红外检测技术的应用与发展趋势

1红外检测技术应用

01卷扬机红外检测应用

卷扬机作为常见机械系统部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用于建筑、水利工程、矿山等行业，作为主要受力部件的钢丝绳，常见的报废原因有直径减小、表面腐蚀、结构破坏、超载等，红外检测技术可以方便快捷地判断钢丝绳的使用情况。

机械系统钢丝绳受力时，两端钢丝绳的受力明显大于中间部分的，这与机械结构和安装都有密切联系。钢丝绳长期受力不平衡会出现损耗，钢丝绳的温度变化可以反映出卷扬机的运动状态和安全状态，可为钢丝绳的串位和更换提供指导。

02液压系统红外检测应用

液压站是为机械运行提供润滑、动力的一种机电装置。液压系统对温度变化敏感，温度每升高10 ℃，密封件寿命就会减半，所以应密切关注液压系统的油温变化，采用红外检测技术可以快速检测油温的变化情况，排除安全隐患。

液压系统的可见光图和红外热像图

电气系统温度红外及温升图

上图是采用红外检测技术进行电气系统状态监测应用的案例，案例中采集了电气柜中24组接线端子的温度变化数据，采用参数对比法进行故障分析和诊断。由图可以看出，11号测试点的温度发热明显异常，温度相比其余测试点要高出2℃~5℃，经检查，11号测试点的接线端子发生松动，后经维修，温度恢复正常。

2发展趋势

红外热成像检测技术作为新兴的和逐步成熟的无损检测技术，具有非接触、一次可测量面积大、快速高效等优点，得到了很多学者的关注，目前在电力、航空航天、交通运输、石油化工、冶金、医药等设备的检测监测方面得到了成熟应用并有着巨大的应用前景。面向众多的工程需求和目前红外检测技术存在的不足，笔者认为未来红外检测技术的发展应集中在以下几个方面：

（1） 材料内部缺陷的二维或三维模型建立、缺陷尺寸定量化检测的研究。

（2） 设备的运行状态监测和故障诊断方法的研究。

（3） 幅值相位等数据信息提取以及小波变换、模糊算法等数据处理的研究。

（4） 便携化、简单化、智能化检测设备的开发和研究。

（5） 激励方式的多样化研究。

（6） 新检测标准的制定和标准体系的建立。

结 语

近几年国内外关于IRT技术的研究越来越多，应用也越来越广泛。目前国内外学者已经揭示了许多热像图特征与对应缺陷之间的关系，为材料尤其是复合材料和新材料的缺陷检测提供了一种新的高效检测方法。IRT技术还可以实现金属材料的应力分析、疲劳寿命的快速预测，同时也带动了模拟仿真、图像处理、红外系统设计技术的进步。

与欧美等发达工业国家相比，目前我国IRT技术领域的仪器开发和工程推广应用等方面略显薄弱，在缺陷识别和自动化检测方面的差距较大，国内还未形成完善的缺陷识别方法。今后应该加大IRT技术的基础研究和工程应用、设备系统的自主开发，尤其是自动化检测缺陷的研究以及相关行业应用标准的系统化制定工作，发掘红外热成像技术更大的工程应用潜能。

作者：沈功田，王尊祥

（中国特种设备检测研究院）