电力是现代社会使用最为广泛的二次能源,电力工业则是关系到国计民生的重要基础产业和公用事业。不言而喻,传感器相当于电力工业的视觉神经,是电力能够安全、可靠运行和保质保量稳定供应的重要保障。
电力是现代社会使用最为广泛的二次能源,电力工业则是关系到国计民生的重要基础产业和公用事业。不言而喻,传感器相当于电力工业的视觉神经,是电力能够安全、可靠运行和保质保量稳定供应的重要保障。
在电力生产过程中,温度测量与控制十分重要,温度参数的准确测量对电能的输出品质、生产效率和安全可靠的运行至关重要。目前,在电力生产和检修过程中已逐渐开始采用先进的红外温度计等非传统测温传感器,来代替传统的热电偶、热电阻类的热电式温度传感器,从而实现电力的生产过程或者重要设备的温度监视和控制。
温度传感器
红外温度传感器的原理和优点
红外辐射俗称红外线,是指辐射波长大致为0.75-1000mm频谱范围内的电磁波。红外辐射的物理本质是热辐射,当物体温度处于绝对零度以上时,其内部带电粒子的热运动就会向外发射出红外线。物体的温度越高,辐射出来的红外线就会越多,红外辐射的能量也就越强。红外温度计是基于物体红外辐射的能量大小及其波长的分布,与物体表面温度的对应关系,并通过对物体自身辐射的红外能量的测量,来准确地测定物体的表面温度。
与热电偶、热电阻等常规温度传感器相比,红外温度计具有测温范围宽、寿命长、性能可靠、反应极快和非接触性等诸多优点。另外,红外温度计还特别适合测量腐蚀性的介质和运动物体的温度,而且不会破坏到被测对象的温度场。
近年来,随着微处理器芯片和红外测温传感技术的迅速发展,红外测温传感器的性能得到不断的提高,其适用范围已经可以覆盖到低、中、高温的不同区段。
红外成像仪的应用优势
在电厂,运行或检修人员不仅需要知道被控对象表面的平均温度,有时更需要知晓被监测对象的温度场的分布情况,以便分析和研究运行是否正常,内部结构是否存在缺陷等。与先前叙述的点式红外测温传感器不同,红外成像仪则是采用面式测温方式,能将对象的温度场的分布以图像形式直观地显示出来,以满足温度场监视的需要。
红外成像仪主要是检测波长范围在0.9~14mm内的红外电磁频谱区的辐射量,通过热图像技术,给出热辐射体的温度值及温度场分布图,并转换成可见的热图像。大多数的成像仪不是采用常规的CCD或CMOS传感元件,而是采用特殊的FPA(焦平面阵列),以感应更长的波长段。最常用的FPA有InSb,InGaAs,HgCdTe和QWIP等。目前,世界上最先进的红外成像仪的温度灵敏度可高达 0.03℃。
在实际使用红外热像仪时,只需要将热范围、热水平、大气温度、环境温度、被测物体的发射率以及测量距离等相关的参数输入到仪表内嵌计算机,就可以自动地得出温度分布等结果。
红外成像仪可以快捷和准确地探测电气设备的接头松动或不良接触、负荷不平衡、过载、过热等隐患(这些隐患可能造成的潜在危害是产生电弧、短路、设备起火或烧毁,以致酿成更加严重的事故或火灾等)。对于所有可以直接看见的设备,红外成像仪能够确定所有连接点的热隐患,而对于那些由于遮蔽导致无法直接看到的部分,则可以根据其热量传导到外面部件上的情况来发现其潜在的隐患。这种情况对传统的检测方法来说,除解体检查外,没有其它更好的办法。由此可见,在断路器、导体、母线以及其它部件的运行测试方面,红外成像仪的作用是无可取代的。
断路器
另外,红外成像仪也可以很容易地探测到输电或供电回路过载或三相负载的不平衡情况。
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