전기 장비 작동 중 비접촉식 온도 측정
모든 전기 제품은 전류를 통과시켜 작동하며, 이로 인해 전선과 장비가 더 가열됩니다. 이 경우 정상 작동 중에 온도를 높이는 것과 일부를 환경으로 제거하는 것 사이에 균형이 만들어집니다.
접점 품질이 불량하면 통전 상태가 나빠져 온도가 상승하여 오작동의 원인이 됩니다. 따라서 복잡한 전기 장치, 특히 전력 기업의 고전압 장비에서는 충전 부품의 가열을 주기적으로 모니터링합니다.
고전압 장치의 경우 안전한 거리에서 비접촉 방식으로 측정합니다.
원격 온도 측정의 원리
모든 육체에는 원자와 분자의 운동이 수반되며 전자파 방출... 물체의 온도는 이러한 프로세스의 강도에 영향을 미치며 그 값은 열 흐름 값으로 추정할 수 있습니다.
비접촉식 온도 측정은 이 원리를 기반으로 합니다.
적외선으로 측정하는 온도 측정 장치를 적외선 온도계 또는 약어로 «고온계»라고 합니다.
정확한 작동을 위해서는 약 0.5-20 미크론 영역인 전자파 눈금에서 측정 범위를 올바르게 결정하는 것이 중요합니다.
측정 품질에 영향을 미치는 요인
고온계의 오류는 여러 요인에 따라 달라집니다.
- 물체의 관찰 영역 표면은 직접 관찰 영역에 있어야 합니다.
- 열 센서와 열원 사이의 먼지, 안개, 증기 및 기타 물체는 신호를 약화시키고 광학 장치의 먼지 흔적을 남깁니다.
- 검사 대상 신체 표면의 구조와 상태는 적외선 플럭스의 강도와 온도계 판독값에 영향을 미칩니다.
세 번째 요인이 방사율 변화 그래프를 설명합니까? 파장의.
검정, 회색 및 컬러 이미 터의 특성을 보여줍니다.
흑색 물질의 적외선 방사 능력 Фs는 다른 제품을 비교하는 기준으로 삼아 1로 간주합니다. 다른 모든 실제 물질 ФR의 계수는 1보다 작아집니다.
실제로 고온계는 실제 물체의 복사를 이상적인 이미터의 매개변수로 변환합니다.
측정은 다음의 영향도 받습니다.
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측정이 이루어지는 적외선 스펙트럼의 파장;
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시험 물질의 온도.
비접촉식 온도 측정기 작동 방식
정보 출력 및 처리 방법에 따라 표면 가열 원격 제어 장치는 다음과 같이 나뉩니다.
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고온계;
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열 화상 카메라.
고온계 장치
일반적으로 이러한 장치의 구성은 블록별로 표시될 수 있습니다.
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광학 시스템 및 반사광 가이드가 있는 적외선 센서;
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수신된 신호를 변환하는 전자 회로;
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온도를 보여주는 디스플레이;
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전원 버튼.
열 복사 흐름은 광학 시스템에 의해 초점이 맞춰지고 열 에너지를 적외선 복사에 비례하는 전압 값을 가진 전기 신호로 변환하기 위해 거울을 통해 센서로 향합니다.
전기 신호의 2차 변환은 전자 장치에서 발생하며, 그 후 측정 및 보고 모듈은 일반적으로 디스플레이에 정보를 표시합니다. 디지털 형식.
얼핏 보면 사용자가 원격 물체의 온도를 측정해야 하는 것처럼 보입니다.
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버튼을 눌러 장치를 켜십시오.
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조사할 개체를 지정합니다.
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선서를 하세요.
그러나 정확한 측정을 위해서는 판독값에 영향을 미치는 요인을 고려할 뿐만 아니라 장치의 광학 해상도에 의해 결정되는 물체까지의 올바른 거리를 선택해야 합니다.
고온계는 서로 다른 시야각을 가지고 있으며 사용자의 편의를 위해 측정 대상까지의 거리와 제어 표면의 적용 범위 사이의 관계에 대해 특성이 선택됩니다. 예를 들어 그림은 10:1의 비율을 보여줍니다.
이러한 특성은 서로 정비례하기 때문에 정확한 온도 측정을 위해서는 장치를 물체에 정확하게 향하게 할 뿐만 아니라 측정 영역의 영역을 선택하기 위한 거리를 선택해야 합니다.
그런 다음 광학 시스템은 주변 물체의 복사 효과를 고려하지 않고 원하는 표면의 열유속을 처리합니다.
이를 위해 개선된 고온계 모델에는 열 센서를 물체로 향하게 하고 관찰된 표면 영역을 쉽게 결정할 수 있도록 레이저 지정이 장착되어 있습니다. 작동 원리가 다르고 타겟팅 정확도가 다를 수 있습니다.
단일 레이저 빔은 제어 영역의 중심 위치를 대략적으로만 나타내므로 경계를 부정확하게 결정할 수 있습니다. 그 축은 고온계 광학 시스템의 중심을 기준으로 오프셋됩니다. 이로 인해 시차 오류가 발생합니다.
동축 방법에는 이러한 단점이 없습니다. 레이저 빔은 장치의 광축과 일치하고 측정 영역의 중심을 정확하게 나타내지 만 경계를 결정하지는 않습니다.
제어 영역의 크기 표시는 이중 레이저 빔으로 대상 포인터에 제공됩니다. 그러나 물체와의 거리가 짧으면 감도 영역의 초기 축소로 인해 오류가 허용됩니다. 이 단점은 초점 거리가 짧은 렌즈에서 매우 두드러집니다.
교차 레이저 지정은 단초점 렌즈가 장착된 고온계의 정확도를 향상시킵니다.
단일 원형 레이저 빔을 사용하면 관찰 영역을 결정할 수 있지만 시차가 있어 짧은 거리에서 장치의 판독 값을 과대 평가합니다.
원형 정밀 레이저 지정자는 가장 안정적으로 작동하며 이전 설계의 모든 단점이 없습니다.
고온계는 다른 정보로 보완할 수 있는 텍스트-숫자 표시 방법을 사용하여 온도 정보를 표시합니다.
단열 장치
이러한 온도 측정 장치의 설계는 고온계와 유사합니다. 그들은 적외선 방사 스트림의 수신 요소로 하이브리드 미세 회로를 가지고 있습니다.
하이브리드 마이크로 회로가있는 열 화상 카메라의 수신기 장치가 사진에 나와 있습니다.
매트릭스 감지기를 기반으로 하는 열화상 카메라의 열 감도를 통해 0.1도의 정확도로 온도를 측정할 수 있습니다. 그러나 높은 정확도를 가진 이러한 장치는 복잡한 실험실 고정 설비의 온도계에 사용됩니다.
열 화상 카메라로 작업하는 모든 방법은 고온계와 동일한 방식으로 수행되지만 모든 부품의 가열 상태를 고려하여 이미 수정 된 색 영역으로 표시된 전기 장비 사진이 화면에 표시됩니다.
열화상 옆에는 색상을 온도 눈금자로 변환하는 눈금이 있습니다.
고온계와 열화상 카메라의 성능을 비교하면 차이점을 알 수 있습니다.
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고온계는 관찰하는 영역의 평균 온도를 결정합니다.
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열화상 카메라를 사용하면 모니터링하는 영역에 있는 모든 구성 요소의 발열을 평가할 수 있습니다.
비접촉 온도계의 설계 특징
위에서 설명한 장치는 전기 장비의 여러 작동 장소에서 일관된 온도 측정을 허용하는 모바일 모델로 표시됩니다.
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전원 및 측정 변압기 및 스위치의 입력;
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부하 상태에서 작동하는 단로기의 접점;
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버스 시스템 어셈블리 및 고전압 스위치기어 섹션;
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가공 전력선의 연결 전선 및 전기 회로의 기타 정류 장소.
그러나 경우에 따라 전기 장비에 대한 기술 작업을 수행할 때 비접촉식 온도계의 복잡한 설계가 필요하지 않으며 영구적으로 설치된 간단한 모델에 대처할 수 있습니다.
예를 들어 정류기 여기 회로로 작업할 때 발전기 회전자 권선의 저항을 측정하는 방법이 있습니다. 큰 AC 구성 요소가 유도되기 때문에 가열 제어가 지속적으로 수행됩니다.
여기 코일에서 온도의 원격 측정 및 표시는 회전하는 회전자에서 수행됩니다. 열 센서는 가장 유리한 제어 영역에 영구적으로 위치하며 해당 영역으로 향하는 열선을 감지합니다. 내부 회로에서 처리된 신호는 포인터와 눈금이 장착된 정보 표시 장치로 출력됩니다.
이 원칙에 기반한 계획은 비교적 간단하고 신뢰할 수 있습니다.
목적에 따라 고온계와 열화상 카메라는 다음과 같은 장치로 나뉩니다.
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매우 뜨거운 물체를 측정하도록 설계된 고온;
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저온, 동결 중 부품의 냉각까지 제어할 수 있습니다.
최신 고온계 및 열화상 카메라의 설계에는 통신 시스템을 장착하고 다음을 통해 정보를 전송할 수 있습니다. RS-232 버스 원격 컴퓨터와.