光學(xué)氣體成像在汽車行業(yè)的應(yīng)用

據(jù)麥姆斯咨詢報道，光學(xué)氣體成像是探測危險且昂貴氣體泄漏的成熟技術(shù)。光學(xué)氣體成像技術(shù)已成功應(yīng)用于煉油、化工、石油石化等眾多行業(yè)，有助于提高施工環(huán)境的安全性并防止因生產(chǎn)停工產(chǎn)生高昂損失。在汽車制造等其他行業(yè)，用光學(xué)氣體成像儀對泄漏進行探測仍然是一個相對未知的方法。這是不公平的，因為這個行業(yè)也使用同樣的氣體，也面臨著同樣的安全和效率問題。

就像上述行業(yè)一樣，汽車行業(yè)經(jīng)常使用肉眼不可見的化合物和氣體。當揮發(fā)性氣體化合物發(fā)生泄漏時，企業(yè)往往會采用傳統(tǒng)的探測方法，如嗅探器和探針。這些方法的局限性在于耗時長并有不能及時探測到氣體泄漏的風(fēng)險，甚至?xí)z查人員暴露在看不到的、潛在有害的化學(xué)物質(zhì)環(huán)境之中。

盡管在汽車行業(yè)還不是很常見，但氣體探測成像儀是一種通過利用泄漏氣體的物理原理來可視化氣體的好方法。成像儀會拍攝到掃描區(qū)域的全景圖，而在其取景器或液晶屏上以煙霧的形式表示有泄漏發(fā)生。目前光學(xué)氣體成像儀成功的關(guān)鍵因素是安全性、效率和收益性。

安全性

首先，氣體探測成像儀是一種快速、非接觸式測量儀器，可用于難以接近的地方?？梢蕴綔y幾米外的小泄漏和幾百米外的大泄漏。這樣，操作人員就不需要接近泄漏處，這顯著地提高了安全性。

成本-效率性

使用嗅探器或探針是非常耗時的，很多時間都浪費在檢查安全無泄漏的裝置上。氣體探測成像儀可以提供完整的圖像，并立即排除那些不需要任何操作的區(qū)域。這意味著在時間和人力方面產(chǎn)生巨大的節(jié)省。

另一個優(yōu)點是系統(tǒng)在檢查過程中不需要關(guān)閉設(shè)備，這可以節(jié)省大量的費用（有時高達每天或每臺設(shè)備30，000歐元）。

提高工作場所的安全性

氣體成像儀是探測工作場所是否有泄漏的有效方式。這在汽車零部件（如變速箱或剎車盤）鑄造廠尤其有用。在許多金屬鑄造和金屬硬化過程中，會產(chǎn)生大量的一氧化碳（CO）。一氧化碳是一種無色無味的氣體，通常在燃燒過程中形成。在充電臺或狹窄過道的工人會在不知不覺中大量吸入這種無色無味的氣體，導(dǎo)致工人突然失去意識。濃度較高時，在沒有任何征兆的情況下甚至可能會致命。

Itema GmbH是一家專門從事熱成像探測的德國服務(wù)公司，該公司的首席執(zhí)行官Frank Zahorski在車間里經(jīng)歷了一氧化碳泄漏的危險：“我們公司被一家大型汽車制造商請去檢查金屬鑄造的工作場所。我們使用FLIR GF346光學(xué)氣體成像儀來檢查該區(qū)域，很快注意到一氧化碳濃度遠高于允許的水平。在僅僅30分鐘的時間內(nèi)，我們就在一個被腐蝕的裝置中發(fā)現(xiàn)一個硬幣大小的泄漏處。我們能夠在很短的時間內(nèi)給公司提供完整的維修清單。”

監(jiān)測氮化設(shè)備

氮化是一種熱處理工藝，它將氮擴散到金屬表面，形成硬化的表面。該工藝在汽車行業(yè)中大量使用，如齒輪、曲軸和凸輪軸。在氣體氮化時，供體是富含氮的氣體，通常是氨（NH3）。當氨接觸到加熱的工件時，它會分解成氮氣和氫氣。然后氮氣會擴散到材料的表面，形成氮化層。

盡管氨的毒性不強，但大量吸入時可能會有害。此外，如果空氣中氨混合物濃度達到15-15%，一旦遇到火花，會引發(fā)爆炸。這就是為什么探測從氣體氮化爐逸出的氨氣是非常重要的。專用的光學(xué)氣體成像儀，例如FLIR GF306成像儀，可以從安全距離快速探測并可視化這些有害氣體，并無需中斷生產(chǎn)過程。

密封性測試

對于汽車零部件來講，泄漏探測是質(zhì)量保證測試的重要要素。它能確保易燃、有毒或腐蝕性物質(zhì)保留在部件內(nèi)，也可以確保外來物（例如：水）不能進入部件內(nèi)部。泄漏測試還確保對系統(tǒng)功能如剎車、空調(diào)或液壓閥至關(guān)重要的液體或氣體依然保留在其中。有多種泄漏測試方法可供選擇，水浸檢測就是其中之一。盡管在很多行業(yè)都很常用，但在汽車零部件中，水浸并不總是可行的，尤其在涉及電子元件的情況。

近年來，用示蹤氣體進行探測已被證明是探測和測量泄漏的最有效方法。氦氣是用于泄漏探測的常用示蹤氣體，因為它是最輕的惰性氣體，質(zhì)譜儀對微量元素極為敏感。然而，這種方法也有一些缺點。質(zhì)譜儀是一種精密的設(shè)備，維護費用昂貴。同時，氦氣本身也很昂貴且高度粘稠。如果發(fā)生泄漏，很難從測試設(shè)備中清除。與氦氣相比，使用二氧化碳（CO2）作為示蹤氣體被認為是一種相對便宜的密封性測試方式。該方法也是可靠的，可用于復(fù)雜設(shè)備的測試，并且易于獲取二氧化碳。借助光學(xué)氣體成像儀，如FLIR GF343，用戶可以快速、輕松地從安全距離看到二氧化碳泄漏。

監(jiān)測氣體分布

光學(xué)氣體成像儀也是監(jiān)測氣體分布裝置的有效方法。天然氣主要由甲烷和乙烷組成，這兩種物質(zhì)都可以用FLIR GF320等中波成像儀清楚地探測到。這種紅外成像儀可以快速掃描大面積的區(qū)域并實時查明泄漏，對工廠來講，這是接觸式測量工具難以媲美的監(jiān)測工具。