紅外熱成像技術的基本原理

承壓君帶大家見識一下紅外熱成像技術。通常我們在一些公共場合中常看到的測溫儀：

那麼，它靠什麼原理呢？

其實，紅外熱成像檢測的基本原理是捕捉待檢測裝置發出的紅外輻射，並形成可見的影象，物體溫度越高，紅外輻射量越大。不同的溫度、不同的物體輻射的紅外線的強度不同。

紅外熱成像技術就是將紅外影象轉換成輻射影象並從中反映出物體不同部位溫度值的技術。其成像的基本原理如圖1所示。

紅外熱成像技術成像原理

待測物體 (A) 輻射的紅外能量，經光學鏡片 (B) 聚焦於探測器 (C) 上，並引起光電反應，電子裝置 (D) 讀取該反應，從而將熱訊號轉換成電子影象 (E)，並顯示在螢幕上。

裝置的紅外輻射承載著裝置的資訊，透過將獲取的紅外熱成像圖與標準規定的裝置允許的執行溫度範圍或者裝置正常的執行溫度範圍進行比較可以分析出裝置執行的狀態，從而判斷裝置是否出現故障及出現故障的部位。

那麼，紅外熱成像技術在特種承壓裝置上應用也是這麼厲害嗎？

特種承壓裝置往往伴隨著高溫，低溫或者高壓的工作環境，裝置外表也通常覆蓋保溫層。傳統的檢驗技術對溫度的使用範圍較小，通常要求裝置停機並拆除區域性保溫層進行抽查檢測，無法對裝置進行整體的執行狀況的判斷，停機檢測也大大增加了企業的檢測成本。

那麼是否有什麼裝置可以解決這個問題呢？

當然有了，漲知識的時候到了！！

紅外熱成像技術可以對在役裝置外表的整體溫度分佈資料進行採集，具有測溫準確、非接觸、測溫距離遠等優點，並透過測得的熱影象特徵對裝置是否正常運轉進行判斷。

接下來，承壓君透過系列的介紹對特種承壓裝置中常見的鍋爐、壓力容器、壓力管道如何運用紅外熱成像檢測技術檢驗進行分析。

在鍋爐檢測中的應用

鍋爐是可以將化學能轉變成熱能，在工業中得到廣泛應用，同時鍋爐在使用過程中承受壓力和溫度，是一種能源消耗大具有較高危險的特種裝置。

圖2 承壓蒸汽鍋爐（臥式）

圖3 有機熱載體鍋爐

按照加熱的載體通常可分為蒸汽鍋爐及有機熱載體鍋爐。鍋爐能源消耗巨大，運用紅外熱成像技術可以對鍋爐整體的溫度分佈進行直觀的觀察。

圖4紅外熱成像技術在鍋爐檢測中的應用

如上圖4中 2（a）可以看出鍋爐區域性保溫不良，大量的熱能被浪費掉，可以有針對性地對保溫不良的地方進行修補。

圖 4（b）為有機熱載體鍋爐高位槽熱成像圖，高位槽表面最高溫度已經達到 150.2℃，遠遠超過規範中建議的不超過70℃，高位槽中有機熱載體溫度過高將加速有機熱載體與空氣接觸時老化的速度，使有機熱載體效能變差，降低有機熱載體鍋爐熱效率並帶來安全隱患。

圖 4（c）為鍋爐迴圈泵紅外熱成像圖，鍋爐迴圈泵溫度偏高，可能存在事故隱患。

鐺鐺鐺，今天的課就上到這裡，你學到了嗎？下次，特設觀察員繼續帶你去了解紅外熱成像技術在壓力容器、壓力管道方面的應用。