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红外热像仪在铁路与城市轨道交通中的应用

来 源:未知   作 者:admin  发布时间:2013-02-28 
轨道交通是一个庞大、复杂的交通运输系统,因而,从机车制造到运营,可靠性、安全性一直是关注的重点。一方面,无论何种设备,其设备维护是一种设备运转状况驱动的预防性维护。它是对运转状况、效率、热量分布和其他指标进行直接监视,以便确定实际的平均无故障时间或对其危害在设施内所有关键系统装置运转效率损失的确定。故需定期地测量设备,随时间跟踪测量结果,而温度恰恰就是一个非常有用的参数。

  目前红外热像仪检测技术就是其中监视温度的一种重要检测手段;另一方面,随着轨道交通行业的蓬勃发展,消费者对于机车的要求也越来越高,轨道交通与汽车行业一样,诉求即是环保性、安全性、舒适性。红外热像仪技术除了用在机车生产厂内对电气设备进行例行维护外,还需在轨道交通运营过程中能更有效、更快速、更准确地诊断出机车设计,结构等的相关缺陷。

  如今,国内外应用非制冷焦平面探测器的不同种类与规格的热成像仪产品如雨后春笋,这些热成像仪无论是热参数、光学/红外,还是控制、操作、电气等性能指标及功能皆各具特点。值此以FlUKE Ti32 热像仪在轨道交通行业诊断的应用为例作介绍。首先,对FlUKE Ti32 热像仪的主要参数指标简介如下:

  优异的图像质量
  1. 借助 320x240 传感器能够快速找到问题,从而形成清晰的图像。
  2. 通过业界领先的热灵敏度(NETD)甚至能够识别微小的温度差异(表示存在问题)。
  3. 通过福禄克 IR-Fusion® 红外可见光融合专利技术实现可见光图像和红外图像自动对准(视差校准)
  4. 长焦镜头和广角镜头扩展了热像仪用途,并可满足特殊应用需求。 (现场安装方便)

易于使用
  1. 可随时随地更换电池,完全不受工作地点限制。
  2. 直观的三按钮式菜单使用方便 – 只需用拇指按动即可浏览
  3. 无需携带笔和纸—通过语音即可记录检测结果。 每幅图像均可配备语音注释。 语音注释与相应的图像一起存储,便于以后查阅。
  4. 单指连续调焦、发射率修正、背景温度补偿、发射校正功能提高了测量精度。
  5. 可调背带,便于左手或右手使用。
  6. 配备齐全。


结构坚固
  1. 经过优化,适合富有挑战性的工作环境下的现场应用。
  2. 经测试可承受 2 米(6.5 英尺)坠落,您无需再担心不慎摔落仪器而导致损坏。
  3. 防尘、防水,经测试防护等级为 IP54。
  4. 美国生产制造。
FLUKE Ti32

详细技术指标
温度
温度测量范围(-10 °C 以下未经校准) -20 ℃ ~ +600 ℃ (-4 ℉ ~ +1112 ℉) (升级型号:-20 ℃ ~ +1200℃)
准确度 ± 2 ℃ 或者 2 %,取大值
发射率修正
背景温度补偿
传输校正
成像性能
图像捕捉频率 9 Hz 刷新率或 60 Hz 刷新率,取决于型号
探测器类型 320 x 240 焦平面阵列,非制冷微测辐射热计
热灵敏度(NETD) ≤ 0.045 ℃,(30 ℃ 目标温度时)(45 mK)
(升级型号≤ 0.027 ℃,(30 ℃ 目标温度时)(27 mK))
光谱带 7.5 μm ~ 14 μm(长波)
可见光照相机 200万像素
最小焦距 46 cm(约 18 in)

标准红外镜头类型

视场角: 23 ° x 17 °
空间分辨率(IFOV): 1.25 mRad
最小焦距:15 cm(约 6 in)

长焦红外镜头类型

视场角: 11.5 ° x 8.7 °
空间分辨率(IFOV): 0.63 mRad
最小焦距:45 cm(约 18 in)

广角红外镜头类型

视场角: 46 ° x 34 °
空间分辨率(IFOV): 2.50 mRad
最小焦距:7.5 cm(约 3 in)
聚焦 SmartFocus:单指连续调焦(手动)
图像演示
调色板 标准: 铁红、蓝红、高对比度、琥珀、琥珀反转、热金属、灰度、灰度反转
超对比度™:超铁红、超蓝红、超高对比度、超琥珀、超反转琥珀、超热金属、超灰度、超反转灰度
强度和跨距 平滑水平和跨度自动调节和手动调节
手动/自动模式快速切换
手动模式快速自动重调
最小跨距(手动模式) 2.5 °C (4.5 °F)
最小跨距(自动模式) 5 °C (9 °F)
IR-Fusion® 信息
红外-可见光融合
画中画(PIP) LCD 中心位置三级屏幕红外混合显示
全红外 LCD 中心位置三级屏幕红外混合显示
颜色报警(温度报警) 高温报警(用户可选)
语音注释 每幅图像最长为60秒;可回放
图像捕捉和数据存储
  对于 Ti32,用户可在保存捕捉的图像前调整调色板、混合比例、水平、跨度、IR-Fusion® 模式、发射率、背景温度补偿、发射校正。
图像捕捉、分析、保存功能 单手操作,图像捕捉、分析和保存功能
存储介质 SD存储卡(2 GB存储卡至少可存储1200幅全辐射测量 (.is2) 红外和关联的可视图像,每幅图像至少可提供60秒语音注释,也可存储3000幅基本位图 (.bmp)图像或3000幅 jpeg (.jpeg)格式图像;可通过配备的多种格式USB读卡器转至PC。
所支持的文件格式 非辐射测量(.bmp) 或(.jpeg)或全辐射测量(.is2)
非辐射测量(.bmp 和 .jpeg) 文件无需使用分析软件
使用 SmartView™ 软件导出的文件格式 JPEG、JPG、JPE、JFIF、BMP、GIF、DIB、PNG、TIF 和 TIFF
存储分析 缩略图导航和检查选择
语音评论(录音)
 

 

通用技术指标
工作温度
  -10 ℃ ~ +50 ℃ (14 ℉ ~ 122 ℉)
存放温度
  -20 ℃ ~ +50 ℃ (-4 ℉ ~ 122 ℉),无电池时
相对湿度
  10 % ~ 95 %,无冷凝
显示
  9.1 cm(3.7 in)对角横向彩色 VGA(640 x 480)LCD,配备背光灯和透明防护盖
控制和调节
  用户可选择温度单位(°C/°F)
  语言选择
  时间/日期集
  发射率选择
  背景温度补偿
  发射校正
  用户可选择图像中的“热点、“冷点和“中心点(SmartView® 软件中的其他定制标线和形状)
  高温报警
  用户可选择背光: “最大亮度或“自动
  信息显示优先
软件
  包括 SmartView® 完整分析和报告软件
电池
  两个智能型可充电锂离子电池,配备 5 节 LED 显示屏显示充电水平
电池寿命
  每个电池组可连续使用4个小时以上(假定LCD亮度为50%)
电池充电时间
  2.5 小时
电池使用交流充电
  双充电底座交流电池充电器(110 – 220 Vac, 50/60 Hz)(配备),也可在成像仪上进行充电。配备交流电源适配器。可另配 12V 汽车充电适配器。
交流电操作
  可利用交流电源工作(110 – 220 Vac, 50/60 Hz),配备交流电源适配器。
节能
  5 分钟内没有操作时将进入睡眠模式,30 分钟内没有操作时将自动断电
安全标准
  CSA (美国和加拿大标准): C22.2 No. 61010-1-04, UL:UL STD 61010-1 (第二版),ISA: 82.02.01
电磁兼容性
  满足 EN61326-1:2006 的全部相关标准
C Tick
  IEC/EN 61326-1
US FCC
  CFR 47, Part 15 Class B
振动
  0.03 g2/Hz (3.8 grms), IEC 68-2-6
撞击
  25 g, IEC 68-2-29
掉落
  配备标准镜头时为2米(6.5英尺)
尺寸(高 x 宽 x 长)
  27.7 cm x 12.2 cm x 17.0 cm (27.69 cm x 12.19 cm x 17.02 cm)
重量(含电池)
  1.05 kg (2.3 lb)
壳体防护等级
  IP54(防尘、防水)
保修
  2年(标准)
建议校准周期
  2年(假定正常操作和正常老化)
支持的语言
  捷克语、英语、芬兰语、法语、德语、意大利语、日本语、韩语、波兰语、葡萄牙语、俄语、简体汉语、西班牙语、瑞典语、繁体汉语、土耳其语
  

红外热像仪主要应用如下测试:

机车生产--车辆部件研发、电气系统研发、整车制造等

轨道交通运营--车辆段、供电段、高/低压电气维护、通讯机房维护、车辆检修等。

 

 

红外热像仪在铁路与城市轨道交通中的应用


  当然,非制冷焦平面热像仪也应与红外图像处理系统联机使用,以便增加热像仪的测温精度和分析显示功能。