紅外熱成像技術作為一項高科技測量技術,在各行業的應用越來越廣泛。例如,紅外熱像儀在煤礦下檢測高溫設備,能夠迅速安全、可靠的分析被測量設備。同時,可以快速的確定煤礦中高溫地點的解決方案,以達到安全開采的目的。紅外熱成像技術主要是利用了紅外輻射原理,通過熱成像的方式顯示目標設備的溫度信息。目前,這種技術已經成為了現代煤礦行業中的重要部分,尤其是專業的礦用紅外熱像儀在煤礦溫度檢測中更是發揮著不可替代的作用。
圖為紅外熱成像和可見光對比發現煤堆高溫點
礦用紅外熱像儀的核心部件為紅外探測器,這種探測器由敏感元件、紅外輻射輸入口、透鏡、濾光片等結構共同組成,能夠實現紅外輻射能向光電能的轉化功能。因為煤礦的生產環境一般為井下,對于探測器的要求則更高。基于煤礦電器設備高溫檢測對于響應速度的要求不是特別高,因而熱探測器相對來講在煤礦高溫電器設備的溫度檢測的應用更為廣泛。如果是熱探測器,在檢測煤礦中高溫設備時,使用熱釋電器件以及熱電堆為主要元件,熱釋電器的響應速度快、居里點較高,提高了機械部件的可操作性。而熱電堆元件不需要進行調制與偏壓處理,且所需用電量也較小,穩定性高。因而,煤礦高壓電器的測溫控制大都采用熱電堆為測量元件的紅外薄膜。
煤礦中的特殊環境對礦用紅外熱像儀的波段也提出了調試要求。紅外熱輻射會穿過煤礦粉塵、可燃氣體、顆粒的作用而發生散射、折射,造成光強的削弱,降低了溫度測量的準確性。因此,需要進行探測器接收波段的調試工作,使得在大氣中能夠透過3個紅外波段。
礦用紅外熱像儀中的光學系統起到了能量傳輸的關鍵作用。光學系統主要分為光纖式光學系統、反射式光學系統、透射式光學系統。目前礦井高溫電器設備都采用的是透射式光學系統,透鏡不僅能夠進行光線的傳輸作用,同時具備防塵作用。同時,為了確保光學系統能夠在惡劣的煤礦環境下高速有效的運行,可以采用金剛石材料的增透膜進行處理,有效的保障了光學系統的耐腐蝕性、耐磨性,提高了系統的穩定性。