摘要:随着红外技术的发展,近年来出现了一种新的无损检测技术-红外热成像无损检测技术(又称红外热波无损检测技术)。它是一门跨学科的技术,它的研究和应用,对提高中海石油检测,多种军、民用工业设备的安全可靠性具有重要意义。所以,本文对红外热成像无损检测技术现状及发展进行探讨。
关键词:红外热成像;无损检测;发展
一、红外热成像无损检测技术的原理
1、激励系统
主动式红外无损检测系统必须要有一个热激励系统,用以造成被测材料内部稳态或瞬态不均匀温度场,使被测材料内部缺陷显示出来。光源激励系统主要包括三部分,一是函数信号发生器;二是功率放大器;三是卤素光源。
2、红外图像采集系统
红外图像采集系统主要指红外热像仪,它负责把物体自身的红外辐射变成人眼可识别的可见图像,即把物体表面的温度分布转换成图像,以直观、形象的热图像显示出来。由于热像仪所获得的是物体表面二维温度场信息,因此普遍应用于红外无损检测。
3、分析处理软件系统
法国CEDIP软件处理系统包括ALTAIRLI处理软件和ALTAIR图像处理软件。ALTAIRLI软件具有快速采集和处理信号功能,ALTAIR具有图像增强、数据分析等功能。为实现对法国CEDIP公司ALTAIR红外无损检测系统采集的红外图像序列进行处理与开发,自行设计了后处理软件系统,通过读取CEDIPMWIRJADE550红外热像仪采集的图像序列,进行提取表面热波信号相位等信息,并可进行信号重构。自行开发的红外图像序列处理软件,同样用于国产红外无损检测系统采集的红外图像序列的处理,用以实现缺陷的识别。
二、红外热成像无损检测技术的优缺点
1、红外热成像无损检测技术的优点
1.1红外热成像无损检测技术的安全性高
红外热成像无损检测技术是利用红外热成像的原理根据热量的散发检测红外程度,这种方法与其它技术相比更为安全可靠,检测的时候也不需要经过工作人员接触性的工作,就像在中海油海上平台的企业对一些设备进行无损检测时,利用其他传统的方法,需要工作人员对设备的操作流程十分的清楚,此外,中海油海上平台的一些设备都是高风险性的,如果在处理的时候,工作人员一不小心弄错了一步,那么就可能会产生很严重的后果,与此相反,红外热成像无损检测只需要启动设备,之后根据工作时的热量差直接判断设备的正常与否。
1.2红外热成像无损检测技术的灵敏度高
因为这项技术不是经过人为的检测,与之前一些需要人为操作的检测方法相比,红外热成像无损检测技术完全是由机器操控,通过仪器内部零件的控制,分析设备工作时的散热量检测设备,这样会避免很多差错。
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1.3红外热成像无损检测技术的诊断效率高
红外热成像检测技术完全是由红外热检测仪器内部自动检测自发进行的,由需检测的设备在工作中散发的热量经过红外热检测仪器,这个过程需要的时间只有几秒钟而已,这样大大的提高了诊断效率,传统的检测技术,不仅步骤复杂繁琐,如需要进行一次检测,除了要经过工作人员的准备之外,需要的检测仪器设备也比较多,当然时间相应的也就多了,而且,并不是每一次的检测都会成功,有时只要其中一个步骤出错了,可能这次的整个检测就前功尽弃了,所以红外热成像无损检测技术的诊断效率与其他一些传统的无损检测技术相比,诊断效率高多了。
2、红外热成像无损检测技术的缺点
第一是这项技术只能检测仪器表面的热量,虽然红外热成像技术是通过检测热量差来检测仪器的好坏,但是很多仪器工作的时候,背部散发出的热量和仪器表面的温度是不一样的,如果单纯的通过检测仪器表面的温度来断定一个仪器工作状态的正常与否,这样造成的差错可能会对整个工作程序造成重大的伤害。
第二是红外热成像技术需要的设备是高科技的设备,而且这种设备的更新速度与其他的检测仪器来比相对来说也比较快,所以这种设备的价格也是非常昂贵的,如果就规模一般的工业投资来说,这样的投资对企业自身是不合算的。
三、红外热成像无损检测技术的应用
现代中海油海上平台的企业已经逐渐进入到了一个高科技的生产模式中,很多时候中海油海上平台的生产都是自动化的流水工作流程,所以在进行中海油海上平台的生产之前对仪器设备进行检测过关是十分有必要的,而且在中海油海上平台的企业工作也是一项高风险的工作,面对易燃易爆的石油制品,仪器是不能出一点差错的,而红外热成像无损检测技术在中海油海上平台的工业生产中作出了贡献。
在中海油海上平台的工业生产时中,设备在运行工作时无时不刻伴着温度的变化而改变的,其中高温设备也不少,而红外热成像检测可以根据检测高温设备内衬的温度来检测设备,这样可以避免仪器在工作中出现故障而出现停工现象,中海油海上平台的工业设备在生产工作的过程中,仪器工作状态不一样,其内衬温度也不一样,这样的检测方法不会出现较大的差错。另外,管道保温层的检测在中海油海上平台的工业中也是很重要的一部分,因为石油主要的运输方式是管道运输,所以对管道保温层进行检测也是一道重要的工序,如果管道中的温度较低的话,在石油运输过程中可能就会出现石油凝固的现象,如果管道中的温度较高的话,就会出现石油爆燃的危险现象,这样对中海油海上平台的企业来说可能不是损失一部分成本那么简单,所以控制管道保温层的温度是保障石油安全的被运输,才能保障中海油海上平台的企业生产工作的正常进行。红外热成像无损检测技术能正确的检测管道保温层的温度,使得企业生产程序正常进行。当然了,还不止这些方面的应用,像对工业锅炉和高温管道耐火材料侵蚀和剥落情况的监测,对高温炉管以及其使用寿命的检测,预防烧穿事故的发生,对锅炉及加热炉炉壁和保温容器壁的监测,寻找热能泄露点的发生等等,红外热成像无损检测技术在这些方面都可以得到很好的发挥作用,预防企业恶性事故的发生,减少企业不必要的经济损失。
红外热成像无损检测技术在很多方面都能得到应用,就像其他的一些电力系统中的应用,它利用检测电力设备的一些裸露的导流体与接线之间的温度来判断电力系统中的电力设备是否完好,预防停电和火灾等恶性事故的发生。此外在其他一些航空领域、还有建筑设备上都可以得到很好的运用,随着科学技术的发展和进步,可以将红外热成像无损检测技术发展的更好。
结束语
随着我国科学技术的进步和发展,近几年来,中国的红外成像技术得到突飞猛进的发展,与西方的差距正在逐步缩小,有些设备的先进性可与西方同步或领先,在国防很多方面都可以体现出来了。红外热成像技术也是依赖在科技发展的基础上才得以发展的,不管是缺点还是优点都是它的特点,缺点可以在实践中慢慢的得到改善,优点可以在科技的进步中得到更大的发扬,甚至是可以得到更好的改进,而且这项技术在无损检测中有着巨大的潜力和优优势。随着社会市场的发展,红外热成像仪行业发展前景也是非常广阔的新兴高科技产业,也是红外应用产品中市场份额最大的一块。像红外摄像机、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等等这些技术已经得到市场广泛的应用,红外热成像技术在以后的发展中会更加成熟和成功。
参考文献
[1]李丹嵩.红外热成像技术在化工设备检测中的应用及发展[J].上海化工,2010,6.
[2]刘晖,陈国华.红外热像检测技术在石化工业中的应用[J].石油化工设备,2010,(1).
论文作者:官卫全
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/13
标签:检测技术论文; 设备论文; 海上论文; 中海油论文; 温度论文; 技术论文; 工作论文; 《基层建设》2017年第24期论文;