添新的感官，使我们的大脑能接受更多的信息。在这个阶段中，红外技术的发展已经把人类的感官由五种增加到六种”。10设备红外诊疗技术培训第一节第一节 复习题复习题1 1，红外外线在哪一年被在哪一年被发现？2 2，红外外线波波长范范围？3 3，设备红外外诊断常用断常用仪器的工作波段？器的工作波段？4 4，红外外线和可和可见光的共同点是什么？光的共同点是什么？5 5，红外外线和可和可见光的不共同点是什么？光的不共同点是什么？6 6，红外外线发现对设备诊断的意断的意义？11设备红外诊疗技术培训第二节第二节 基本理论基本理论热、温度、温标热传递热辐射黑体基本定理热辐射传输12设备红外诊疗技术培训热、温度热、温度热是一种能量，构成物质的基本粒子（分子、原子、亚原子粒子）的动能温度是度量这些粒子动能大小的物理量，粒子的动能或热量越大，温度也越高温度是设备故障诊断和状态监测必不可少的重要参数13设备红外诊疗技术培训温标摄氏温氏温标和和热力学温力学温标(Kelvin,K)(Kelvin,K)两种温两种温标的的转换公式公式为:摄氏温氏温标和和华氏温度两种温氏温度两种温标的的转换公式公式为：14设备红外诊疗技术培训温标对比温标对比15设备红外诊疗技术培训热传递热传递16设备红外诊疗技术培训红外辐射的基本特性红外辐射的基本特性物体红外辐射存在的普遍性红外辐射能量密度的大小直接和物体表面的温度的相关性35微米和814微米红外辐射对大气、烟云对的穿透性 17设备红外诊疗技术培训红外辐射基本理论红外辐射基本理论黑体基尔霍夫定律斯蒂芬玻耳兹曼定律维恩位移定律红外辐射的传输18设备红外诊疗技术培训黑体(blackbody)物体对(电磁)辐射的吸收率与投射于其上的辐射波长和表面温度无关，并恒等于1,则此物体称为黑体 一定温度下，对所有波长来说，黑体与其它物体相比具有最大的辐射功率黑体是研究热辐射规律的理想辐射体 19设备红外诊疗技术培训发射率（Emissivity）发射率又名比辐射率。发射率是用以描述所研究的实际辐射体相对于黑体的辐射能力的一个物理量，是一个小于1的数。其定义为：实际物体的辐射本领(如辐射强度、辐射功率等)与同温度下黑体辐射之比值20设备红外诊疗技术培训 基尔霍夫定律基尔霍夫定律(Kirchhoffs law)当当物物体体处处于于热热平平衡衡时时，它它吸吸收收的的总总能能量量等等于于它它所发射的总能量所发射的总能量吸收率（a）=发射率（）吸收率（a）+反射率（R）=1发射率 ()+反射率（R）=1好的吸收体必然是好的辐射体，好的反射体或透明体，必然是不良的辐射体。黑体=1 是辐射本领最强的理想辐射体吸收率（a）接近1的空腔,可以作为实际黑体 21设备红外诊疗技术培训 斯蒂芬玻耳兹曼定律(Stefan-Boltzmanns law)物体的积分辐射通量密度与绝对温度四次方成正比物体的积分辐射通量密度与绝对温度四次方成正比W=T4 W=单位面积发射的辐射功率（瓦/厘米2);=发射率；=斯忒藩-玻耳兹曼常数（5.673X10-12瓦/厘米2.K4）;T=绝对温度（K）22设备红外诊疗技术培训 维恩定律维恩定律(Wiens law)各波长辐射能量的大小不同，对应于辐射能量最大的各波长辐射能量的大小不同，对应于辐射能量最大的波长常被称为辐射的峰值波长波长常被称为辐射的峰值波长.黑体温度越高，峰值波黑体温度越高，峰值波长较短，由一下公式计算：长较短，由一下公式计算：m=2897（b）/T m=最大辐射波长（微米）；b=维恩位移常数（2897微米/K）；T=绝对温度（K）23设备红外诊疗技术培训红外辐射大气中传输窗口红外辐射大气中传输窗口24设备红外诊疗技术培训红外辐射在介质中传输红外辐射在介质中传输 25设备红外诊疗技术培训第二节第二节 复习题复习题1 1，摄氏氏300300度等于多少度等于多少绝对温度？温度？2 2，理想黑体的，理想黑体的发射率是多少？一般物体的射率是多少？一般物体的发射率是大于射率是大于还是小于是小于1?1?3 3，摄氏氏300300度物体的度物体的热辐射峰射峰值波波长等于多少？等于多少？4 4，物体的，物体的积分分辐射通量密度与射通量密度与绝对温度几次方成正比温度几次方成正比5 5，好的吸收体是否是好的好的吸收体是否是好的辐射体射体？6 6，红外外辐射大气中二个射大气中二个传输窗口的波窗口的波长范范围？26设备红外诊疗技术培训第三节第三节 红外热成像红外热成像 红外热像红外热成像红外测温热像分析热像数据库27设备红外诊疗技术培训红外外热像技像技术把人眼原来直接看不把人眼原来直接看不见的的红外外线辐射射图像，像，变为人人们能能够一目了然的温度分布一目了然的温度分布图象象28设备红外诊疗技术培训红外热像红外热像 红外线能量密度分布图代表相应温度分布图红外线能量密度分布图中能量密度大的地区温度高、能量密度小的地方温度低人眼无法直接看见红外线，所以无法直接看见温度分布图把红外线能量密度分布图转变为相应可见光图像的过程，叫做红外热成像这种表示目标红外线能量密度分布情况的可见光图像，叫做目标热像29设备红外诊疗技术培训电力变压器热像和可见光照片电力变压器热像和可见光照片红外热像可见光照片30设备红外诊疗技术培训红外热像=温度分布图 红外热像红外热像 温度分布温度分布31设备红外诊疗技术培训红外热像技术发展历史红外热像技术发展历史 50年代各国开始研制非接触点测温的红外测温仪60年初美国德克萨斯仪器公司(TI)研制成功第一代的红外热像仪，叫做红外前视装置60年代中期开始。瑞典AGA公司和瑞典国家电力局,根据电力设备非接触测温和热障诊断的需要，开发出了具有温度测量功能的红外热成像装置19791979年中国研年中国研发出第一代具有温度出第一代具有温度测量功能的量功能的红外外热像像仪，并用于，并用于电力力设备热故障故障检测 32设备红外诊疗技术培训红外热像技术应用的发展红外热像技术应用的发展 红外热成像技术40多年的发展表明，它不仅扩展了人类认识周围世界的能力，并且在解决节约能源、提高劳动生产率、监测环境污染、防止灾害等重大问题上发挥越来越重要的作用。并且已经成为设备管理的一个重要的工具，在预知维修、故障诊断、非破坏性试验、节能减排监视等工作中发挥越来越重要的作用33设备红外诊疗技术培训第三节第三节 复习题复习题1 1，为什么人眼不能什么人眼不能够直接看直接看见设备的温度分布的温度分布图象？象？2 2，什么技，什么技术能能够使人眼能使人眼能够直接看直接看见设备的温度分布的温度分布图象？象？3 3，红外外线能量密度分布能量密度分布图中能量密度大的地区，温度高中能量密度大的地区，温度高还是低？是低？4 4，什么叫目，什么叫目标热像？像？5 5，我国在那一年自主研，我国在那一年自主研发用出于用出于电力力设备热故障故障检测的的热像像仪？6 6，举出出红外外热像技像技术在在设备管理中三管理中三项应用？用？34设备红外诊疗技术培训第四节第四节 红外热像仪红外热像仪常用工业热像仪常用工业热像仪Thermacam seriesEM series,(P-10,P-40,P-60),PM545,PM695,PM 390,SC1000 Cameras ranging from low end 16K to 58K+35设备红外诊疗技术培训红外热像仪工作原理红外热像仪工作原理红外热像仪通过镜头接受目标的红外辐射能量目标的红外辐射能量由镜头聚焦在探测器上探测器把红外辐射能量分布,转为视频信号,经过处理把目标红外辐射能量分布的视频信号、显示成目标的红外热像对目标的红外热像进行温度测量、处理、分析和存储36设备红外诊疗技术培训红外热像仪分类红外热像仪分类致冷、非致冷工业、监视、消防、军用标准、防爆便携、固定、机载短波、中波、长波37设备红外诊疗技术培训防爆红外热像仪防爆红外热像仪38设备红外诊疗技术培训红外热像仪组成红外热像仪组成热成像镜头探测器-电路组件显示器防护壳体电池39设备红外诊疗技术培训红外热像仪组成红外热像仪组成40设备红外诊疗技术培训红外成像镜头红外成像镜头41设备红外诊疗技术培训探测器探测器-成像处理组件成像处理组件42设备红外诊疗技术培训如何选择工业红外热像仪如何选择工业红外热像仪工作波段空间分辨率测温精度热成像镜头防护壳体处理软件43设备红外诊疗技术培训第四节第四节 复习题复习题1 1，红外外热像像仪的基本功能是什么？的基本功能是什么？2 2，工，工业用用红外外热像像仪主要特点是什么？主要特点是什么？3 3，热成像成像镜头的功能是什么？的功能是什么？4 4，热成像机芯的功能是什么？成像机芯的功能是什么？5 5，工，工业用用红外外热像像仪防防护壳体的重要性？壳体的重要性？6 6，任何，任何选择工工业用用红外外热像像仪？44设备红外诊疗技术培训第五节第五节 设备红外诊断技术应用设备红外诊断技术应用电力工业石化工业冶金工业水泥工业航天工业汽车工业工业用电节能减排其它应用45设备红外诊疗技术培训设备红外外诊断技断技术三大主要三大主要应用用1,定时或连续测定设备表面一定范围内的温度或温度变化情况，实现无接触测温2,普查设备上可能存在的热状态异常和潜伏的热故障点，实现设备大范围、高效率在线检测3对设备热状态进行大量的数据采集、处理、分析和存储，实现设备热特性的分析和设备诊断 46设备红外诊疗技术培训应用特点操作安全:由于进行红外热成像检查时不需要与设备进行接触，所以操作时十分安全灵敏度高:由于红外探测器具有很高的灵敏度，因此可以诊断出设备细微的热状态变化检查效率高:效率很高，数据采集速度都很快可进行计算机分析:可以对设备热状态和变化进行各种计算、分析处理和在线检测，以及建立设备热数据库。红外热像仪价格都远高于常规测温仪表，所以在能够使用一般测温仪表的场合，不特别推荐使用红外热像47设备红外诊疗技术培训电力工业电力工业 检测各类发电设备(如发电机组)触不良缺陷检测各类送、变电设备(如发电机组、输电线路、电力电容器、电压互感器、电流互感器,避雷器、油断路器等变电设备)的局部发热与各类电气接头的接触不良缺陷对发电厂的锅炉与热力管道等各类压力容器的热故障进行检查48设备红外诊疗技术培训电力线过热故障诊断电力线过热故障诊断49设备红外诊疗技术培训对应的可见光照片对应的可见光照片50设备红外诊疗技术培训变电站过热接头变电站过热接头51设备红外诊疗技术培训发电厂升压变电站热像发电厂升压变电站热像52设备红外诊疗技术培训红外飞机巡线装备红外飞机巡线装备53设备红外诊疗技术培训机载红外热像仪发现热故障机载红外热像仪发现热故障54设备红外诊疗技术培训热力管道热像热力管道热像55设备红外诊疗技术培训石化工业石化工业 石化在裂化炉衬里的热图像分析和诊断石化电器设备诊断石化设备保温材料鉴定和石化炉管检测等56设备红外诊疗技术培训冶金工业冶金工业57设备红外诊疗技术培训水泥工业水泥工业58设备红外诊疗技术培训汽车工业汽车工业59设备红外诊疗技术培训红外热像辅助驾驶红外热像辅助驾驶60设备红外诊疗技术培训机械工业机械工业61设备红外诊疗技术培训电子工业 产品开发研究。使用红外热成像装置可以提高集成电路（IC）、整流器件和整机等热设计的效率和质量进行电子元器件的的可靠性的评估和电子设备的故障原因分析改进电子设备散热设计，降低能源消耗，提高运行可靠性62设备红外诊疗技术培训集成电路红外热像检测集成电路红外热像检测63设备红外诊疗技术培训航空工业航空工业 直升飞机旋翼等复合材料的无损探伤航天飞机部件、飞机发动机叶片、火箭燃料容器等的探伤飞机和航天器的生产中焊接工作的质量控制航天电子设备的设计、生产中进行可靠性试验和分析也取得了明显的效果64设备红外诊疗技术培训工厂用电工厂用电厂房、车间、仓库、办公大楼电气设备进行定期的维修日落后在房顶上或直升飞机上检查防雨材料。可以精确确定漏雨部位，避免盲目地全部翻建，为业主节约大批金钱。建筑围护结构保温缺陷发现，和及时处理节约能源66设备红外诊疗技术培训配电柜热像配电柜热像67设备红外诊疗技术培训用电设备热像用电设备热像68设备红外诊疗技术培训节能减排 发电厂、石化厂、钢铁厂的热力管道保温材料缺陷探测厂房围护结构热泄漏发现工厂排水的热污染 工厂排烟的灰尘污染 海上漏油对海面污染 69设备红外诊疗技术培训其它应用其它应用医疗检查消防救援安全保卫边防缉私文物鉴定军事应用70设备红外诊疗技术培训医疗检查 由于红外热视产品的灵敏度已达到0.05，所以对人体表面的温度分布，可以作精密的热辐射成像和温度场分析。现在它已成功用于乳腺癌普查、微循环研究和静脉曲张诊断。此外，这种仪器将会在中国传统医学有关穴位以及令人神密莫测的气功研究中发挥作用。此外，和CT及核磁共振比较，使用红外热视产品没有X射线及强磁场对人体的作用，所以在医疗检查中，红外热视产品又得到越来越多重视 71设备红外诊疗技术培训癌症早期发现癌症早期发现72设备红外诊疗技术培训消防救援消防救援近年来几乎所有英国消防队都配备有红外热视产品,用来在火灾现场的烟雾中搜寻和救助人员73设备红外诊疗技术培训安全保卫安全保卫在绝对无光条件下发现入侵者，并能在1000米处识别入侵的人员，而且能够透过烟雾发现入侵者，所以是海上和丛林边防缉私的好工具。74设备红外诊疗技术培训军事应用由于红外热视产品可以透过烟雾观察目标，其作用距离是可见光的36倍在各种武器平台上，作为有效的全天候前视装置(FLIR)，其典型的迎头探测距离，对于飞机为1520公里，直升飞机为68公里，对掠过海面的导弹为46公里英国几乎每个军舰都配备有红外热视产品。作为轮机舱事故检修时使用 75设备红外诊疗技术培训夜视装备夜视装备76设备红外诊疗技术培训第五节第五节 复习题复习题1 1，设备红外外诊断技断技术三大主要三大主要应用？用？2 2，设备无接触无接触测温如何温如何实现？3 3，设备无接触无接触过热普普查如何如何实现？4 4，设备无接触无接触热故障故障诊断如何断如何实现？5 5，有无一个，有无一个对你本你本职工作有参考价工作有参考价值的案例？的案例？6 6，可否提一个，可否提一个对你所在企你所在企业有关有关设备诊断的建断的建议?77设备红外诊疗技术培训谢谢大家！78设备红外诊疗技术培训