中国民办学校网查询:红外监控器技术

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/29 10:41:10

随着计算机网络的发展,各种图像和音频的网络传输成为一种趋势,“红外图像远程监控系统”,通过对电力设备红外热图像的远程监控,即时发现故障隐患,从而为设备的在线检测(监测)和诊断提供有力保障。该系统具有传统监控系统无法比拟的功能和特点,集先进的红外热成像技术、传感技术、编码技术、高速DSP硬件图像压缩、稳定可靠的计算机及网络技术于一体,在图像监控领域独树一帜,是第三代全数字化、网络化、智能化远程图像监控系统的典型代表

A:
接近探测器(传感器)是一种当入侵者接近它时能触发报警的探测装置。在接近探测器中,通常有一个高频率的LC震荡电路,震荡电路的LC回路通过导线连通到外部的金属部件上。当人体靠近时,通过空间的电磁偶合,会改变LC回路的谐振频率,引起震荡频率改变,探测器的检测电路能够识别这种频率的改变而发出警示信号。

接近探测器比较适用于室内,如对写字台、文件柜、保险柜等一些特殊物件提供保护,也可以用于对门窗的保护。通常被保护的物件是金属的,实际上可以构成保护电路的一部分,因而只要有人试图破坏系统时,就会立即触发报警。

接近探测系统的主要优点是多用性和通用性,它几乎可用来保护任何物体,而且不会被几米以外的干扰所激发。一旦有人靠近或接触到珠宝箱、文件柜、门窗准备行窃时,便会触发报警,但在附近的正常业务工作可以照常进行。

接近探测器的电路设计,需要注意几个关键的技术要点:①频率的选择,频率太低检测灵敏度低,太高容易产生误报,还要尽量避开电台频率点;②耗电量要小,接近探测器有时被做成一个小巧的便携式报警器,需要使用电池供电,而且使用电池供电也有利于提高电路的抗干扰能力,减少误报;③LC震荡回路的谐振频率,还会受外界环境因素(如温度和湿度)的影响,因此检测震荡频率的缓慢变化没有意义,应该检测震荡频率的突然变化,只有震荡频率的“突变”才与可能的盗情相关。

移动/震动探测器机器

能够探测固定物体位置被移动的传感器称为移动探测器。其实运动是无处不在的,地球在转动,地球上的任何东西都在“移动”,这里所要探测的其实是相对的移动,比如放置在桌面上的物体被移开了桌面、停放的车辆被开动或搬动了等等。

移动探测器材最适合于如文件柜、保险箱等贵重、机要特殊物件的保护,也适宜于与其他系统结合使用,来防止盗贼破墙而入。移动探测器的有效性与应用的正确与否有很大关系。它常常用来对某些一般情况下有人员在活动的保护区内的特殊物件提供保护。

探测被警戒的物体发生移动,必须找到移动所能够产生的物理量变化,现在至少有:机械方法、光学方法、电磁方法、震动探测法

主动光入侵探测器

光以直线传播,因此称为“光线”,如果光的传播路径被阻挡,光线既中断,光不能继续传播。主动光入侵探测器就是利用了光的直线传播特性作入侵探测,由光发射器和光接收器组成,收、发器分置安装,收发器之间形成一道光警戒线,当入侵者跨越该警戒线时,阻挡了光线,接收器失去光照而发出报警信号。

一般情况下,选择可见光光谱之外的红外辐射光作为发射器的光源,使入侵者不能够察觉警戒光线的存在。为了避免受自然日光照射的干扰,通常采取两种技术措施:

①在接收器的受光窗口上加滤色镜,过滤其他的光线;

②对发射器光线进行幅度(强度)调制,具体做法是:使用红外线发光二极管作发射器光源的发光器件,并且使用频率为几KHz的调制信号,对发射器光源的供电电源的电压或电流进行调制,使发射器发出的光线强度也按照调制信号的规律变化。在接收器中,采用采用红外接收二极管接收光信号,并通过具有调谐回路的放大器对信号进行选频放大,这样就可以滤除与调制信号频率不同的其他信号的干扰,日光是不受任何调制的的稳定光线,它在接收二极管上产生的信号,自然也就被滤除而不产生响应。

被动式红外探测器

利用“黑体辐射”的物理学原理:只要物体的温度高于绝对零度,就会不停地向四周辐射光线,辐射的光线波长与物体的温度相关。人体在正常体温下,能够发射出远红外线,肉眼不能够看到它,但通过红外线传感器就可探测到这种远红外线,因此能够发现入侵者。这种探测器的核心部件是热释电红外探测元件,配置上用透明塑料制成的“菲聂尔”透镜,就能够对一定的空间范围进行监控,安装方便、灵敏度高、不需要辅助光源、耗电少,而且成本还比较低,因此是现在比较流行的一种电子安防产品部件。

自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波,它的波长范围为0.78 ~ 1000um,不为人眼所见。红外成像设备就是探测这种物体表面辐射的不为人眼所见的红外线的设备。它反映物体表面的红外辐射场,即温度场。
注意:红外成像设备只能反映物体表面的温度场。

对于电力设备,红外检测与故障诊断的基本原理就是通过探测被诊断设备表面的红外辐射信号,从而获得设备的热状态特征,并根据这种热状态及适当的判据,作出设备有无故障及故障属性、出现位置和严重程度的诊断判别。

为了深入理解电力设备故障的红外诊断原理,更好的检测设备故障,下面将初步讨论一下电力设备热状态与其产生的红外辐射信号之间的关系和规律、影响因素和DL500E的工作原理。

一. 红外辐射的发射及其规律

(一) 黑体的红外辐射规律

所谓黑体,简单讲就是在任何情况下对一切波长的入射辐射吸收率都等于1的物体,也就是说全吸收。显然,因为自然界中实际存在的任何物体对不同波长的入射辐射都有一定的反射(吸收率不等于1),所以,黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物体模型。但黑体热辐射的基本规律是红外研究及应用的基础,它揭示了黑体发射的红外热辐射随温度及波长变化的定量关系。
下面,我着重介绍其中的三个基本定律。

1. 辐射的光谱分布规律-普朗克辐射定律

一个绝对温度为T(K)的黑体,单位表面积在波长λ附近单位波长间隔内向整个半球空间发射的辐射功率(简称为光谱辐射度)Mλb (T)与波长λ、温度T满足下列关系:
Mλb (T)=C1λ-5[EXP(C2/λT)-1]-1
式中C1-第一辐射常数,C1=2πhc2=3.7415×108w·m-2·um4
C2-第二辐射常数,C2=hc/k=1.43879×104um·k
普朗克辐射定律是所有定量计算红外辐射的基础,介绍起来比较抽象,这里就不仔细讲了。 2. 辐射功率随温度的变化规律-斯蒂芬-玻耳兹曼定律
斯蒂芬-玻耳兹曼定律描述的是黑体单位表面积向整个半球空间发射的所有波长的总辐射功率Mb(T)(简称为全辐射度)随其温度的变化规律。因此,该定律为普朗克辐射定律对波长积分得到:
Mb(T)=∫0∞Mλb(T)dλ=σT4
式中σ=π4C1/(15C24)=5.6697×10-8w/(m2·k4),称为斯蒂芬-玻耳兹曼常数。
斯蒂芬-玻耳兹曼定律表明,凡是温度高于开氏零度的物体都会自发地向外发射红外热辐射,而且,黑体单位表面积发射的总辐射功率与开氏温度的四次方成正比。而且,只要当温度有较小变化时,就将会引起物体发射的辐射功率很大变化。
那么,我们可以想象一下,如果能探测到黑体的单位表面积发射的总辐射功率,不是就能确定黑体的温度了吗?因此,斯蒂芬-玻耳兹曼定律是所有红外测温的基础。

3. 辐射的空间分部规律-朗伯余弦定律

所谓朗伯余弦定律,就是黑体在任意方向上的辐射强度与观测方向相对于辐射表面法线夹角的余弦成正比,如图所示
Iθ=I0COSθ
此定律表明,黑体在辐射表面法线方向的辐射最强。因此,实际做红外检测时。应尽可能选择在被测表面法线方向进行,如果在与法线成θ角方向检测,则接收到的红外辐射信号将减弱成法线方向最大值的COSθ倍。

(二) 实际物体的红外辐射规律

1. 基尔霍夫定律
物体的辐射出射度M(T)和吸收本领α的比值M/α与物体的性质无关,等于同一温度下黑体的辐射出射度M0(T)。其表明,吸收本领大的物体,其发射本领大,如果该物体不能发射某一波长的辐射能,也决不能吸收此波长的辐射能。

2. 发射率
实验表明,实际物体的辐射度除了依赖于温度和波长外,还与构成该物体的材料性质及表面状态等因素有关。这里,我们引入一个随材料性质及表面状态变化的辐射系数,则就可把黑体的基本定律应用于实际物体。这个辐射系数,就是常说的发射率,或称之为比辐射率,其定义为实际物体与同温度黑体辐射性能之比。
这里,我们不考虑波长的影响,只研究物体在某一温度下的全发射率:
ε(T) = M(T)/M0(T)
则斯蒂芬-玻耳兹曼定律应用于实际物体可表示为:
M(T) =ε(T).σT4

(三) 发射率及其对设备状态信息监测的影响

物体对于给定的入射辐射必然存在着吸收、反射和透射,而且吸 收率α,反射率ρ和透射率τ之和必然等于1:
α+ρ+τ=1
而且,其反射和透射部分不变。因此,在热平衡条件下,被物体吸收的辐射能量必然转化为该物体向外发射的辐射能量。由此可断定,在热平衡条件下,物体的吸收率必然等于该物体在同温度下的发射率:
α(T)=ε(T)
其实由基尔霍夫定律,我们也可以推断出以上公式:
M(T)/ α(T)=M0(T)
ε(T) =α(T)
ε(T) = M(T)/M0(T)

则对于一个不透明的物体ε(T) =1-ρ(T)
根据上式,我们不难定性地理解影响发射率大小的下列因素:
1. 不同材料性质的影响
不同性质的材料因对辐射的吸收或反射性能各异,因此它们 的发射性能也应不同。一般当温度低于300K时,金属氧化物的发射率一般大于0.8。

2. 表面状态的影响

任何实际物体表面都不是绝对光滑的,总会表现为不同的表 面粗糙度。因此,这种不同的表面形态,将对反射率造成影响,从而影响发射率的数值。这种影响的大小同时取决于材料的种类。
例如,对于非金属电介质材料,发射率受表面粗糙度影响较小 或无关。但是,对于金属材料而言,表面粗糙度将对发射率产生较大影响。如熟铁,当表面状况为毛面,温度为300K时,发射率为0.94;当表面状况为抛光,温度为310K时,发射率就仅为0.28。
另外,应该强调,除了表面粗糙度以外,一些人为因素,如施 加润滑油及其他沉积物(如涂料等),都会明显地影响物体的发射 率。
因此,我们在检测时,应该首先明确被测物体的发射率。在一 般情况下,我们不了解发射率,那么只有用相间比较法来判别故 障。而对于电力设备,其发射率一般在0.85-0.95之间。

3. 温度影响

温度对不同性质物体的影响是不同的,很难做出定量的分析,
只有在检测过程中注意。

(四) 物体之间的辐射传递的影响

上面我们曾经讨论过物体对于给定的入射辐射必然存在着吸收、反射,而当达到热平衡后,其吸收的辐射能必然转化为向外发射的辐射能。因此,当我们在一个变电站中,检测任意一个目标时,所检测出来的温度,必然还存在着附近其它物体的影响。
因此,我们在检测时,要注意检测的方向和时间,使其它物体的影响降到最小。

(五) 大气衰减的影响

大气对物体的辐射有吸收、散射、折射等物理过程,对物体的辐射强度会有衰减作用,我们称之为消光。
大气的消光作用与波长相关,有明显的选择性。红外在大气中有三个波段区间能基本完全透过,我们称之为大气窗口,分为近红外(0.76 ~ 1.1um),中红外(3 ~ 5um),远红外(8 ~ 14)。

对于电力设备,其大部分的温度较低,集中在300K ~ 600K(27℃ ~327℃)左右,在这一温度区间内,根据红外基本定律可以推导出,设备发射的红外辐射信号,在远红外8 ~ 14um区间内所占的百分比最大,并且辐射对比度也最大。因此,大部分电力系统的红外检测仪器工作在8 ~ 14um的波长之内。

不 过,请注意,即使工作在大气窗口内,大气对红外辐射还是有消光作用。尤其,水蒸气对红外辐射的影响最大。因此,在检测时,最好在湿度小于85%以下,距离则越近越好。
B:
浅析红外热成像技术

人类的发展可分为三个阶段,第一个阶段是人类通过制造工具,扩展体力活动的能力;第二个阶段通过提高判断能力,寻求更清晰和更广泛的理解与判断事物的标准;而人类近年来致力的增强获得输入信息的能力,扩大感觉范围或增添新的感官,使我们的大脑能接受更多的信息,正是人类发展的第三阶段。在这个阶段中,红外技术的发展已经把人类的感官由五种增加到六种。
在海湾战争中,高科技武器展示了先进技术的广阔平台,成为世界科技发展的风向计,也成为世界各国竞相研究和开发的方向和重点。这些高科技技术也因此成为新的产业和投资热点,创造了亿万的财富和无法预计的社会效益。
在这些新科技中,以卫星定位(GPS)和红外热成像(TIS)两项技术。
卫星定位系统(又称GPS)已经非常广泛地应用于各行各业,成为从军事到民用都有宽广发展前途的行业,其应用的发展速度,远远超过人们的预想,例如:在在广泛使用的汽车防盗定位系统等。
红外热成像技术,也是一个有非常广阔前途的高科技技术,其大量的应用将会引起许多行业变革性的改变。

一、 什么是红外热成像?
光线是大家熟悉的。光线是什么?光线就是可见光,是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为:0.38—0.78微米。比0.38微米短的电磁波和比0.78微米长的电磁波,人眼都无法感受。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外,称为紫外线,比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外,称为红外线。红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。
照相机成像得到照片,电视摄像机成像得到电视图像,都是可见光成像。自然界中,一切物体都可以辐射红外线,因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像,热红外线形成的图像称为热图。
目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的目标可见光图像,而是目标表面温度分布图像,换一句话说,红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

二、 红外热成像的特点是什么?
有位著名的美国红外学者指出:“人类的发展可分为三个阶段。第一个阶段是人类通过制造工具,扩展体力活动的能力,第二阶段通过提高判断能力,寻求更清晰和更广泛的理解与判断事物的标准,而人类近年来致力的增强获得输入信息的能力,扩大感觉范围或增添新的感官,使我们的大脑能接受更多的信息,正是人类发展的第三阶段。在这个阶段中,红外技术的发展已经把人类的感官由五种增加到六种” 。这一席话,我认为恰如其分的道出了红外成像技术在当代的重要性。因为,我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时,才能够发出可见光。相比之下,我们周围所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体,都会不停地发出热红外线。例如,我们可以计算出,一个正常的人所发出的热红外线能量,大约为100瓦。所以,热红外线(或称热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射。热辐射除存在的普遍性之外,还有另外两个重要的特性。
1. 大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口” 。利用这两个窗口,可以使人们在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的战场,清晰地观察到前方的情况。正是由于这个特点,热红外成像技术军事上提供了先进的夜视装备并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在海湾战争中发挥了非常重要的作用。
2. 物体的热辐射能量的大小,直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无接触温度测量和热状态分析,从而为工业生产,节约能源,保护环境等等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。
三、红外热成像仪器
根据物体能够发射红外线的特点,各国竞相开发出各种红外热成像仪器。
美国德克萨斯仪器公司(TI)在1964年首次研制成功第一代的热红外成像装置,叫红外前视系统(FLIR),这类装置利用光学元件运动机械,对目标的热辐射进行图像分解扫描,然后应用光电探测器进行光——电转换,最后形成视频图像信号,并在荧屏上显示,红外前视系统至今仍是军用飞机、舰船和坦克上的重要装置。
六十年代中期瑞典AGA公司和瑞典国家电力局,在红外前视装置的基础上,开发了具有温度测量功能的热红外成像装置。这种第二代红外成像装置,通常称为热像仪。
七十年代法国汤姆荪公司研制出,不需致冷的红外热电视产品。
九十年代出现致冷型和非致冷型的焦平面红外热成像产品,这是一种最新一代的红外电视产品,可以进行大规模的工业化生产,把红外热成像的应用提高到一个新的阶段。
七十年代中国有关单位已经开始对红外热成像技术进行研究,到八十年代初,中国在长波红外元件的研制和生产技术上有了一定进展。到了八十年代末和九十年代初,中国已经研制成功了实时红外成像样机,其灵敏度、温度分辨率都达到很高的水平。
进入九十年代,中国在红外成像设备上使用低噪音宽频带前置放大器,微型致冷器等关键技术方面有了发展,并且从实验 走向应用,主要用途用于部队,例如便携式野战热像仪,反坦克飞弹、防空雷达以及坦克、军舰火炮等。
中国在红外热成像技术方面,已经投入了大量人力物力,形成了相当规模的研发力量,但是总的来讲,与世界先进水平差距很大,与西方相比,约差10年以上。
目前国外已经开始在部队装备第二代红外热成像仪,并开始了第三代的研发工作,但中国现在才推广第一代红外成像仪。
在国际上,美国、法国、以色列是这方面的先行者,其它国家包括俄罗斯均处下游水平。
近几年来,在党的政策方针指引下,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,有些设备的先进性也可同西方同步,相信中国和西方的差距会进一步缩小,尤其在新技术的应用方面更可以独树一帜。
红外热成像产品,可以分为致冷型的非致冷型两大类。红外电视产品和非致冷焦平面热成像仪是非致冷型产品,其他为致冷型红外热成像仪。
目前,最先进的红外热成像仪,其温度灵敏的可达0.05摄氏度。无论白天、黑夜均可用于持红外仪来探测丛林中的敌人,其距离可达百米之遥,作为边防缉私,更可以追踪海上走私的大飞,其距离可达数公里。
通过热像仪不仅可实时对目标进行观测,更可以通过其行踪轨迹 的“热痕迹”进行动态分析,因为一般物体的热发散有一定的时间性,有些物体的热发散需要很大时间。例如部队点燃的炊烟,曾经发动过的车辆等都可以留下“热痕迹” 。
第一代热像仪主要由带有扫描装置的光学仪器和电子放大线路、显示器等部件组成,已经成功装备部队,并在夜间的地面观察、空中侦察、水面保险等作出重要的贡献。
第二代热成像仪主要采用焦平面阵列技术,集成数万个乃至数十万个信号放大器,将芯片置于光学系统的焦平面上,取得目标的全景图像,无需光——机扫描系统,大大提高了灵敏度和热分辨率,可以进一步提高目标的探测距离和识别能力。
第三代热成像仪也正在研发中。

四、红外热像仪在消防中的作用
在大面积的森林中,火灾往往是由不明显的隐火引发的。这是毁灭性火灾的根源,用现有的普通方法,很难发现这种隐性火灾苗头。
然而用飞机巡逻,采用红外热成像仪,则可以快速有效地发现这些隐火,把火灾消灭在最初。
加拿大林业学院早在1975年就开始进行森林防火试验,从飞机上检查尚未起燃地潜在火源,加拿大森林研究中心利用直升飞机采用AGA750便携式热成像仪,在一个火灾季节中发现15次隐火。
谷物粮仓往往会发生自燃现象,这种自燃现象往往时间长、来势猛、损失大。目前一般采用温度计测量其粮仓地温度变化加以防范。采用热像仪可以准确判定这些火灾的地点和范围,做到早知道早预防,早扑灭。采用热像仪方便简单,速度快,扑灭及时。
红外热像仪还可以用来探测电气设备的不良接触,以及过热的机械部件,以免引起严重短路和火灾。
1980年至1983年四年中,我国利用自制的热像仪对华北电力网内的20座发电厂、8座变电站和24条高压线的10000多个插头进行了过热检查,发现不正常发热点500多处,严重过热为100处,由于及时处理,未发生火灾事故。
在国外,美国保险公司的统计数据表明,在所有电气设备隐患中的25%以上是引发火灾的主要原因,都是由于插头接触不良引发的,所以美国国家防火协会的《电气维修手册70B》规定,在任何电气插头按照规定的力距被紧固之后,只要这个力矩值不变化,以后就不应当再进行紧固。所以制造良好,安装正常的电气插头,根本不需要定期紧固,只有发现其功能异常和其过热才要去处理。
对于所有可以直接看见的设备,红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏蔽而无法直接看到的部分,则可以根据其热量传导到外面的部件上的情况,来发现其热隐患,这种情况对传统的方法来说,除了解体检查和清洁接头外,是没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试,红外热成像产品是无法取代。然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。
美国MAI公司对许多已经进行过一般电气预防性设备做红外热成像产品检查,发现其中不少已接受过维修的设备仍然存在电气故障。例如一个重要电子产品生产厂家,这个公司对其电气设备每两年进行一次停电维修。在这停电运行期间,进行设备清扫,对所有连接点紧固和断路器的跳闸试验。并对高、低压开关装置安装进行测试。在传统维修之后进行的红外热成像产品检查,仍然确定了一些隐患。在不同设备上发现的严重隐患有19个,一般隐患有179个。这些严重隐患是指被测设备的表面温度超过NEMA或UL的最大设计温度。大多数隐患是在电动机控制设备上发现的,另外也在开关装置和动力盘上发现一些隐患。又例如一个联邦政府办公用建筑物内一个主要电动机控制中心发生火灾之后,每六个月对设备进行一次预防性维修。在这次火灾之后进行过两次维修,又进行一次红外热成像产品检查,其结果是:严重隐患预防维修之前为3个,而预防维修之后还是3个。所以红外热成像产品检查的必要性是显而易见的。
此外,使用红外热成像产品代替传统方法的清扫和紧固可以节省大量费用。这种节约有两个原因:首先是红外热成像产品检查进行的十分快,而不像传统的方法那样花费大量人力去进行设备的清扫和紧固。另外红外热成像产品检查在进行时,不要求设备停电,而只是在找出隐患后,在进行修理时才要求短时间停电。并且为修理个别隐患的停电只是局部性的,停电时间很有限,甚至可能安排在计划停电时间内进行修理。下面是几个例子。
1),美国的一个《资产管理公司》推行一个包括所有电动机控制设备、照明、动力盘和开关装置的完整维修项目(不包括断路器跳闸试验)。其收费标准根据工作量而定,一个典型的办公大楼(250,000平方英尺,10层)平均维修费用为6,500美元。同样的大楼进行红外热成像产品检查,只要一天便可以完成对所有电动机控制,配电盘和开关装置的检查(并包括各种机械设备),其红外热成像产品检查服务费大约为600美元到800美元。因此,红外热成像产品的费用仅是传统方法费用的1/10。
2),一个《电子设备制造厂》在签定红外热成像产品检查合同之前,是采用4天停电,由3个组5个电工进行传统维修,工人每天工作为12小时,以便清洁和紧固所有开关装置、电动机控制设备和动力盘中的连接点。这些工作的人工费用为30,000美元。对于同样设备的红外热成像产品检查也进行了4天,并在2个工厂工人协助下完成,其费用只有3,000美元。
3),一个大型《办公/旅馆/售货商业综合楼》每三年进行一次高、低开关装置的传统维修,在维修期间花在清洁和紧固工作上的费用至少有20,000美元。而对同样设备进行红外热成像产品检查则只用12小时,花费仅2,000美元,发现了12隐患,其中两个为能引发火灾的严重隐患。
4),通过红外热成像产品检查和分析,一家《美国小型工厂》每年将耗费由160个减少到40个工时。如按25美元/小时的费用(包括加班)计算每年节省120小时,也就是可以节省3000美元。
根据美国的上述经验,用红外热成像产品检查代替传统维修中的定期清扫和紧固工作,可以节约费用50%—90%,并可有效防止火灾的发生。例如在1985年7~8月期间,华盛顿邮报根据几乎每天都发生的许多电气设备停电事故,在头版上描述了这些事故造成的火灾、人身伤亡、财产破坏和在生产、税收方面的损失。例如其中当地一家旅馆的一次设备停电事故,就造成了六百五十万美元的损失。为了避免上述停电事故,许多商业和工业组织常常花费很多钱执行预防性维修工作。不幸的是这些工作不但经常发现不了存在的隐患,而且还可能造成新的电气隐患。所以电气设备的红外热成像产品检查,在很多方面可以代替传统的预防性维修工作。
美国《设备运行和生产控制技术》第375号公报指出:无论是新的或者旧的建筑物,都能从红外热成像产品检查中受益。美国有近50个公司提供红外热成像产品检查服务,为客户的所有电气设备、配电系统,包括高压接触器、熔断器盘、主电源断路器盘、接触器、以及所有的配电线、电动机、变压器等等,作红外热成像检查,以保证客户的所有运行的电气设备不存在潜伏性的热隐患,有效的防止火灾的发生。美国保险公司的统计数据也已经表明,对所有电气设备进行红外热成像产品检查,可使不安全因素大大降