FLIR熱像儀的應用與創(chuàng)新

一、電氣檢查的理想工具——FLIR T440

生產(chǎn)中，電氣安全至關(guān)重要，一個小小的電氣問題就可能造成極其嚴重的后果。如導致電網(wǎng)運行效率變低，產(chǎn)生熱量消耗能源；如問題得不到及時解決，熱量可能會無限上升，連接處會開始熔化，甚至火花四射，引發(fā)火災，造成巨大的人員財產(chǎn)損失。

如今熱成像已經(jīng)成為眾多行業(yè)電氣檢查的一種重要工具。很多保險公司甚至將電氣熱像檢查納入常規(guī)檢查范疇。從而給致力于該領(lǐng)域的專家們提供了新的發(fā)展機遇。

面對這一新的機遇，F(xiàn)LIR系統(tǒng)很快進入了熱像儀全球市場領(lǐng)導者的候選名單，成為市場決策焦點和技術(shù)領(lǐng)導者。

1.熱像儀用于電氣檢查

對于電氣設備，特別是使用年限較長的電氣設備，其老舊的電纜涂層容易出現(xiàn)孔隙；紫外線輻射、材料發(fā)生化學反應等因素會導致涂層破裂、脫落。

此外，接觸點氧化生銹、保險絲超載等情況的出現(xiàn)也可能引發(fā)電氣事故。FLIRT440熱像儀可立即檢測出這些問題，并給予及時更換。用熱像儀檢測時，可使系統(tǒng)處于低負載狀態(tài)，電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障前溫度一般會升高，熱像儀可明確識別“熱點”，以便在系統(tǒng)故障前采取預防性措施。

熱成像也可用于檢測非對稱負載。負載不對稱不一定是組件出現(xiàn)問題。隨時間的推移，老舊系統(tǒng)在高負載甚至超負載時，往往會產(chǎn)生熱量問題，引發(fā)火災，應予以充分重視，并及時采取行動。

2.熱像儀用于電氣柜的質(zhì)量控制

使用熱像儀可以監(jiān)控電氣柜的質(zhì)量，并為客戶記錄下質(zhì)量監(jiān)控過程。電氣柜的所有構(gòu)件都裝有線纜，同時每個螺絲觸點必須緊固在一個特定的扭矩上。調(diào)試系統(tǒng)時，可使用熱像儀檢測熱量是否過高，過高者立即予以糾正。

3.熱像儀的特點分析

(1)多波段動態(tài)成像(MSX)技術(shù)

FLIR T440熱像儀的特點之一是多波段動態(tài)成像(MSX)技術(shù)。其優(yōu)點如下：

①MSX是基于FLIR獨特的機載處理器的新型專利技術(shù)，可提供非凡的熱圖像實時細節(jié)；

②經(jīng)過可見光譜定義強化的實時熱成像視頻；

③卓越的熱清晰度，可準確地發(fā)現(xiàn)問題所在；

④在不影響溫度數(shù)據(jù)的情況下，較容易進行目標確認；

⑤高度清晰的圖像質(zhì)量，可直接為報告所用。

傳統(tǒng)的熱融合是將熱圖像嵌入視頻圖像中，而FLIR創(chuàng)新的MSX技術(shù)則能將數(shù)碼相機的細節(jié)浮現(xiàn)于熱視頻和靜止畫面上方。MSX提供容易識別的熱圖像便于快速確定目標。

(2)性能卓越的觸屏顯示器和草圖特性

新型FLIR系統(tǒng)擁有在保存的熱圖像和視頻圖像上清晰指出具體問題區(qū)域的功能，并且可在熱像儀觸屏上迅速完成這一操作。在熱圖像上指出的位置將自動出現(xiàn)在報告中。

(3)便捷的Meterlink技術(shù)

FLIR熱像儀的Meterlink技術(shù)可通過藍牙將Extech鉗形表獲得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗嵯駜x中。使檢查過程中無需進行注釋，節(jié)約了時間。而且由于所有數(shù)值都會自動出現(xiàn)在檢查報告中，降低了出現(xiàn)錯誤注釋的風險，加速了報告過程。

(4)適用于密閉空間內(nèi)的可互換廣角鏡頭

FLIRT440搭載的25°鏡頭，是眾多實際應用的理想選擇。其可互換的45°廣角鏡頭則能夠解決空間不足的問題。哪怕只有80cm的距離，45°鏡頭依然能夠提供完整圖像，即便是細電纜，也可以從圖像中清楚地找出問題區(qū)域。

二、汽車生產(chǎn)的質(zhì)量保障——FLIR A615

1.精準的溫度控制為現(xiàn)代汽車制造提供幫助

為滿足現(xiàn)代汽車在材料上的需求，往往需要將金屬表層和結(jié)構(gòu)性粘膠底層黏接在一起。在粘接過程中，精準的的溫度控制則是確保粘合劑高效發(fā)揮作用的前提。

在粘接塑料和金屬時，黏合劑的溫度必須控制在150~180℃范圍內(nèi)?，F(xiàn)代的汽車制造商采用一種名為電磁感應的方法快速提升金屬層溫度，金屬表面的熱量可使結(jié)構(gòu)性黏合劑達到預聚合溫度，從黏態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，從而在工藝過程中與金屬層粘接。一般情況下，完成這道工藝所需時間僅40~45s。然而，正如所有其他工藝一樣，錯誤總是在所難免。如果因為某種原因，一個或多個黏合處的溫度不在黏合劑正常工作溫度范圍內(nèi)，必將導致構(gòu)件出現(xiàn)問題。

2.FIAT選擇FLIRA615

為確保粘接質(zhì)量，菲亞特汽車(FIAT)開始使用FLIR熱像儀為整個工藝過程提供自動反饋，以達到最優(yōu)的工藝效果。可靠、精確的FLIRA615熱像儀可檢測到細微至0.05℃的溫差，產(chǎn)生分辨率為640×480像素的熱圖像，并且具備感應溫度報警功能。

用戶可自行增減熱圖像中19處綠色方框所代表的測溫點

3.配套軟件

Inprotec公司利用FLIR軟件開發(fā)包，使用FLIRA615設計出了感應過程熱量采集的界面。熱數(shù)據(jù)存儲在服務器上，可對汽車引擎蓋生產(chǎn)質(zhì)量進行追蹤。

4.千兆 （GigE） 以太網(wǎng)連接

通過GigE以太網(wǎng)連接，熱像儀的全輻射視頻錄像可轉(zhuǎn)移到計算機中。GigEVision是利用千兆以太網(wǎng)通信協(xié)議開發(fā)的全新熱像儀界面標準。GigE是使用低成本標準電纜實現(xiàn)遠距離圖像快速轉(zhuǎn)移的第一種標準。借助GigEVision，來自不同供應商的硬件和軟件可實現(xiàn)無縫交互操作.

三、熱成像無人駕駛飛機的實現(xiàn)——FLIRT640bx

1.熱成像無人駕駛飛機的出現(xiàn)

最近幾十年來，熱成像已經(jīng)成為工業(yè)和建筑行業(yè)的一個重要話題，無人機空中熱成像檢測則是該領(lǐng)域取得的最新成果之一。能夠?qū)o法靠近的建筑或電線進行熱成像檢測；可用于對自然和動物的觀察；還可用于其他工業(yè)領(lǐng)域，特別是能夠用于檢測光伏系統(tǒng)。

為實現(xiàn)熱像儀與無人駕駛飛機相結(jié)合的熱成像無人機，首要解決的就是具有高分辨率的高端熱像儀和安全可靠的飛行解決方案。

(1)高端熱像儀

為了在特定距離進行檢測，Emitec選擇了FLIR T640bx。它的探測器分辨率較高，像素為640×480，不僅圖像清晰，細節(jié)突出，而且始終是連續(xù)自動調(diào)焦，這對保證熱圖像視頻流的清晰度具有重要作用。其他功能還包括：熱像儀取景器、集成GPS、指南針、實時譜線分布圖、圖像繪圖（熱圖像和可見光圖像）、MPEG4、WLAN、Meterlink、熱融合、畫中畫和圖像增強功能MSX。通過增強功能MSX，將可見光數(shù)碼圖像上的細節(jié)在紅外熱圖像上凸顯出來。

(2)安全可靠的飛行解決方案

Helipro的無人駕駛飛機使用電動機驅(qū)動，重量輕盈，具有蜂鳥的飛行特征，可在空中盤旋，實現(xiàn)了從新角度及150m高空進行檢測記錄的可能。

在解決上述問題后，Emitec和Helipro開發(fā)了熱成像無人駕駛飛機。為客戶提供大型建筑和光伏系統(tǒng)的檢測服務。

2.高清視頻的向地傳輸

熱成像無人駕駛飛機可將高清視頻向地傳輸，能夠?qū)F(xiàn)場熱圖像發(fā)送到1個或更多監(jiān)控儀。Emitec和Helipro的整體方案使用了熱像儀的HDMI端口及其高清向地傳輸方案，可將整個飛行過程中連續(xù)的非輻射紅外視頻以高清品質(zhì)傳輸過去，也可以根據(jù)要求傳輸MSX圖像。該方案還包括拍攝視頻記錄的同時拍攝全輻射熱圖像。

3.光伏模塊組的快速檢測

每個中型或大型光伏系統(tǒng)每年至少要檢測一次。故障模塊組的快速檢測，對于整個系統(tǒng)在運行過程中保持一定效率的同時替換故障模塊組具有重要的作用。

搭載FLIRT640bx的熱成像無人駕駛飛機在檢測故障模塊組方面，尤其是在檢測配有大量模塊組的大型區(qū)域時具有極高的效率優(yōu)勢。例如，檢測倉庫屋頂?shù)奶柲茈姵匕骞收蠒r，用量表逐個對模塊組檢測會浪費太多人力物力，而使用熱成像無人駕駛飛機則非常便捷，因為光伏模塊組出現(xiàn)故障時，通常都擁有約10~20℃相對較高的溫差，而這種溫度變化可以在熱成像無人駕駛飛機的幫助下一覽無遺。

熱成像無人駕駛飛機從空中檢測出光伏模組的問題區(qū)域

4.效果評價

得益于熱成像無人駕駛飛機，Emitec、FLIR和Helipro可提供高效率、高科技檢測技術(shù)。光伏系統(tǒng)的操作人員和大型建筑的所有者因這些系統(tǒng)所招供的服務而大大受益。經(jīng)證明，參與其中的公司都在這一領(lǐng)域體現(xiàn)了高水平、高能力，為市場增加了一種劃時代服務。