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第五章典型紅外檢測(cè)儀器
及其應(yīng)用典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!5.1紅外輻射測(cè)量技術(shù)1.紅外輻射測(cè)量方法分類紅外輻射測(cè)量按其測(cè)量方式分為兩大類,即主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式測(cè)量是由輻射源照射被測(cè)物體,根據(jù)物體對(duì)輻射的吸收、反射、透射情況,確定物體的熱特性或其他物理性質(zhì)。被動(dòng)式測(cè)量則是利用物體自身的紅外輻射特性相對(duì)于周圍環(huán)境的差異,通過(guò)測(cè)量其輻射能量,從而確定物體的物理性能。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!此外,紅外輻射測(cè)量還有穩(wěn)態(tài)測(cè)量和非穩(wěn)態(tài)測(cè)量之分。如在探側(cè)工件的缺陷時(shí),常需加熱工件,熱流在缺陷部位產(chǎn)生熱量堆積,而在其表面部位產(chǎn)生過(guò)熱點(diǎn)。有兩種方式測(cè)量表面過(guò)熱點(diǎn)的溫差異常,一種方式是在工件表面和內(nèi)部達(dá)到熱平衡后進(jìn)行測(cè)量,稱為穩(wěn)態(tài)測(cè)量;另一種方式是讓工件表面和內(nèi)部保持一定的溫度梯度,使產(chǎn)生熱傳導(dǎo).稱非穩(wěn)態(tài)測(cè)量。實(shí)踐表明,對(duì)于較小的缺陷,采用非穩(wěn)態(tài)測(cè)量比較合適,但在診斷存在異常溫度的潛伏熱源方面.如對(duì)電子儀器元器件的檢查、醫(yī)學(xué)診斷和地質(zhì)探礦等領(lǐng)域,穩(wěn)態(tài)測(cè)量法得到了廣泛的應(yīng)用。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!紅外測(cè)量?jī)x器的基本構(gòu)成一個(gè)比較完整的紅外儀器通常包括光學(xué)系統(tǒng)、調(diào)制盤、紅外探測(cè)器、電子處理線路和顯示記錄裝置等部分。其中.光學(xué)系統(tǒng)用于收集目標(biāo)紅外輻射并將它會(huì)聚到紅外探測(cè)器上,其設(shè)計(jì)原則是要盡可能多地收集輻射而又使噪聲最小。調(diào)制盤對(duì)入射的連續(xù)紅外輻射進(jìn)行調(diào)制,使直流信號(hào)變成交流信號(hào)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!5.2紅外輻射計(jì)概括地說(shuō),輻射計(jì)是使入射輻射的某些特性定量化的計(jì)量?jī)x器。紅外輻射計(jì)是一種測(cè)量紅外輻射的儀器。原則上講,任何一種紅外輻射測(cè)量裝置都可以叫做紅外輻射計(jì),它們都是根據(jù)投射到該裝置上的紅外輻射功率引起的響應(yīng)來(lái)測(cè)量輻射源的紅外輻射待性的。為了滿足各種應(yīng)用的需要,對(duì)紅外輻射計(jì)經(jīng)常有如下原則性要求:1.系統(tǒng)口徑要盡可能大;2.探測(cè)器尺寸要盡可能?。?.視場(chǎng)角應(yīng)盡可能大。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!(2)寬通帶輻射計(jì)。一般稱使用在較寬波段上且有響應(yīng)的探測(cè)器(如PbS探測(cè)器)為寬通帶輻射計(jì)。這種輻射計(jì)的響應(yīng)只由探測(cè)器的響應(yīng)波段范圍決定。(3)濾光片輻射計(jì)。若在紅外探測(cè)器前面安放一個(gè)紅外濾光片測(cè)構(gòu)成濾光片輻射計(jì),或稱窄通帶輻射計(jì)。這種輻射計(jì)的響應(yīng)將受紅外濾光片通帶的限制,根據(jù)需要,對(duì)濾光片通帶進(jìn)行選擇,可獲得任意小的光譜區(qū)間。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!紅外輻射計(jì)的基本組成和功能紅外輻射計(jì)均包括下列三個(gè)基本組成部分:(1)探測(cè)器。將紅外輻射功率轉(zhuǎn)換成電輸出信號(hào)。(2)光學(xué)系統(tǒng)。它用于收集處于視場(chǎng)內(nèi)的輻射源發(fā)射的紅外輻射,并將其聚焦到探測(cè)器焦平面上。(3)電子學(xué)放大與輸出指示系統(tǒng)。它與探測(cè)器共同決定著輻射計(jì)對(duì)輻射隨時(shí)間變化的響應(yīng)特性。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!第三類叫做比色測(cè)溫儀,它靠?jī)山M不同的單色濾光片收集兩相近輻射波段下的輻射能量,通過(guò)電路進(jìn)行比較,根據(jù)比值確定目標(biāo)溫度,其待點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但靈敏度高,特別適用于中、高溫范圍的測(cè)量。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!(3)靈敏度高。田物體溫度的微小變化就會(huì)引起輻射能量較大的變化,易于被探測(cè)器測(cè)出,故紅外測(cè)溫儀的可測(cè)溫差很小,可達(dá)零點(diǎn)幾攝氏度。(4)準(zhǔn)確度高。由于紅外測(cè)溫儀是非接觸測(cè)量,不破壞物體本身的溫度分布,所測(cè)溫度真實(shí)準(zhǔn)確,測(cè)量精度可達(dá)0.1攝氏度以下。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!紅外測(cè)溫儀的應(yīng)用1.紅外測(cè)溫儀在火車熱軸探測(cè)上的應(yīng)用火車在高速運(yùn)行中,車軸和軸瓦會(huì)因摩擦而過(guò)熱,形成“熱軸”,這種情況如不及時(shí)發(fā)現(xiàn),則將造成嚴(yán)重事故。據(jù)統(tǒng)計(jì),.80%以上的火車翻車事故是由“熱軸”引起的。過(guò)去是鐵路工人在火車停站時(shí)鉆到車廂下面去用手摸軸箱的方法發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,方法麻煩且失誤較多。現(xiàn)在采用紅外測(cè)溫技術(shù)將紅外測(cè)溫儀(常稱紅外熱軸探測(cè)儀)貴于鐵軌兩旁,自動(dòng)監(jiān)測(cè)“熱軸“清況,根據(jù)袖溫波形可分析和判斷袖箱的發(fā)熱程度,一旦發(fā)現(xiàn)異常便可及時(shí)采取措施。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!3.紅外測(cè)溫儀在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用在煉鐵生產(chǎn)中,紅外測(cè)溫儀可用測(cè)量熱風(fēng)爐拱頂?shù)臏囟龋€可用它研究鐵水硅含量與鐵水溫度之間的關(guān)系,以提高煉鐵質(zhì)量,還可測(cè)量高爐渣流出溫度。軋鋼在線生產(chǎn)中,可大量使用紅外測(cè)溫儀,因?yàn)閺拈_(kāi)坯到成材,錠、坯在軋制工藝中均處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),只能用非接觸測(cè)溫。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!4.紅外測(cè)溫儀在熱處理加工中的應(yīng)用在熱處理加工過(guò)程中,測(cè)定工件溫度對(duì)于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控十分重要。與用熱電偶的直接測(cè)溫相比,采用紅外測(cè)溫儀測(cè)量工件表面溫度更加準(zhǔn)確可靠,它可滿足熱處理工件在800~1100℃范圍內(nèi)的測(cè)溫要求。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!現(xiàn)代鑄造工藝廣泛應(yīng)用了電感應(yīng)加熱新工藝。這種工藝能以極快速度加熱鍛坯,使之迅速達(dá)到鍛制溫度,減少鍛坯氧化。但過(guò)去由于缺少適當(dāng)?shù)臏y(cè)溫手段,無(wú)法保證鍛造質(zhì)量。由于紅外測(cè)溫具有非接觸測(cè)量和響應(yīng)時(shí)間快的優(yōu)點(diǎn),它是電感應(yīng)加熱測(cè)溫的最佳方法。在感應(yīng)線圈中加熱的鍛坯,其表面溫度可直接用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量PR時(shí)也可用測(cè)溫儀實(shí)現(xiàn)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)鍛坯加熱自動(dòng)化,并可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!6.紅外測(cè)溫儀在電子工業(yè)中的應(yīng)用紅外測(cè)溫儀在電子工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。紅外顯微測(cè)溫技術(shù)特別適用于半導(dǎo)體器件和集成電路熱點(diǎn)的測(cè)量。它對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)、工藝過(guò)程控制、失效分析等非常重要,對(duì)任何微小目標(biāo)均可進(jìn)行非接觸式測(cè)溫,且不破壞器件的性能。紅外顯微鏡可探測(cè)直徑為幾微米的物體,溫度分辨串可達(dá)0.05℃。在實(shí)際測(cè)量中,紅外顯微鏡可用來(lái)檢測(cè)晶體管中基片與襯底間的焊接質(zhì)量和引起擊穿的熱點(diǎn),并可通過(guò)對(duì)晶體管溫度的測(cè)定,估計(jì)管子的壽命。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!紅外水分儀的分類根據(jù)測(cè)量從物料反射或透射的紅外輻射的情況,紅外水分儀又分為反射式紅外水分儀和透射式紅外水分儀。反射式儀器常采用雙波段或更多波段的測(cè)量方法,這樣,光源的不穩(wěn)定性、大氣的吸收以及放大器增益的變化等影響測(cè)量精度的因素都可以消除,而且儀器的校準(zhǔn)基本上不依賴于物料的壓實(shí)密度;而透射式紅外水分儀不僅其測(cè)量結(jié)果要受到測(cè)量區(qū)域物料數(shù)量及壓實(shí)密度的影響,而且要求在所用的紅外波段上有一定的透過(guò)串。反射式紅外水分儀適用于固體和粉末材料的測(cè)量,工業(yè)生產(chǎn)中大都使用這種儀器,而透射式紅外水分儀則適于測(cè)量氣體或液(流)體的含水量。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!雙波段紅外水分儀紅外水分儀是根據(jù)水在特定紅外波段上大量吸收紅外輻射的原理進(jìn)行工作的。當(dāng)紅外輻射從物料反射或透射時(shí),輻射的衰減情況就可反映物料中水的含量。一般物料的表面形狀不平滑,因此它的表面反射率也不固定洞時(shí),在生產(chǎn)過(guò)程中測(cè)量距離經(jīng)常變化,因而到達(dá)探測(cè)器的輻射能量也有變化。若只利用吸收波段進(jìn)行測(cè)定,這些變化就會(huì)形成干擾,引起水分測(cè)量的誤差。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!雙波段紅外水分儀一般包括窄帶濾光片、透射和反向散射吸收計(jì)、機(jī)械掃描器、取樣器和模擬及數(shù)字外圍設(shè)備等部件。裝有干涉濾光片的掃描調(diào)制盤依次從光源選擇窄帶紅外輻射,兩塊濾光片的中心波長(zhǎng)分別為常用水吸收波長(zhǎng)1.94微米和不被水吸收的比較波長(zhǎng)1.70微米。含兩種波長(zhǎng)的紅外輻射投射到被測(cè)物料上,反射光經(jīng)凹面鏡反射聚焦在紅外探洲器上,其輸出信號(hào)經(jīng)前置放大器放大后傳輸?shù)綆资走h(yuǎn)處的測(cè)量裝置中。測(cè)量裝置由主放大器、電子開(kāi)關(guān)、自動(dòng)放大調(diào)節(jié)器(標(biāo)準(zhǔn)信號(hào))、鑒別器(兩個(gè)信號(hào)的分離和整流)及指示表頭等構(gòu)成。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!2.三波段紅外水分儀三波段紅外水分儀除采用雙波段水分儀所使用的兩個(gè)波段外,又增加了一個(gè)比較波段。它把被水吸收的波長(zhǎng)和其兩側(cè)難于被水吸收的另兩個(gè)波長(zhǎng)作為比較波長(zhǎng)進(jìn)行比較,借以消除被測(cè)物的表面狀態(tài)、顏色、組分等(稱作質(zhì)地)的變化而引起的測(cè)量誤差。對(duì)于紅外水分儀來(lái)說(shuō),質(zhì)地的影響表現(xiàn)為被測(cè)物表面的分光持性的斜率。雙波段時(shí),比較波長(zhǎng)信號(hào)的變化易導(dǎo)致示值誤差,而三波段時(shí),由于是取比較波長(zhǎng)信號(hào)之和,示值誤差可以相互抵消。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!3.四光束紅外水分儀四光束紅外水分僅的工作原理與雙波段紅外水分儀基本相同,所不同的是光學(xué)系統(tǒng)采用雙光路,使用兩個(gè)輔助光束消除漂移,從而使儀器能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。這兩個(gè)輔助光束具有與兩個(gè)主光束相同的吸收波長(zhǎng)相比較波長(zhǎng),但輔助光束不投射到物料上,而是通過(guò)儀器內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng),直接投射到紅外探測(cè)器上。投射到物料上的兩束主光束與雙波段紅外水分儀一樣,經(jīng)物料反射后、被聚焦到紅外探測(cè)器上。
典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!一般說(shuō)來(lái),光電檢測(cè)儀器均需恒定的光源,但光源的穩(wěn)定性易受電源的波動(dòng)、光源器件本身的老化等因素的影響。四光束紅外水分儀使用了所謂“真實(shí)比值”原理來(lái)消除這些影響。當(dāng)吸收波長(zhǎng)的光源強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),兩支光路中的M和M’值會(huì)同時(shí)按比例地發(fā)生變化,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電路,可以使射和射’的變化量相抵消,從而消除光源強(qiáng)度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。而當(dāng)被測(cè)物料中水分含量變化時(shí),只是M值的大小發(fā)生變化,M’值不改變,因而整個(gè)方程式的值也會(huì)隨含水量的變化而改變,這樣就能反映出物料中水分的真實(shí)變化。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!紅外水分儀的應(yīng)用1.面粉水分的控制在面粉加工中,當(dāng)水分稍有增加時(shí),面粉即由松散狀態(tài)變?yōu)檎澈隣顟B(tài),所以必須嚴(yán)格掌提面粉含水量的變化。紅外水分儀可以精確測(cè)定水分含量,很容易對(duì)干操爐進(jìn)行連續(xù)的控制,使面粉的含水量隨時(shí)達(dá)到要求的水平,從而提高面粉的加工質(zhì)量。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!3.煤含水量的測(cè)定煤是低反射率物料,用雙波段紅外水分儀測(cè)量,靈敏度太低,加上質(zhì)地的影響,不能測(cè)得真值。另一方面,煤的顏色雖為黑色,但其色調(diào)會(huì)因含水量不同而有差異。實(shí)際上,煤本身近似褐色,由于它含水吸光而變?yōu)楹谏?,這種色調(diào)的變化就是質(zhì)地的變化。應(yīng)用三波段紅外水分儀可以測(cè)定2%~12%范圍的煤含水量,而且還可以連續(xù)測(cè)量。與用于燥法和中子水分儀測(cè)量相比,具有使用方便、精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可連續(xù)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!5.紙張含水量的測(cè)量在紙張生產(chǎn)中,紙張及紙板中的水分含量是一個(gè)重要參數(shù)。對(duì)紙的含水量的測(cè)定,對(duì)于保持質(zhì)量穩(wěn)定,減少能源消耗,提高生產(chǎn)效率等均十分重要。一般規(guī)定紙張含水量在3%~12%范圍內(nèi)為合格。對(duì)于紙張水分的測(cè)量,過(guò)去普遍采用原始的稱重量法,這種方法既繁瑣又費(fèi)時(shí)。應(yīng)用紅外水分儀測(cè)量紙張水分,精度高,速度快,可以直接顯示。在生產(chǎn)線上使用時(shí),紙張定量為7~380g/m2時(shí),能保證測(cè)量精度,其誤差在0.5%~1%的范圍內(nèi)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!5.5紅外報(bào)警儀紅外報(bào)警儀是根據(jù)紅外傳感器觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)和預(yù)定的判斷方法,對(duì)一種現(xiàn)象的狀態(tài)作自動(dòng)判斷的一種設(shè)備。最早的紅外報(bào)警儀是根據(jù)入侵者遮斷紅外光束的原理制成的,即儀器的發(fā)射器向接收器發(fā)送一條窄的紅外脈沖光束,當(dāng)入侵者擋住了紅外光束的傳播路徑時(shí),就立即被紅外接收裝置“覺(jué)察”,隨即發(fā)出報(bào)警信號(hào),因此,這種報(bào)警系統(tǒng)又叫做紅外線閉鎖裝置。后來(lái),又發(fā)展了無(wú)源的被動(dòng)式紅外報(bào)警器,它是利用記錄目標(biāo)的紅外輻射和周圍背景輻射的差異進(jìn)行工作的。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!5.5.1主動(dòng)式紅外報(bào)警儀主動(dòng)式紅外報(bào)警儀主要由發(fā)射器和接收器以及信息處理等部分組成,其中發(fā)射器包括紅外輻射源、光學(xué)系統(tǒng)(反射鏡或透鏡)和不透可見(jiàn)光的濾光片等。輻射源要放在光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)上,使之能發(fā)射出平行光線。接收器包括紅外探測(cè)器和光學(xué)系統(tǒng)。紅外探測(cè)器一般采用高靈敏的近紅外器件,如PbS元件,它放在光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)上,使進(jìn)入接收系統(tǒng)的紅外線能全部會(huì)聚到探測(cè)器上。報(bào)警裝置與放大器相接,它可輸出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)入侵者通過(guò)或停留在發(fā)射器和接收器構(gòu)成的警戒線時(shí),入侵者切斷射向接收器的紅外線,使響應(yīng)信號(hào)消失,報(bào)警裝置便發(fā)出報(bào)警信號(hào)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!工作原理被動(dòng)式紅外報(bào)警儀的工作原理可簡(jiǎn)述為:在無(wú)目標(biāo)時(shí),探測(cè)器只接收到背景輻射,輸出信號(hào)恒定不變;但當(dāng)警戒區(qū)出現(xiàn)目標(biāo)時(shí),由于目標(biāo)輻射和背景輻射的疊加,輸出信號(hào)就會(huì)發(fā)生變化,從而被儀器記錄下來(lái),并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!5.5.3復(fù)合式紅外報(bào)警儀將兩種不同探測(cè)技術(shù)復(fù)合在一起,并設(shè)定需經(jīng)過(guò)兩者雙重鑒證是處于入侵狀態(tài)時(shí)才發(fā)出信號(hào)告警,這種報(bào)警裝置稱為復(fù)合式紅外報(bào)警器或雙鑒式探測(cè)器。比如微波/被動(dòng)紅外雙鑒器、超聲/紅外雙鑒器等。微波/被動(dòng)紅外雙鑒器是根據(jù)微波的多普勒效應(yīng)探測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的原理和入侵者引起紅外輻射場(chǎng)變化的機(jī)理而設(shè)計(jì)的。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!(2)溫度分辨力高。紅外測(cè)溫儀由于各種因素的影響,很難分辨0.1℃以下的溫差,而熱像儀由于可以同時(shí)顯示出兩點(diǎn)的溫度值,因面能準(zhǔn)確區(qū)分很小的溫差,甚至可達(dá)0.01℃。(3)可采用多種顯示方式。熱像儀輸出的視頻信號(hào)包含目標(biāo)的大量信息,可用多種方式顯示出來(lái)。例如,對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行假彩色處理,便可由不同顏色顯示不同溫度的熱圖像;若把視頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理,即可用數(shù)字顯示物體各點(diǎn)的溫度值;典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!熱像儀的分類熱像儀種類繁多,按用途可分為軍用熱像儀和民用熱像儀。(1)軍用熱像儀。熱保儀在軍事上有廣泛的用途。陸軍主要用于夜間監(jiān)視、瞄準(zhǔn)、偵察、射擊指揮、紅外對(duì)抗、制導(dǎo)和防空等:海軍主要用于監(jiān)視、巡邏、觀察和導(dǎo)彈跟蹤等;空軍土要用于轟炸機(jī)、偵察機(jī)、攻擊機(jī)等的導(dǎo)航、著陸、營(yíng)救、空中偵察和高空攝影等。軍用熱保儀包括各種紅外觀察儀、各類紅外熱瞄具、坦克及裝甲車駕駛員用的潛望式紅外熱保儀、裝有激光測(cè)距機(jī)的熱保儀、配于火控系統(tǒng)和跟蹤裝置上的熱像儀、前視紅外系統(tǒng)和紅外攝像機(jī)等等。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!(2)凝視型熱像儀。近年來(lái),焦平面列陣技術(shù)的發(fā)展,使制作凝視型熱像儀成為可能。凝視型熱像僅基于高密度兩維焦平面列陣,完全取消了復(fù)雜的光學(xué)機(jī)械掃描裝置,使熱保儀結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,性能大大提高,從而使熱成僚技術(shù)發(fā)展到一個(gè)新的階段。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!(4)焦平面列陣熱像儀:采用二維焦平面列陣器件作探測(cè)器,它可大大簡(jiǎn)化光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)。如果列陣器件的元數(shù)足夠多,系統(tǒng)就不需要光機(jī)掃描了,這種情況就是凝視熱像儀。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!熱風(fēng)爐的破損診斷和檢修:熱風(fēng)爐的爐襯在生產(chǎn)中容易被饒壞,但因爐子是封閉的,燒損位置不易發(fā)現(xiàn)。上海梅山鋼鐵公司應(yīng)用熱像儀診斷爐子破損位置,及時(shí)進(jìn)行檢修,大大延長(zhǎng)了熱風(fēng)爐的使用壽命。高爐殘鐵口位置的確定:高爐大修之前,需要在爐子上開(kāi)口把爐內(nèi)殘鐵排盡。以往憑經(jīng)驗(yàn)確走開(kāi)口位置,往往不準(zhǔn)確,造成殘鐵徘不盡.給拆爐工作帶來(lái)困難。本溪鋼鐵公司5號(hào)高爐大修時(shí),用481熱像僅對(duì)爐殼測(cè)溫,在死鐵層下測(cè)出拐點(diǎn),只用了25min,就確定殘鐵水的下表面位置和開(kāi)口位置,開(kāi)門后殘鐵全部排盡。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!鋼鐵模溫度的測(cè)量:為了改進(jìn)鋼錠模的使用壽命,減少消耗,需測(cè)定錠模熱態(tài)工作狀態(tài)下表面溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。武鋼、鞍鋼和大連工學(xué)院聯(lián)合測(cè)定了鋼鐵模從澆注到脫模之間表面溫度場(chǎng)的變化情況,獲得了該溫度場(chǎng)的變化規(guī)律、錠模的最高溫度及其位置和持續(xù)時(shí)間等數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)成功地設(shè)計(jì)出了高質(zhì)量的鋼鐵模。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!2.在石化工業(yè)中的應(yīng)用對(duì)裂解分餾塔底積焦的檢測(cè);裂解分餾塔底積焦是影響尤里卡裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的關(guān)鍵。采用熱像儀測(cè)量塔底積焦時(shí)外壁熱像特征可判定塔內(nèi)各處積焦程度,并根據(jù)結(jié)果指導(dǎo)工藝操調(diào)、確定最佳運(yùn)行方案。實(shí)踐表明,該檢測(cè)方法與工藝結(jié)合后,裂解分餾塔的運(yùn)行周期由原來(lái)的平均30天延長(zhǎng)至268天,獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!檢測(cè)裂解爐爐管局部“熱斑”:裂解爐是乙烯生產(chǎn)的心臟,爐管內(nèi)結(jié)焦形成爐管熱斑將嚴(yán)重影響其使用壽命。利用紅外熱像儀通過(guò)窺視孔對(duì)爐內(nèi)爐管測(cè)試,可得到熱斑的熱保特征,為維修爐管的實(shí)施方案提供依據(jù)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!對(duì)熱力管線外壁溫度的測(cè)量;蒸汽熱力管線在煉油廠縱橫交錯(cuò),分布繁多,管線外壁保溫層材料在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)逐漸破損、掉落,管線外壁溫度隨時(shí)升高,造成大量熱損失。茂明石油工業(yè)公司煉油廠應(yīng)用進(jìn)口熱保儀對(duì)蒸汽鍋爐至一催化、二蒸餾、低壓蒸汽的熱力管線進(jìn)行丁管線外壁溫度掃描測(cè)量,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),計(jì)算熱力管線的外壁熱損失情況。由于提供的溫度分析數(shù)據(jù)十分準(zhǔn)確,有關(guān)部門據(jù)此迅速更換了保溫材料。經(jīng)運(yùn)行一段時(shí)間后再對(duì)外壁溫度跟蹤掃描,發(fā)現(xiàn)效損失大大減小,取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!4.在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用乳腺瘤的早期診斷血管疾病的診斷:人的肢體溫度主要由血液循環(huán)狀態(tài)所決定r3存在血管病變時(shí),血循環(huán)發(fā)生障礙,皮溫降低。如閉塞性脈管炎、動(dòng)脈栓塞、動(dòng)脈瘤等,通常表現(xiàn)為病變部位溫度異常,用紅外熱像儀可清楚顯示出病變部位及范圍。皮膚損傷病癥的診斷:凍傷,燒傷各種炎癥的診斷:針灸原理和經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象的研究典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!但是,單獨(dú)使用熱像儀容易把太陽(yáng)曬熱的石頭和開(kāi)闊地誤認(rèn)為冒煙的樹(shù)木,因此,研究人員設(shè)計(jì)了一種紅外—可見(jiàn)機(jī)載裝置,它是一種把可見(jiàn)和紅外圖像疊加顯示的系統(tǒng),觀察者可識(shí)別出每一個(gè)自然的熱點(diǎn)源,并把它們剔除。因而,即使在陽(yáng)光下也能發(fā)現(xiàn)真正冒煙的樹(shù)木。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!蒸汽閥的檢查:當(dāng)蒸汽閥損壞時(shí),會(huì)引起大量熱能損失。使用熱像儀來(lái)檢查蒸汽閥并更換那些不良的蒸汽閥,可以大大節(jié)約能源。人們只要用熱像儀查看汽閥的進(jìn)汽口和出口處,如果進(jìn)出之間的溫差反常,則表明蒸汽閥失效。例如,美國(guó)一家公司在其工廠曾查出有13%的蒸汽閻失效,通過(guò)更換蒸汽閥,減少了能耗,節(jié)約了大量資金。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!以前是采用氣體傳感器來(lái)探測(cè)氣體的泄漏,但氣體傳感器只能進(jìn)行定點(diǎn)探測(cè),不適宜于探測(cè)液化天然氣儲(chǔ)存耀并立功地方。使用熱像僅可以進(jìn)行大面積的探明,它是根據(jù)氣體排出時(shí)在外界所產(chǎn)生的環(huán)境溫度變化來(lái)探測(cè)氣體的泄漏。當(dāng)液化氣體流出時(shí)周圍要出現(xiàn)溫度異常現(xiàn)象.用熱像僅觀察就能判斷出氣體泄漏的位置和規(guī)模。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!對(duì)輪胎的檢測(cè):利用熱像儀可以拍攝旋轉(zhuǎn)中的輪胎的紅外圖像,它可在不接觸輪胎的情況下觀察和分析輪胎的溫度分布。獲取一張圖像所需的時(shí)間與輪胎的轉(zhuǎn)速有關(guān)。當(dāng)輪胎高速旋轉(zhuǎn)時(shí),獲取一張完整圖你的時(shí)間一般為幾秒鐘,因此熱傍儀對(duì)于輪胎的質(zhì)量檢驗(yàn)十分重要。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!紅外輻射測(cè)量的特點(diǎn)紅外輻射測(cè)量技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn),主要是:(1)非接觸測(cè)量。測(cè)量過(guò)程中不與被瀏物體接觸,不破壞目標(biāo)的溫度場(chǎng),測(cè)量結(jié)果不受目標(biāo)與探針之間接觸狀況的影響。(2)測(cè)量精度高。測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差可小于百分之一,尤其是對(duì)溫度的測(cè)量,在最佳條件下甚至能分辨0.1℃的溫差。(3)空間分辨串高。用紅外顯微鏡可測(cè)量幾微米的目標(biāo),因此能分辨出集成電路上的單個(gè)元件。(4)響應(yīng)速度快。響應(yīng)時(shí)間可達(dá)到毫秒或微秒數(shù)量級(jí),并能在幾秒鐘甚至更短時(shí)間內(nèi)掃描完一個(gè)大的視場(chǎng)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!在一些較精密的紅外儀器中,還采用了參考黑體。在調(diào)制器阻斷目標(biāo)輻射期間,讓探測(cè)器接收參考黑體的輻射,以作為輻射測(cè)量的基準(zhǔn)。紅外探測(cè)器接收經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外輻射,井轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。電子處理線路將來(lái)自探測(cè)器的電信號(hào)進(jìn)行放大,并進(jìn)行各種信號(hào)處理。顯示記錄裝置將經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)進(jìn)行顯示和記錄,其方法有多種多樣,如屏幕顯示、數(shù)字顯示、熱圖顯示,以及筆式記錄、照相記錄、磁帶記錄等。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!紅外輻射計(jì)的分類根據(jù)紅外輻射計(jì)的光譜響應(yīng)特性,可以把它分為如下幾種類型;(1)全輻射輻射計(jì)。它對(duì)常用紅外光譜的所有部分都有平坦的或者相等的響應(yīng)。若探測(cè)器均勻地響應(yīng)所有波段的輻射(如熱探測(cè)器),而光學(xué)系統(tǒng)又對(duì)所有波長(zhǎng)的入射輻射全部透過(guò)或無(wú)吸收(如反射式光學(xué)系統(tǒng)),則輻射計(jì)能夠在2—40微米波段上獲得近似均勻的響應(yīng)。這時(shí),輸出指示值將比例于光學(xué)系統(tǒng)上的總輻照度。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!(4)光譜輻射計(jì)。她由產(chǎn)生窄帶輻射得單色儀和測(cè)量輻射功率的輻射計(jì)組成。光譜輻射計(jì)利用色散棱鏡或衍射光柵進(jìn)行分光,輻射光譜中每個(gè)小波段的輻射經(jīng)過(guò)出射狹縫進(jìn)入輻射計(jì)。為了選擇特定的波長(zhǎng),可利用色散元件與反射鏡組合件的旋轉(zhuǎn),改變通過(guò)出射狹縫的波長(zhǎng)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!5.3紅外測(cè)溫儀紅外測(cè)溫儀種類繁多、按測(cè)溫范圍可分為高溫測(cè)溫儀(700~3200℃)、中溫測(cè)溫儀(100~700℃)和低溫測(cè)溫僅(<100℃)。通常是按工作原理將其分為三種類型。類稱為全輻射測(cè)溫儀,它收集目標(biāo)發(fā)出的全部輻射能量,而由黑體標(biāo)定出目標(biāo)溫度,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,但靈敏度較低,誤差較大;第二類是單色測(cè)溫儀,它利用單色濾光片,選擇單一的輻射光譜波段進(jìn)行測(cè)量,以此來(lái)確定目標(biāo)的溫度,其待點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,靈敏度較高,在高溫或低溫范圍內(nèi)使用效果較好。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!紅外測(cè)溫的優(yōu)點(diǎn)紅外測(cè)溫與傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)遠(yuǎn)距離和非接觸測(cè)量。紅外測(cè)溫儀是通過(guò)測(cè)量物體的紅外輻射來(lái)確定物體的溫度,不需與被測(cè)物體接觸,井可遠(yuǎn)距離測(cè)量,它特別適合于對(duì)高速運(yùn)動(dòng)體、旋轉(zhuǎn)體、帶電體和高溫高壓物體的溫度測(cè)量。(2)響應(yīng)速度快。紅外測(cè)溫儀不像熱電偶、溫度計(jì)那樣,需要與被測(cè)物體接觸并達(dá)到熱平衡,而只要接收到目標(biāo)的紅外輻射即可定溫,其響應(yīng)時(shí)間在毫秒甚至微秒數(shù)量級(jí)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!(5)測(cè)溫范圍廣。紅外測(cè)溫儀可測(cè)溫度范圍很廣,可從負(fù)幾十?dāng)z氏度到正幾千攝氏度。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!2.紅外測(cè)溫儀在電力工業(yè)中的應(yīng)用在電力工業(yè)中,往往因輸電網(wǎng)的電氣元部件出現(xiàn)松動(dòng)、破裂、銹蝕等缺陷造成接觸電阻增加,致使溫度升高,導(dǎo)致事故的發(fā)生。因而,輸變電網(wǎng)的質(zhì)量安全檢查十分重要。過(guò)去只能動(dòng)用大量人力經(jīng)常進(jìn)行檢查,既費(fèi)工費(fèi)時(shí),又不易發(fā)現(xiàn)隱患?,F(xiàn)在,由于紅外檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)對(duì)各種電氣設(shè)施熱故障的檢測(cè)可采用熱像儀或紅外測(cè)溫儀。與熱像儀相比,紅外測(cè)溫儀價(jià)格低廉,操作簡(jiǎn)單,攜帶方便,在電力工業(yè)中的應(yīng)用尤為廣泛。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!在初軋機(jī)前安置紅外測(cè)溫儀,連續(xù)測(cè)定和記錄每塊鋼錠的開(kāi)軋溫度和軋態(tài)溫度變化,這樣可保證開(kāi)軋質(zhì)量,避免軋輥斷裂等事故的發(fā)生。在熱連軋機(jī)處安置測(cè)溫儀,可監(jiān)視軋材溫度,控制生產(chǎn)過(guò)程。為冷軋帶鋼鍍鋅爐和硅鋼片加熱爐安裝測(cè)溫儀,可測(cè)量冷軋鍍鋅帶和硅鋼片的溫度,對(duì)保證鋼材質(zhì)量,提高產(chǎn)品的防腐蝕性能和電氣性能有很大作用。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!離子氮化熱處理新工藝需要嚴(yán)格測(cè)定和控制工件的表面溫度。若采用紅外比色測(cè)溫,不受爐內(nèi)工件表面狀況、窗口污染、爐內(nèi)電離氣體、輝光發(fā)電、陰極濺射等因素的影響,而且穩(wěn)定性好,重現(xiàn)性強(qiáng),并能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫。實(shí)踐表明,采用紅外測(cè)溫,可使工件氮化質(zhì)量獲得保證,并可改善勞動(dòng)條件,節(jié)約工時(shí)等。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!5.紅外測(cè)溫儀在玻璃工業(yè)中的應(yīng)用在玻璃生產(chǎn)過(guò)程中,溫度是重要的工藝參數(shù)。過(guò)去常用熱電偶做溫度傳感器,但熱電偶在許多場(chǎng)合不適用,而且精度低、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。紅外測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用于玻璃工業(yè)可以快速、準(zhǔn)確地測(cè)定溫度,從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了成本。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!5.4紅外水分儀在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中,要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的全自動(dòng)化,需要對(duì)某些參數(shù)(如水分)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控。通常需要控制原料、中間產(chǎn)品和成品的濕度,尤其是需要快速而連續(xù)地現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定物料的含水量,因?yàn)槲锪现械暮渴且粋€(gè)十分普遍而又相當(dāng)主要的監(jiān)測(cè)和控制參數(shù),它直接影響生產(chǎn)的成品率和產(chǎn)品質(zhì)量。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁(yè)!如果根據(jù)選用的測(cè)量和參考波段數(shù)的不同分類,紅外水分儀又可分為雙波段水分儀和三波段水分僅,或稱為雙色水分儀、三色紅外水分儀。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁(yè)!為了消除外部干擾的影響,一般采用比率法進(jìn)行酗量,即除使用水的某一吸收波段外,還使用該波段附近不易被水吸收的波長(zhǎng)作為比較波長(zhǎng),測(cè)量被測(cè)物料的水的待征吸收波長(zhǎng)和相鄰的不易被水吸收的比較波長(zhǎng)兩者的輻射能量反射率比率,并據(jù)此得出物料的含水量。在用比率法測(cè)量水分時(shí),外界干擾對(duì)這兩種波長(zhǎng)的影響基本相同,所以求出的這一比率就消除了外界干擾的影響。人們常把利用比率法進(jìn)行測(cè)量的水分儀稱為雙波段紅外水分儀。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁(yè)!典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁(yè)!典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁(yè)!四光束紅外水分儀的主光束和輔助光束均來(lái)自同一光源,通過(guò)相同的濾光片,并會(huì)聚到同一個(gè)紅外探測(cè)器上。四個(gè)光束轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并經(jīng)電學(xué)處理后,它們的電信號(hào)強(qiáng)度與含水量有以下關(guān)系典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁(yè)!與雙波段紅外水分儀相比,四光束紅外水分僅有以下待點(diǎn):1.光學(xué)系統(tǒng)中采用獨(dú)持的雙光路,其四光束的“真實(shí)比值”原理能補(bǔ)償諸如光源、紅外干涉濾光片等光學(xué)元件的老化以及紅外探測(cè)器性能隨環(huán)境溫度變化等因素引起的誤差,因而儀器可獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定性和測(cè)量準(zhǔn)確度;2.儀器設(shè)有故障自檢電路,可對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)診斷顯示,3.測(cè)量頭部相信息處理盒可采用密封措施,能在有粉塵、水汽的環(huán)境中正常工作。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁(yè)!2.木屑水分的控制用各種攪拌器使木屑板所用切屑與粘合劑充分混合,讓它流入模型中,便制成本屑板。木屑所含水分不同,其粘合條件也不同。同時(shí),水分不均勻也會(huì)影響粘合強(qiáng)度。因此,在木屑板生產(chǎn)中,對(duì)水分的控制至關(guān)重要。采用紅外水分儀對(duì)木屑的含水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,可以解決生產(chǎn)中的這些問(wèn)題,使木屑板的產(chǎn)品質(zhì)量得到保證。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁(yè)!4.粘土粒粉水分的監(jiān)控顆粒狀陶瓷粘土的水分含量對(duì)于生坯的壓制和成形是一個(gè)關(guān)鍵因素,如果粘土含水量不當(dāng),則會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出的生坯強(qiáng)度降低、夾氣、尺寸不準(zhǔn),燒制中易出現(xiàn)開(kāi)裂。由于粘上的壓實(shí)密度與含水量之間不呈線性關(guān)系,許多水分儀都不實(shí)用,然而,基于紅外反射原理的紅外水分儀卻可以有效地應(yīng)用,由于它基本上不依賴于壓實(shí)密度,因而可用來(lái)精確測(cè)量和控制粘土的水分含量,在生產(chǎn)中充分發(fā)揮其獨(dú)特的作用。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁(yè)!6.在煙絲生產(chǎn)線上對(duì)含水量的監(jiān)測(cè)在煙草工業(yè)中,卷煙生產(chǎn)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)上對(duì)原料含水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制是保證質(zhì)量、提高優(yōu)質(zhì)品率的關(guān)鍵措施。煙絲和煙葉的含水量更是一個(gè)重要的工藝參數(shù),現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)測(cè)定和控制這一參數(shù).對(duì)于提高卷煙成品的質(zhì)量、降低能耗均有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。紅外水分儀由于能進(jìn)行非接觸測(cè)量,不污染被測(cè)物,能連續(xù)在線監(jiān)測(cè),故最適于在制絲生產(chǎn)線上,測(cè)定和控制全葉葉片、加工的煙葉、煙絲、加香料及雪茄煙填充料、梗絲等中的水分和焦油含量。在現(xiàn)代化卷煙生產(chǎn)中,紅外水分儀已成為生產(chǎn)線上必不可少的在線監(jiān)控設(shè)備。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁(yè)!紅外報(bào)警儀的分類按儀器的探測(cè)方式不同,紅外報(bào)警器可分為主動(dòng)式、被動(dòng)式和主、被動(dòng)式結(jié)合的復(fù)合式等三大類。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁(yè)!舉例—主動(dòng)式紅外自動(dòng)報(bào)警器該儀器有一臺(tái)光機(jī)電結(jié)合、靠阻斷紅外光路而自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的裝置。它由發(fā)射器、接受器、監(jiān)視器和微調(diào)支架等四部分組成,如圖9—19所示。發(fā)射器發(fā)射波長(zhǎng)為0.94微米、張角為1.15度的紅外光束,接收器接收到這一紅外光束后便把它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),該信號(hào)經(jīng)處理后形成一種具有特定功能的信號(hào),即只要紅外光束被切斷,信號(hào)幅度就下降到門限電平以下,處理電路立即變換到報(bào)警狀態(tài),該狀態(tài)信息送到監(jiān)視器就產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)。監(jiān)視器還具有檢查儀器工作正常與否的功能、自動(dòng)記憶功能和拖動(dòng)外指示負(fù)載的功能。微調(diào)支架可在正負(fù)5度方位和俯仰兩個(gè)方向上調(diào)整發(fā)射器和接收器的位置。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁(yè)!5.5.2被動(dòng)式紅外報(bào)警儀被動(dòng)式紅外報(bào)警儀在許多方面優(yōu)于主動(dòng)式儀器,它的主要優(yōu)點(diǎn)是:隱蔽性好,無(wú)需發(fā)射紅外光束,不易被發(fā)覺(jué);抗干擾性強(qiáng),不受氣流、噪聲、無(wú)線電頻率、振動(dòng)或聲音等干擾的影響,性能穩(wěn)定可靠,誤警車低;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,維護(hù)容易.價(jià)格便宜等。被動(dòng)式紅外報(bào)警儀實(shí)際上是一種移動(dòng)探測(cè)系統(tǒng),探測(cè)入侵者闖入警戒區(qū)或在警戒區(qū)為移動(dòng)時(shí)引起的紅外輻射場(chǎng)分布的變化。由于一般目標(biāo)(人、車輛等)的輻射波長(zhǎng)都在7微米以上,需用響應(yīng)波段較寬的紅外探測(cè)器,而熱釋電器件正好能滿足這一要求,因而它常用于被動(dòng)式紅外報(bào)警儀。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁(yè)!組成被動(dòng)式紅外報(bào)警器一般由光學(xué)系統(tǒng)(大多采用透射式)、傳感器和信息處理等三部分組成,其中,紅外光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚警戒區(qū)內(nèi)因目標(biāo)出現(xiàn)所引起的紅外輻射場(chǎng)的變化,紅外傳感器將此變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào).經(jīng)信息處理給出報(bào)警信號(hào),然后送到監(jiān)視系統(tǒng)告警。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁(yè)!5.6紅外熱像儀熱像儀作為一種紅外成像儀器,不但在軍事應(yīng)用中占有很重要的地位,在民用方面也具有很強(qiáng)的生命力。它除具有紅外測(cè)溫儀的優(yōu)點(diǎn)(如非接觸、快速、能對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和微小目標(biāo)測(cè)溫等)外,還具有下列優(yōu)點(diǎn):(1)直觀地顯示物體表面的溫度場(chǎng)。紅外測(cè)溫儀只能顯示物體表面某一小區(qū)域或某一點(diǎn)的溫度值,而熱像儀則可以同時(shí)測(cè)量物體表面各點(diǎn)溫度的高低,并以圖像形式顯示出來(lái)。
典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁(yè)!(4)可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算機(jī)處理。熱像儀輸出的視頻信號(hào),可用數(shù)字存儲(chǔ)器存儲(chǔ),或用錄像帶記錄,這樣既可長(zhǎng)期保持又可用計(jì)算機(jī)作運(yùn)算處理。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁(yè)!(2)民用熱像儀。近年來(lái),熱像儀在民用方面有越來(lái)越多的應(yīng)用,如無(wú)損檢測(cè)、醫(yī)療診斷、資源勘查、氣象測(cè)繪和執(zhí)法保安等方面,包括各類工業(yè)用熱像儀、勘查資源用熱僚儀、醫(yī)用熱像儀以及科研用熱嫁儀等等。按掃描讀出方式,可分為機(jī)械掃描熱像儀和凝視型熱像儀。(1)光機(jī)掃描熱保儀。歷來(lái)研制和生產(chǎn)的熱像儀,大都采用光學(xué)機(jī)械掃描方式,故稱光機(jī)掃描熱像儀。根據(jù)掃描器在光路中位置納不同,又分物方掃描和像方掃描兩種掃描方式。根據(jù)探測(cè)器相對(duì)于行掃方向排列方式的不同,又分串掃和并掃熱像儀。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁(yè)!為了反映熱像儀的性能水平,更合理的分類方法是按熱像儀用探測(cè)器的類別來(lái)劃分熱像儀的種類,這樣可分為:(1)單無(wú)探測(cè)器熱僚儀:使用一個(gè)探測(cè)器元件的熱像儀。(2)多無(wú)探測(cè)器熱保儀:使用多個(gè)單元器件組成的探測(cè)器列陣。(3)sPRITE探測(cè)器熱保儀:這種熱像儀使用高性能SPNTE探測(cè)器,信號(hào)能在探測(cè)器內(nèi)進(jìn)行延遲與積分,從而簡(jiǎn)化了光機(jī)掃描,并使熱像儀的性能大為改善。
典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁(yè)!紅外熱像儀的應(yīng)用1.在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用①大型高爐料面的測(cè)定:現(xiàn)代煉鐵高爐要求爐內(nèi)加入的原料分布均勻,從爐頂科面溫度的分布可以測(cè)定原料的分布均勻性。日本伊使用熱像儀透過(guò)安裝在高薩頂部爐殼的硅玻璃窗口團(tuán)定妒內(nèi)科面溫度,進(jìn)行圖像處理后再由計(jì)算機(jī)控制給料設(shè)備的動(dòng)作,調(diào)整原料流量,使?fàn)t料分布合理,起到降低焦比的作用。我國(guó)寶鋼1號(hào)高爐,使用國(guó)產(chǎn)熱傍儀,實(shí)時(shí)采集、計(jì)算、顯示料面溫度,對(duì)決定原料的定量投放、提供生鐵產(chǎn)量和質(zhì)量、延長(zhǎng)爐齡和節(jié)能降耗起了重要作用。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁(yè)!鋼錠溫度的測(cè)定:煉鋼廠澆注的鋼錠,齊入均熱爐前的濕度很重要。寶山鋼鐵總廠應(yīng)用熱像儀對(duì)入爐前的鋼錠進(jìn)行表面溫度測(cè)定,使均熱爐對(duì)鋼錠加熱達(dá)到最佳化,并且節(jié)省了煤氣用量。連鑄板坯溫度的測(cè)定:在連鑄機(jī)中板坯的拉制與冷卻水量及拉坯速度有一定關(guān)系,研究這一定量關(guān)系對(duì)板坯的產(chǎn)量、質(zhì)量及連持機(jī)的安全生產(chǎn)權(quán)為重要。武鋼用AGA780熱像儀對(duì)鑄坯在不同冷卻水量和不同拉坯速度下的溫度進(jìn)行測(cè)定,取得了大量數(shù)據(jù),從而制定出與鑄坯溫度相適應(yīng)的生產(chǎn)工藝規(guī)則,使連鑄機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。典型紅外檢測(cè)儀器及其應(yīng)用共82頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁(yè)!出爐板坯溫度的測(cè)定與控制:從加熱爐出來(lái)的待軋板坯,要求溫度分布均勻。鞍鋼中板廠用6T61熱像儀測(cè)定了出爐板坯的溫度,發(fā)現(xiàn)爐寬方向溫度不均勻,還發(fā)現(xiàn)板坯出現(xiàn)“黑印”,據(jù)此,分橋了原因,采取了相應(yīng)措施,消除了這些問(wèn)題,從而保證了板材質(zhì)量。熱軋輥表面溫度的測(cè)定:熱軋輥長(zhǎng)期在高溫下工作,容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋,這與軋輥表面溫度分布及變化的規(guī)律有關(guān)。武鋼用6T61熱像儀測(cè)量,發(fā)現(xiàn)軋輥表面溫度分布不均勻,這與生產(chǎn)中軋輥冷卻水分布不均、鋼坯溫
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