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红外热像仪解决轨道交通测温问题

日期: 2020-08-20 17:29:11.0  作者: 拓普瑞  浏览次数: 428
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用测温计测得的热量不能完全反映设备的热性能。传统方法无法提供分辨率和速度来充分表征高速热应用。相比之下,红外热像仪可捕获成千上万个快速变化的热点,这些热点可准确显示热源和扩散趋势。选择合适的红外热像仪摄像机图像、收集可靠的测量值、生成有说服力的报告,为研究提供坚实的基础。


红外热像仪

红外热像仪大致可分为两类:

1、高性能制冷光子计数红外热像仪,

2、经济的不制冷微测辐射热仪红外热像仪。

当今市场上大多数制冷热成像相机都使用锑化铟(InSb)检测器。冷却的热成像相机通过计算特定的波片段(尤指 3-5μm的0200-1 波红外波片段)来工作。光子撞击像素,并转换成可以存储在积分电容器中的电子。像素通过断开或短路积分电容器来电子控制快门。根据热像仪型号的不同,热像仪可在-20至350°C的范围内扫描物体,积分时间从6ms到50μs。这些极短的积分时间提供了冻结框架的可能性,该框架可以准确地测量快速变化的每个时刻。

未冷却的红外热像仪比冷却的热像仪便宜的重量更轻消耗的功率更少。未冷却的红外热像仪像素由特定材料制成,其电阻会随温度显着变化。常见的材料有:氧化钒或非晶硅。

当热能聚焦在像素上时,像素点会将加热或冷却。由于像素的电阻随温度变化,因此可以测量其大小,并可以通过校准操作将其大小映射回目标温度。像素具有定义的质量,并且它们具有相应的热时间常数。配备有用于非制冷微量测辐射热计的红外探测器的热成像摄像机的时间常数通常为8-12毫秒。但这并不意味着像素可以在8-12ms内立即响应并提供准确的结果!


红外热像仪


为此,我们知道选择正确的热探测器很重要。如果所选检测器的响应时间较慢,然后使用较高的帧速率进行读数,则结果数据将不理想。通常,未冷却的红外探测器的帧速率高达每秒50帧。当涉及快速热瞬态事件检测或特定帧频时,最佳选择通常是性能更高的冷却光子计数相机。但是,当不需要高帧频时,非冷却红外探测器是一种经济的选择。

高速红外热像仪应用

1、红外热像仪应用于接触网:电气化铁路的重要组成部分,主要为电气化机车提供动力;接触网的连接件由于受外界因素的影响容易发生过热,严重时会导致供电中断,引发列车停运事故;红外热像仪可以在远距离对接触网进行温度检测,及时发现隐患,避免事故发生

2、红外热像仪应用于电力机车车头:电力机车因其功率大、速度快、运载能力高等优点近年来在铁路运行系统中所占的比例越来越高,电力机车内部有大量的电力设备,其运行时会产生很大的热量,同时由于连接件松动、设备问题等原因将造成机车故障,严重时会导致事故的发生,红外热像仪可以在机车停车间隙进行巡检,及时发现机车内部的设备隐患

红外热像仪

3、红外热像仪应用于机车轮轴:轮轴测温是铁路系统中规定必须进行温度检测的一个项目,当轮轴的温度高于环境温度40℃以上的,就必须立即更换,否则会损害轴承强度及刹车片性能,红外热像仪可以及时、准确地发现轮轴过热隐患,避免行车事故。

4、红外热像仪应用于高架桥箱梁:其检测对于渗水是比较重视的,因为渗水可导致混凝土表面炭化,使得混凝土表面出现裂缝,从而危害高架桥梁的结构强度


红外热像仪


5、红外热像仪应用于高架桥梁防水层:目前在中国运营的高速铁路大多使用高架桥梁作为路基,为防止渗水导致混凝土表面炭化造成结构裂缝,所以在高架桥梁的表面均敷设有防水层;但受防水层材料和施工的质量的影响,防水层在敷设后容易起壳和剥落,从而危害机车的安全

6、安全气囊突然展开

高速红外成像的曝光时间为微秒,可冻结动态场景的视觉运动并捕获每秒10,000帧以上的帧速率。研究应用包括:射击,超音速弹丸,爆炸,燃烧过程,激光和许多其他领域。


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