通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

1.恶劣环境下的目标监测

许多监控仪器不能在恶劣的环境中工作，大雨、冰雹或低温下无法使用或降低精度，给用户带来了很多麻烦。与这些传统的检测仪器相比，在线红外热像仪在恶劣环境下具有更强的监测能力，可以在恶劣的照明环境和天气环境下正常工作。在线红外热像仪的这一优点也使其广泛应用，受到社会各界的喜爱。在线热成像仪被动接受目标本身的红外热辐射，白天黑夜都能正常工作，不会暴露自己。

2.防火监测

由于在线红外热像仪是反映物体表面温度的设备，目标位置和其他有用信息也可以通过接受物体温度来找到。除现场监控外，还可作为火警探测设备。我们可以利用设备监测深林火灾，帮助我们及时有效地避免森林火灾的发生，早知早预防，早扑灭。也可以监控像火山爆发、山体滑坡等突发的自然环境变化。

3.识别伪装和隐蔽目标

外热成像仪可以通过获取周围的温度成像图来发现特定的目标位置，因此经常用于物体搜索。我们可以很容易地通过红外成像图来判断搜索目标的地理位置，甚至其他更具体的生理信息。我们可以用它来寻找一些罪犯的藏身之处，帮助更快地找到目标。

4. 出入境监测应用

近年来，出现了许多流行病。我们需要使用快速监测仪器来确定来来往往的国际乘客是否感染了病毒，以一步感染疫情。近年来，机场航空业务发展迅速，每天有1000多名出入境旅客。我们需要使用红外热像仪来监控每个拥挤的出入口。

5. 发动机温度检测

对于发电机、电动机的不平衡负载，轴承温度过高，碳刷、滑环和集流环发热，绕组短路或开路，冷却管路堵塞，过载过热等问题进行监测。

6. 电气检测

对于电气装置的接触不良，过载，接头松动或，过热，不平衡负荷等隐患进行监测。对于变压器的套管过热，过载，接头松动，冷却管堵塞不畅，接触不良，三相负载不平衡等进行监测。

适用机型

1、工业设备昂贵

工厂行业中机器的投入十分高昂，需不间断运行。对不中断运行的设备进行检测为保证机械安全可靠的运行，对设施进行有序而定期的故障预防性检测是十分必要的。在设备运行中，由于设备的异常高压会导致温度异常，可能会由于高度摩擦，或元件磨损或缺少润滑油等问题也会导致温度异常，而这些问题如果没有被发现而任其发展会对机械设施造成致命的故障。而一台高灵敏度的热像仪则可轻松协助您解决维护问题，制定一个定期维护的计划，及时发现温度异常点，采取相应的维护措施是节约成本，保障安全生产的关键。

2、绝热检测

在生产企业，对发热设备或发热零件采取隔热处理是避免火灾发生或在火灾发生后避免损失的关键。对这些隔热处理的环节，也可使用红外热像仪进行定期检测，以保证其完好性，确定工业及生产安全性。

变压器高压接线端子测温显示

逆变器接线端子测温显示

3、储液罐的液位检测

严格控制储液罐的液位状态已被证明是一种避免机器损坏，减少产量损失的有效方法。如，当冷却液下降至临界位时，机器便不可能被完全冷却，在这种状态下，如果继续运行，则机器则会损坏。而储液罐的液位计并不能清晰的反映液位状态而热像仪可通过液体与空气的比热容不同的原理，清晰反映出液位的状态，协助工程师对此进行监控，保障生产安全。但并非所有的热像仪都可以完成这个应用，热灵敏越高，测量结果越明显。

4、质量检测和生产监控

可以不用接触快速检测元件的异常热分布。在一些产品的生产工艺中，温度的控制是质量的保证，如：高质量纸张的生产，温度的监控保障了纸张的韧性及均匀性，而热成像仪不接触快速检测，即可满足其洁净检测的要求，也可满足其在快速生产过程中的检测。可对其在生产过程中质量状况随时监控。

从上述4点中我们可以看出红外热像仪的主要任务就是维护检测机械。工业中红外热像技术的另一用途是精确检测运行中机器，使机器保持持安全运转状态。有了易手持和非接触读数的功能，红外热像仪可在机器运行时检测，不需要关闭机器。这节约了时间，同时降低了成本。

适用机型

BIPV是建筑行业实现“碳中和”的必然选择（BIPV即光伏建筑一体化，是一种将光伏产品集成到建筑上，使建筑自身成为“发电站”的技术）。 光电幕墙作为建筑物结构，既满足了普通玻璃的透光保温隔热需求，绿色环保，又兼备发电功能，带来太阳能发电的经济效益，使光伏真正与城市建筑融为一体。随着BIPV市场快速发展，对其核心组件光伏幕墙面板（太阳能电池）进行运维面临更高的要求。

太阳电池组件由于在制造和实验的过程中，可能会出现隐裂、碎片、焊接不良等情况；或在应用过程中被其它物体（如鸟粪等） 长时间遮挡，被遮挡的太阳能电池组件此时将会严重发热，产生”热斑效应”，这种效应对太阳能电池会造成很严重地破坏。

利用红外热像仪检测组件上各电池片的发热状况，实时监测电池片的温度分布是否均匀，及时发现故障点，准确定位光斑位置。在正常情况下，各电池片的温度分布均匀，如果存在组件矩阵中有个别电池片温度出现异常过高，就说明此电池片可能有问题，已经由正常光能转电能的工作状态，变为电池组件的负载消耗电能发热，影响整个电池组件的转化功率，此时需要更换温度过高的电池片；图片支持二次分析，客户可以根据需求灵活二次分析，记录每块板的形态变化、记录周期性温度变化、记录材料的周期损耗。

应用价值

高效：红外热像仪能直观呈现温度分布情况，直观看到问题点并准确定位，提高巡检运维效率。

安全：红外热像仪检测具有远距离、不接触、不改变目标结构等特点，无需登高进行检查， 保障巡检人员人身安全。

降本：图片支持二次分析，巡检人员可根据温度变化趋势，制定科学的巡检计划，减少巡检成本投入。

KD23E24在线式红外热成像测温仪采用17μm非制冷红外焦平面探测器、高性能红外镜头和信号处理电路，并嵌入图像处理算法，具备体积小、功耗低、启动快速、成像质量优异、测温准确等特点。

功能特性

1、具备较强的穿透烟雾性能，可在较宽的环境温度范围使用；

2、采用高帧频设计，可以观测快速移动的目标；

3、采用自研测温校正算法，实现准确温度测量；

4、输出全码流无损16Bit温度数据，提供客户端软件及SDK开发包。

应用领域

电力电网 煤炭化工 钢铁冶金 轨道交通

电路检测 科学研究 安防监控 机器视觉

我们所知道的太阳就是一个巨大的热辐射体，它不断向宇宙空间发出热辐射，在这些辐射中，除了我们能感受到的可见光线外，还有一种我们用肉眼看不见的“热线”，由于这种看不见“热线”的光谱位于红色可见光外侧，我们就称其为红外线。

在量子力学的理论体系中，任何物体在常温下都会因自身的分子和原子无规则的运动，产生热能。运动愈剧烈的分子和原子，其对外辐射出能量就愈大；反之，其辐射的能量就愈小。

红外热成像技术最早是应用于军事和科学探索领域，理论上认为，只要温度高于绝对零度（-273℃）的物体，都会辐射出红外线，工程师就利用这一特性，将物体发热部位产生的辐射功率信号，通过光电红外探测器转换成电信号，最终形成物体相对应的热像图。

二、在配网设备带电巡检工作的应用情况

电气设备进行不间断的巡视检查，即设备带电检测工作是目前电力部门极力提倡和推广的。由于电气不需要进行停电，从安全和经济上都能给供电部门带来极大的价值。巡视人员只要手持红外热成像仪，在保证安全距离的情况下，在设备运行状态就能对设备开展不停电的巡视检查，进一步提高供电可靠率，展示优质的供电服务。

在迎峰度夏保供电工作中，红外巡视工作要是设备维护的一个重点工作，利用夏季用电高峰期对可疑设备进行检测和复测，并建立完整的设备巡检的台帐记录，如制定相应的巡视标准化作业卡，记录好负荷电流情况、环境温度及测试部分，这样在发现异常时才能进行纵向的历史数据比较和横向的不同相别之间的比较。

三、电流的致热效应引起的接头发热缺陷分析

我们知道，当电流流过设备接头时，根据电阻损耗公式P=I^2·R，发热功率与电流平方成正比，如果回路中的电气接头，因接触不良或腐蚀氧化造成了接触电阻变大，当电流增大到一定程度（比如在用电高峰期，或转供电需要，一条馈线多带了另一条线路的负荷），这时的电阻热损耗就非常明显，巡视人员进行设备热成像巡视时就很容易发觉，因为其温升部位的图像相对于正常设备的热像图更加明显，很容易区别出来。而且电流致热引起的热缺陷，大数体现在隔离开关、接线板等电气连接部分。下面进行实例分析。

3.1 铝排接触面氧化引起的发热分析

例：对某造船厂10 kV配电房铝母线排的巡视检查中，发现A相母线的一处连接处温度高达111℃，当时的运行电流210A左右。由于该地区处于沿海位置，空气中含有大量的海盐成份，特别是对铝金属造成的腐蚀最为严重。在进行了停电处理时发现是一起施工质量引发的问题，发热的铝排加工面由于施工人员的疏漏，表面没有进行打磨和抗氧化处理。一般铝排加工面经钻孔后，表面可能会产生局部的变形，而经过削平打磨后可以增加接触面积。同时，铝金属在空气中极易自然氧化，表面很容易形成一层氧化铝，氧化铝对电气性能来说是绝缘的，是引起接触电阻增大的主要因素。而按照规定，环境腐蚀影响较严重的地区，打磨后的母线排表面还要涂抹上一层中性凡士林，以防止氧化反应的发生。

3.2 铜铝接头引起的发热分析

例：在一次检修人员处理套管接头发热缺陷时发现，是由两个不同材料的线夹直接接触造成的，分别是铜抱箍线夹和铝转角线夹组成。当铜、铝导体直接进行连接时，特别是在类似平潭海岛这样的运行环境中（因为海洋性气候中，空气或多或少会含有一定水份和盐份），这时的铜、铝接头就相当于浸泡在电解液内的一对电极，形成以铝为负极、铜为正极的电位差（相当于1.68 V原电池）。使铝产生电化腐蚀，造成铜、铝连接处的接触电阻不断增大。另外，由于铜、铝热膨胀系数相差很大，当流过大电流时，接头的温度升高还会引起铝本身的塑性变形，在运行中经多次冷热循环（电流的不断变化）后，会使接触点处产生间隙而影响接触，即增大了接触电阻，运行中就会引起温度升高并加剧，这是一个恶性循环的过程。所以电气设备的接头加工，在一般情况下禁止将铜和铝接头进行直接连接，否则应该采取将铜接头搪锡或采取铜铝过渡片等方法。

四、红外热成像巡检工作存在的问题探讨

对于密封在金属柜子里面的电气设备，我们巡视人员在现场检测中发现，红外辐射的穿透能力是很弱的，基本上不能穿透设备外壳或玻璃观察窗的，所以对各种配电开关柜的玻璃观察窗进行热成像巡视时，开关柜内的设备发热缺陷就无法及时有效地发现，如果在设备运行下打开柜门巡视，又存在一定的安全风险，而有的设备由于设计了机械五防锁，在设备运行状态下是无法打开后柜门的，这也是进行红外线热成像仪巡检工作的一个局限性。我们只有通过平时的巡视，不断地积累经验和数据，当然，这个问题也可以作为今后课题研究的一个方向。

五、测试中的安全措施及注意事项

1. 电流效应的热缺陷是与电流大小有着直接关系的，有的设备接头已经氧化腐蚀很严重，但是如果没有电流通过，或通过的电流很小，不足以引起发热，这样缺陷变成无法暴露出来。同时，检测环境也应选择在傍晚、夜间或背景温度较低的情况下进行，这样做可以最大化地减少环境温度对测量的影响。测温时间一般控制为半个小时左右，特别是在农村，接下来时段负荷降得比较明显，电流效应的热缺陷就不容易暴露出来，如果在半个小时内测不完，宁可选择下个工作日测试。
2. 成像部位主要选择设备的接头，即连接处，这些部位是最容易引起螺栓松动和接触面的氧化的地方。
3. 对巡视的档案要进行及时有效的记录，要录入GPMS系统，形成闭环管理。缺陷记录是检修人员制定检修计划的依据，也是工程质量全过程管理的依据。如有的新设备在刚投运时是没有问题，但是运行了一段时间后，在保质期内出现了问题，经查明是施工质量引起的，就要追究施工人员的责任。

红外热像仪是通过非接触探测红外热量，并将其转换生成热图像和温度值，进而显示在显示器上，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化，能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。

电力系统的应用

电力、电讯设备过热故障预知检测，在电力系统和设备维修检查中，红外线热像仪证明是节约资金的诊断和预防工具。

测量电器设备，非接触红外线热像仪可以从安全的距离测量一个物体的表面温度，使其成为电器设备维修操作中不可缺少的工具。

红外热像仪可以有效防止设备故障和计划外的断电事故的发生。

采用红外热像仪进行检查的部分设施：

1.电气装置：可发现接头松动或接触不良，不平衡负荷，过载，过热等隐患。这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火。

2.变压器：可以发现的隐患有接头松动，套管过热，接触不良（抽头变换器），过载，三相负载不平衡，冷却管堵塞不畅。空冷器件的绕组可直接用红外热像仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明变压器绕组的损坏。其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火。

3.电动机、发电机：可以发现的隐患是轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵塞。其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏；有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环，进而损坏绕组线圈。检查发热点，在出现的问题导致设备故障之前定期维修或者更换。

电动机线圈绝缘层-通过测量电动机线圈绝缘层的温度，延长它的寿命。还可能引起驱动目标的损坏。为了保持电动机的寿命期，检查供电连接线和电路断路器（或者保险丝）温度是否一致。

4.连接器：电连接部位会逐渐放松连接器，由于反复的加热（膨胀）和冷却（收缩）产生热量、或者表面脏物、炭沉积和腐蚀。非接触红外热像仪可以迅速确定表明有严重问题的温升。

5.各相之间的测量：检查感应电动机、大型计算机和其它设备的电线和连接器各相之间的温度是否相同。

6.不间断电源：确定UPS输出滤波器上连接线的发热点。一个温度低的点表明可能直流滤波线路是开路。

备用电池：检查低压电池以确保连接正确。与电池接头接触不良可能会加热到足以烧毁电池芯棒。

7.镇流器：在镇流器开始冒烟之前检查出它的过热。

8.公用设施：确定出连接器、电线接头、变压器和其他设备的热点，使几乎所有的测量目标都在测量范围内。

KD系列在线式红外热成像测温仪采用17μm非制冷红外焦平面探测器、高性能红外镜头和信号处理电路，并嵌入先进的图像处理算法，具备体积小、功耗低、启动快速、成像质量优异、测温精准等特点。

KD系列在线式红外热成像测温仪的器件选型充分考虑高低温工作性能的要求，保证整机工作有优异的环境适应性能。

功能特性

1. 具有全天候被动热成像功能，具备较强的穿透烟雾性能，可在较宽的环境温度范围使用；
2. 采用高帧频设计，可以观测快速移动的目标；
3. 采用自研测温校正算法，实现精确温度测量；
4. 输出全码流无损16Bit温度数据，提供客户端软件及SDK开发包，便于客户进行二次开发和系统集成，充分对被测目标进行个性化温度分析。

应用领域

钢铁冶金 石油石化 轨道交通 科学研究

电力电网 机器视觉 定制开发

S300B 在线式双光谱红外热成像测温系统为集成式在线测温监控设备，由三角架或者云台（选配）、400万 1/1.8″ CMOS ICR日夜型网络高清一体机、17μm非制冷红外热像仪组成。嵌入先进的图像处理算法，具备功耗低、启动快速、成像质量优异、测温准确等特点。

功能特性

1. 具备较强的穿烟雾性能，并可在较宽的环境温度范围使用；
2. 采用高帧频设计，可以观测快速移动的目标；
3. 采用自研测温校正算法，实现准确温度测量；
4. 单网线即可完成红外/可见光双波段数据传输，监控、测温同时进行，广泛应用于安防监控、电力在线监测等领域。

应用场景

煤仓料仓 电力电网 石油石化 轨道交通

安防监控 钢铁冶金 危化品监控 垃圾料坑温度监控

DQ300A 单光谱热成像球机采用17μm非制冷红外焦平面探测器、高性能红外镜头和信号处理电路，并嵌入图像处理算法，具备体积小、功耗低、启动快速、成像质量优异、测温准确等特点。

功能特性

1. 支持多种协议，可应用于多种平台；
2. 测温准确、可选多种测温范围；
3. 提供丰富的SDK，便于集成开发；
4. 全像素点测温，通过前端处理，可在热成像视频上叠加输出高温点、低温点、中心温度和平均温度，同时可选中多个区域对象局部测温。

应用领域

船载渔政 电力电网 石油石化 轨道交通

安防监控 定制开发