红外自动测温系统在7.63米焦炉的应用(标准修改)(3)
红外自动测温系统在7.63米焦炉的应用
孙晴亮钱虎林方亮青
（马钢煤焦化公司， 243000）
[摘要：]本文介绍红外自动测温系统应用的背景及意义，针对当前焦炉加热制度的特点，该系统通过XTIR-F915红外光纤测温仪准确测量焦炉立火道的温度，并根据温度变化趋势，瞬时调节暂停加热时间，从而达到精确调节燃烧室温度，提高炉温均匀性，并有效降低焦炉耗热量的目的。
[关键词：]焦炉自动测温加热制度暂停加热时间均匀性
The application of infrared automatic temperature-measure
system in 7.63 m coke oven
Sun Qing Liang Qian Hu Lin Fang Liang Qing
（coal and coking company of masteel , 243000 ）
[Abstract:] This paper introduces the background and significance of the infrared automatic tempersture-measure system, in view of the characteristics of coke oven heating system, this system can measure the temperature of flue through the XTIR-F915 infrared optical fiber temperature-measure instrument accurately, and according to the change trend of temperature of coke oven it adjusting the suspension-heating time instantaneous, to achieve the goal that it can adjust the temperature of combustion chamber accurately,improve the uniformity of the temperature of the coke oven ,and reduce the heat consumption of coking effectively.
[Key words: ]coke oven automatic temperature-measure heating system suspend-heating time uniformity
1前言。
马钢新区两座7.63米焦炉设计采用传统的人工测温的方式，测量焦炉火道温度，并根据所测温度情况对焦炉加热参数如：暂停加热时间，煤气流量和压力，孔板开度等进行调节，以满足焦炉生产需要。在此种调节方式下，焦炉的温度变化很难得到准确及时的反馈，同时对测温人员的测温水平和劳动量要求也很高。
针对这一问题，马钢开发了一套焦炉红外自动测温系统，应用于
7.63米焦炉上，从一年多的运行情况来看，该系统基本实现了预期功能，在焦炉温度控制和加热煤气调节方面，都较使用前有明显的改观。
2系统原理
2.1该系统应用于焦炉，主要有功能是测量焦炉加热温度和调节焦炉暂停加热时间。系统主要由软件系统和硬件系统两部分组成。（系统如图1所示）
图1 红外测温系统示意图
2.2软件系统安装在中控计算机上，与焦炉加热系统相连，有自动和手动两种操作模式。同时该系统画面总的分为三个类型的画面：自动加热显示画面、温度趋势图画面、暂停秒数参数修改画面。操作人员根据画面显示的温度信息可以及时发现温度变化趋势，同时也可以对相关控制参数，如标准温度和暂停加热时间进行调整。
2.3硬件系统由光学系统、防护系统、光纤和仪表系统等构成，并选取机侧靠近轨道的第9个看火孔作为测温点。该系统共有52个测温点，平均分布在两座焦炉上。通过测温探头将温度信号由红外光纤传到仪表系统，处理后的信号输入到新区焦炉中控计算机系统，再
由中控计算机系统的测温软件处理信号并根据所测温度数据调节焦炉煤气暂停加热时间，通过调节暂停加热时间长短来调节焦炉温度，达到使焦炉加热均匀稳定的效果。
3运行控制
3.1传统方法的弊端。焦炭成熟情况取决于温度和结焦时间，因此温度的控制显得非常重要。而在炼焦过程中，炉温是波动的，解决初期，炉温偏低，而结焦末期炉温较高，当前焦炉人工测温频次是4小时一次，因此在反映炉温变化方面，人工测温有时不能及时体现出来，炉温调整及时性不够，影响炉温均匀性和稳定性。
3.2自动测温系统控制方法。的调节方式则与焦炉装煤时间相关，将焦炉装煤到推焦之间的时间（约25.7小时）分为A，B，C，D，E，F六段。又将每一段又分为八个小段，是根据焦炉温度状况划分，通过长期对炉温变化观察而确定。各段对暂停加热时间都有各自调节幅度，根据焦炉生产所处的时间段和该段所测温度，调整相应暂停秒数。这样能同步反映炉温变化趋势，并及时调整加热煤气暂停时间，使各阶段炉温能控制均匀稳定（调整曲线如图2所示）。
图2：暂停加热时间调整曲线
4系统应用效果
4.1 在测温方面。系统自测温度和人工测温的数据差距很小，波动在±3℃之内，基本上与人工测温结果一致，完全可以满足工艺要求，而且数据稳定性较好，说明系统在测温准确性方面是可靠的。
4.2在暂停加热时间的控制方面。在投用前期，偶尔会有人工干预的情况，后经过对加热幅度进行进一步的细化，而且随着焦炉生产稳定，系统对温度的调节及时，调节幅度适当，焦炉加热温度基本和设定值一致，目前已不需要人工干预，完全满足自动化生产控制要求。
4.3成果分析。自动加热系统投用后，通过不断调节，加热煤气消耗明显降低，两座焦炉高煤支管压力由1050Pa降到850Pa，标准温度也由1315℃降到1290℃，高向加热得到有效改善，焦饼高向成熟严重不均匀性也得到解决，炼焦耗热量由之前约2300kj/kg降到目前约2200kj/kg（每个月节约成本近50万元），经济效益显著。
5结论
经过不断地研究、试验、完善，红外自动测温系统系统在测温和调节方面已能满足工艺、操作自动化的要求。进过一年多的运行，系统的稳定性大大提高，测温和暂停时间的调整也及时有效，基本达到了优化焦炉加热制度的目的。该系统如能进一步优化升级，其准确性和稳定性将会进一步增加，最终甚至可以降低人工测温频次，减少操作工劳动量，优化人力资源配臵。
作者说明：钱虎林 1974年7月出生高级工程师
孙晴亮 1984年6月出生工程师
方亮清 1974年7月出生高级工程师
非接触式测温仪设计与制作
非接触式测温仪的设计与制作 田云，黑龙江农业经济职业学院 本文介绍一种采用凌阳公司生产的TN9红外测温传感器来实现红外测温，控制器采用大家熟悉的51单片机。所有物体都会发出红外线能量。物体越热，其分子就愈加活跃，它所发出的红外线能量也就越多。红外线温度仪包括有光学装置，可以收集来自物体的辐射红外线能量，并把该能量聚焦在探测器上。能量经探测器转化为电信号，并被放大、显示出来。红外测温打破了传统的接触式测温模式，它根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不与被测物体接触，具有不扰动被测物体温度分布场，温度分辨率高、响应速度快、测温范围广，稳定性好、可同时测量环境温度和目标温度的特点。近年来在汽车电子、航空和军事上得到越来越广泛的应用。 一、红外测温传感器TN9 红外测温传感器选用凌阳科技公司生产的TN9红外测温传感器，可测量目标温度和环境温度。它采用非接触测温手段，解决了传统测温中需要接触的问题，具有回应速度快、测量精度高、测量范围广以及可同时测量目标温度和环境温度的特点。红外测温模块根据大气状况最远测温距离约 30m，测量回应时间大约为 0.5s，而且，它具备 SPI接口，可以很方便地与单片机传输数据。外型如图1所示，它的基本特性如表1所示。 量程-33-220℃/-27-428℉ 工作温度-10-50℃/14-122℉ 精度±0.6℃ 反应时间1sec 重量8g 电压范围3V- 5V 图1 TN9红外测量传感器外型
1、红外测温传感器引脚 红外测温模块的引脚如图2所示。其中V为电源电压引脚VCC，VCC一般为 3V到 5V之间的电压；D为数据接收引脚，没有数据接收时D为高电平；C为 2KHz Clock输出引脚（这里需要注意，只有为TN9供上电源，C脚就有2KHz的方波信号输出）；G为接地引脚；A为测温启动信号引脚，低电平有效。 图2 TN9红外测温传感器引脚 2、红外测温模块的工作时序 TN9红外模块的工作SPI时序如图3所示。 从时序图可以看出： TN9红外传感器向单片机发送一帧数据共有5个BYTE组成，每个BYTE位的含义如下： Item ：如果为4CH代表此帧测量为目标温度，为66H代表此帧测量为环境温度。 MSB ：数据高八位 LSB ：数据低八位 SUM ：校验位 SUM=Item+MSB+LSB CR ：0DH为结束码 单片机在CLOCK的下降沿接收数据，一次温度测量需接收 5 个字节的数据，这五个字节中：Item为 0x4c表示测量目标温度，为 0x66 表示测量环境温度；MSB为接收温度的高八位数据；LSB为接收温度的低八位数据；Sum为验证码，接收正确时Sum=Item+MSB+LSB；CR 为结束标志，当CR为 0x0dH时表示完成一次温度数据接收。
红外测温方法的工作原理及测温..
红外测温方法的工作原理及测温仪 (北京化工大学信息科学与技术学院) 摘要：本文从黑体辐射原理出发分析了红外测温的工作原理，从发射率、距离系数、环境等几个方面，探讨和分析了测温误差的原因，以及基于红外测温技术的测温仪的简单的概述,并对红外测温仪的分类、性能、选择及应用简要的说明。 关键词：黑体辐射、红外测温仪、温度测量 Infrared Thermometer and the working principle of Infrared Temperature measurement (College of Science and Technology， Beijing University of Chemical Technology) Abstract: In this paper, the theory of infra-red temperature measurement was analyzed according to the principle of blackbody radiation. We discussed the main factors for measurement accuracy, such as reflectance, distance coefficient and environment.Based on infrared temperature measurement technology, we make a simple overview of infrared thermometer, and a brief description of its classification, performance, selection and application. Key words: Blackbody radiation; infrared thermometer; temperature measurement 0引言 在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0. 75～100μm的红外线.红外测温仪就是利用这一原理制作而成的,温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。目前，红外温度仪因具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。表1列出了常用的测温方法和特点，其中红外测温作为一种常用的测温技术显示出较明显的优势。 表1常用测温方法对比 测温方法温度传感器测温范围（°C）精度（%） 接触式热电偶-200～1800 0.2～1.0 热电阻-50～3000.1～0.5非接触式红外测温-50～33001其它示温材料-35～2000<1
变电所红外线测温仪使用管理制度
变电所红外线测温仪使用管理制度 撰写人：___________ 部门：___________
变电所红外线测温仪使用管理制度 一、目的：为了保证变电所人员能够正确管理和使用，特制订本制度. 二、职责：所长是测温仪管理的总负责人，负责测温仪的管理及组织测温、检查测温情况，值班长负责本班测温仪管理及设备测温，值班员协助值班长做好设备测温工作。 三、工作程序： 1. 传递过程的管理： 1) 测温仪的传递由所长负责。传递日期以测温仪排序表为准（见测温仪排序表），特殊情况经变电段或车间运行主任同意后转借他人的（需有借条），不能按排序表日期测温的应在“测温记录”及“运行记录”内注明原因。 2) 传递日所长可提前两小时离所进行测温仪交接，离所时在运行记录中进行记录。如所内在传递日有工作所长脱离不开经车间同意可以适当提前或顺延。 3) 测温仪的传递路线为测温仪所在地至下一个变电所的必经之路。传递过程中测温仪出现任何问题均由传递人负责。 4) 交接时交接人员要做好交接检查验收工作，并将验收情况记入运行记录簿中。接收后出现任何问题均由接收方负责。 测温仪在变电所内的管理： 第 2 页共 2 页
1) 测温仪到所后，由所长负责管理，按值移交；交接班时交接人员要做好交接检查验收工作，在运行记录簿中做明确记载，接收后出现任何问题均由接收方负责。 2) 测温仪应按规定时间交接，不得变更，如遇特殊情况须经变电段或车间运行主任同意，服从车间安排。 3) 测温仪到所后，每天早晨由所长向段里汇报。 2. 测温仪的使用及测温要求： 1) 在使用测温仪时要了解测温仪性能和使用方法，按正确的方法操作，即： a、测量被测物体的温度：将测温仪对准被测物体并用食指扣住扳机，便可从显示屏上读取瞬时温度值，下部显示温度最大值（MAx），松开扳机仪器即停止测温，显示温度值保持7秒钟后仪器自动关机。 b、设置激光瞄准：在测温状态下，按压x键打或关闭激光。 c、测温时测温仪同被测高压带电体的安全距离按《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分）》表2—1的规定执行（即10KV及以下0.7米、35KV1.00米、110KV1.5米） d、测温仪与被测物体之间不得隔有透光物（如：玻璃、有机玻璃等）。 2) 各所接到测温仪后，由所长负责组织值班员对所内设备进行全面测温并将测温情况填入“测温记录”内。 第 2 页共 2 页
红外测温管理制度
红外测温管理制度 为了加强*** 供电局（以下简称“我局”）红外检测与诊断工作，进一步规范电网红外检测工作，保障红外测温设备能够有效的发挥作用，充分发挥红外检测技术对电网安全运行的作用，参照中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》及《华北电网有限公司红外技术管理制度》，并结合我局使用红外检测设备的实际情况，特制订本制度。 本制度适用于我局带电设备红外检测、诊断和相应管理工作。 一、总则 （一）本制度规定了电气设备红外检测工作的管理要求，提出了诊断技术和过热缺陷的判断方法。我局生产技术部全面负责红外检测的 技术管理工作。 （二）各生产单位应明确一名生产领导分管红外检测工作。必须设立红外检测的专（兼）责人，负责指导和协调本单位的红外监督工作。 （四）各生产单位应负责对红外检测设备的使用、缺陷的汇总、总 结及上报工作。 （五）各生产单位班组（变电站）的主要任务是负责本单位带电设备红外检测与诊断工作，负责红外检测诊断技术的应用和红外检测设 备管理。 （六）人员基本要求 1 、从事红外检测与诊断工作的人员应具备以下素质： （1）从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉红外检测与诊断技术的
基本原理，掌握红外检测仪器的工作原理、主要性能、技术指标以及操作方法，并能熟练操作红外检测仪器。 （2）从事红外检测与诊断工作的人员应了解电气 设备的性能、结构、运行状况。 （3）从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉掌握中华人民共和国电力 行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》和本管 理制度，掌握《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分、电力线路部分）（试行）》和现场试验的有关安全规定。 2、红外检测的范围：只要表面发出的红外辐射不受阻挡都属于红外诊断的有效监测设备。例如：旋转电机、变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器、低压电器及二次回路等。 二、红外检测与诊断的基本要求 （一）对检测设备的要求 1、红外测温仪应操作简单，携带方便，测温精确度高，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰，仪器应满足现场带电实测对距离的要求，并应能对表面放射率、大气环境参数、测量距离 等进行修正以保证测量结果的真实性。 2、红外热电视应操作简单携带方便，有较好的测温精确度，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰图像清晰，具有图 像锁定、记录、输出和简单的分析功能
红外测温仪开题报告
毕业设计（论文）开题报告表 学生姓名学号090201042 所在学院信息学院专业、班级 指导教师指导教师单位 指导教师指导教师单位 毕业论文题目基于单片机红外测温仪的设计 开题报告内容 选题依据（选题经过，国内、国外研究现状，初步设想及突破点等）红外测温仪在工业领域广泛应用，但由于医用红外测温仪的特殊要求。1989 年以来，热释电耳道式测温仪才成功的用于体温测量，1991 年以后该产品已遍及欧美市场。我国在这方面的起步较晚。 2003 年，由中科院物理研究所王树铎教授研制的“非接触、口腔式红外线电子体温仪”才获得专利授权。在此之前，完全不与人体接触、又满足医疗测量精度要求的体温计还没有面世。 随着医疗技术的快速发展，人们对非接触、快速有效测温技术的需求越来越大，传统的接触式人体测温仪已经不能满足现代医用领域的测温需求。红外测温仪具有安全、可靠、非接触、快速、准确、方便、寿命长等方面不可替代的优势，已被越来越多的医疗行业认识和接受。 2003 年我国遭受非典型肺炎传染性疾病(SARS)，2009 年全球甲型H1N1 流感的肆虐，这些事件的发生，使人们越来越注重公共卫生安全。非接触、高精度医用红外测温仪的研究，对于公共场合、大流量人群的快速检测具有重要的意义，它不仅具有巨大的商业价值，而且具有重大的社会价值。本次设计初步设想是设计一种基于51 单片机的热释电红外测温仪。它以黑体辐射定律作为理论基础，是光学理论和微电子学综合发展的产物。红外信号经过光学系统聚焦在热释电探测器上并转变为相应的电信号，此信号经过放大、滤波、A/D 转换，再送到单片机中进行数据的处理、补偿，最后送到液晶显示单元显示。红外测温仪是一种将红外技术与微电子技术结合起来的一种新型测温仪器，它通过将被测物表面发射的红外波段辐射能量通过光学系统汇聚到红外探测器件上，使其产生一个电压信号，该信号经过放大、滤波、模/数转换后送到微控制器中进行温度补偿与数据处理，最后将目标温度值以数字形式显示在显示屏上。
变电所红外线测温仪使用管理制度(最新版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 变电所红外线测温仪使用管理制 度(最新版)
变电所红外线测温仪使用管理制度(最新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 一、目的：为了保证变电所人员能够正确管理和使用，特制订本制度. 二、职责：所长是测温仪管理的总负责人，负责测温仪的管理及组织测温、检查测温情况，值班长负责本班测温仪管理及设备测温，值班员协助值班长做好设备测温工作。 三、工作程序： 1.传递过程的管理： 1)测温仪的传递由所长负责。传递日期以测温仪排序表为准（见测温仪排序表），特殊情况经变电段或车间运行主任同意后转借他人的（需有借条），不能按排序表日期测温的应在“测温记录”及“运行记录”内注明原因。 2)传递日所长可提前两小时离所进行测温仪交接，离所时在运行记录中进行记录。如所内在传递日有工作所长脱离不开经车间同意可以适当提前或顺延。
红外测温仪设计方案
红外测温仪设计方案 红外测温仪已被证实是检测和诊断电子设备故障的工具。可节省大量开支，用红外测温仪，你可连续诊断电子连接问题和通过查找在DC电池上的输出滤波器连接处的热点，以检测不间断电源（UPS）的功能状态，你可检验电池组件和功率配电盘接线端子，开关齿轮或保险丝连接，防止能源消耗；由于松的连接器和组合会产生热，红外测温仪有助于识别回路中断器的绝缘故障。或监视电子压缩机；日常扫描变压器的热点可探测开裂的绕组和接线端子。 目录 1.红外测温仪的原理构造 2.红外测温仪的分类 3.红外测温仪的技术参数 1.红外测温仪的原理构造 红外测温仪是把从被测物接收的红外线，由透镜经过滤波器聚焦
在检波器上，检波器通过被测物辐射密度的积分，产生一个与温度成比例的电流或电压信号，在此后相连接的电器部件中，把此温度信号线性化，发射率区域的修正，及转换成一个标准的输出信号。原理上有便携式测温仪和固定式测温仪两种，因此，在选择合适的红外测温仪用于不同的测量点时，以下的特征将是主要的：1、瞄准器瞄准器有此作用，测温仪所指的测量块或测量点可以看见，大面积的被测物可以经常不要瞄准器。在小的被测物和较远的测量距离时，瞄准器以透光镜形式带有仪表板刻度或激光指向点是值得推荐的。2、透镜透镜确定测温仪的被测点，对大面积的物体来说，一般带有固定焦距的测温仪足够可以。但在测量距离远离聚焦点时，测量点边缘的图像将不清楚。为此，采用变焦镜更好，在所给予的变焦范围内，测温仪可调整测量距离，新的测温仪带有变焦的可替换镜头，近透镜和远透镜可不需校准复检进行更换。
2.红外测温仪的分类 红外线测温仪三大分类：（1）人用红外线测温仪：额温型红外线体温计（以下简称额温计）是一种利用红外接收原理测量人体的测温计。使用时，只须方便的将探测窗口对准额头位置，就能快速、准确的测得人体温度。（2）工业红外测温仪：工业红外测温仪测量物体的表面温度，其光传感器辐射、反射并传输能量，然后能量由探头进行收集、聚焦，再由其它的电路将信息转化为读书显示在机上，本机配备的激光灯更能对准被测物及提高测量精度。（3）畜牧业动物红外测温仪测温仪：兽用红外线非接触体温计根据普朗克原理，通过准确测定动物体表特定部位的体表温度，修正体表温度与实际温度的温差，便能准确显示出动物的个体体温。
变电站红外线测温工作标准
变电站红外线测温工作标准 一、红外线测温设备及管理 1. 以变电站的红外线成像仪（以下简称热像仪）为主要设备，各变电站、巡检班配备的红外线测温仪（以下简称测温枪）为辅助设备。 2. 热像仪平时在新会站保管，由新会站当值的值长负责管理。变电部制定各巡检班、变电站热像仪的使用计划时间表，各巡检班、变电站根据计划在指定时间段内向新会站借用及归还热像仪，由新会站当值值长负责交接及检查，并办理借用、归还登记手续。 二、每月定期红外线测温 1. 各变电站每月定期使用热像仪进行进行一次红外线测温，具体日期根据变电部的热像仪使用计划时间表确定。 2. 测温时利用红外线热像仪对所有设备进行扫描，无异常时不需要拍照（指定拍照点除外）。扫描重点参考《供电局红外检测工作管理规定》附件。对发现异常发热点时必须进行红外线拍照，注意记录当时流过发热点的电流及环境温度。 3. 要注意红外线扫描的次序，不能漏巡设备。对于高压场地的线路，宜从线路A架引落线夹开始，沿着电流的方向到线路刀闸、开关、CT、母线刀闸、母线T 型引落线夹。旁路刀闸带上负荷时应注意补测。特别不要遗漏10kV线路穿墙套管两侧、特别是户外侧的测温。 4. 需要对每台主变进行红外线拍照，从上（主控楼等高处）、前、后三个方向拍照三张。 5. 需要对220kV、110kV母线进行红外线拍照。每个设备间隔上的母线T型引落线夹（三相）一张；对于有两段母线的，只对设备接入运行（或热备用）的那段母线T型引落线夹拍照。另外，每组母线连接跳弓（三相）拍一张。 6. 需要对每组电抗器各拍一张红外线照片。主变电抗器因为不能开门进入的可以不拍照，但应尽量透过窗户进行红外线扫描。 7. 对设备进行拍照时，必须记录清楚设备名称、部位，以及热像仪自动生成的文件名，以便编写测温报告及检修。 8. 要注意时间性负荷的设备测温，特别是部分夜间负荷较大的10kV线路，应该选取设备负荷最大的时段进行测温扫描。 三、加强测温
红外测温系统电路设计
红外测温仪系统 1. 引言 温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。因此，实现对温度的实时测定就显的十分重要。然而，传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。但是，在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0. 75～100μm 的红外线.红外测温仪就是利用这一原理制作而成的。因此，红外测温仪具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。 图1 红外测温仪的测温图 2. 红外测温仪系统原理 2.1红外测温原理 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1，其它的物质反射系数小于1，称为灰体。应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。 由于黑体的光谱辐射功率Pb(λΤ)与绝对温度Τ 之间满足普朗克定理： ()1 ex p 251-= -T c c T P b λλλ （1） 其中，Pb(λΤ)—黑体的辐射出射度； λ—波长； T —绝对温度；
非接触式红外测温仪设计
非接触式红外测温仪设计 摘要 温度测量技术应用十分广泛，而且在现代设备故障检测领域中也是一项非常重要的技术。但在某些应用领域中，要求测量温度用的传感器不能与被测物体相接触，这就需要一种非接触的测温方式来满足上述测温需求。本论文正是应上述实际需求而设计的红外测温仪。 红外测温仪是以黑体辐射定律作为理论基础，是光学理论和微电子学综合发展的产物。与传统的测温方式相比，具有响应时间短、非接触、不干扰被测温场、使用寿命长、操作方便等一系列优点。 本文介绍了红外测温仪测温的基本原理和实现方法，提出了以STC89C51单片机为其核心控制部件的红外测温系统。详细介绍了该系统的构成和实现方式，给出了硬件原理图和软件的设计流程图。该系统主要由光学系统、光电探测器、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内目标的红外辐射能量，红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。STC89C51单片机负责控制启动温度测量、接收测量数据、并按照单片机中的温度值计算算法计算出目标的温度值再通过LED把结果显示出来。 关键词: STC89C51单片机，红外测温，LED显示
THE DESIGN OF NON－CONTECT INFRARED THERMOMETER ABSTRACT The technology of temperature measurement is used widespread, and it also important in the modern equipment failure examination field. But in some application domains, we needn’t the sensor contact with the measured object which used in temperature measurement, this needs a kind of non-contact temperature measurement to satisfies the demand and the design of this infrared thermometer is also based on the demand. Infrared thermomter, it uses the blackbody radiation laws as the theories foundation, it is the outcome that the optical theories and micro-electronics learn a comprehensive development. Compared to the way of traditional temperature measurement, it has a series of merits, such as short in response time, non-contact, noninterference to temperature field, long useful time and convenient operation, etc. The paper introduces the basic principle of infrared thermometer and the method of realization, puts forward infrared trermometer system with the STC89C51 MCU as the CPU. The paper introduces the composing and the method of that system in detail, and gives the hardware principle diagram and the design flow chart of the software. The system formed by the optical system, photoelectron detector,display and output partially. The optical system collects the infrared radiation energy of the object in its field of view, the infrared energy focusing on the instrument and transforms to the corresponding electrical signal. The STC89C51 MCU is used to start the temperature survey, data receive, count the value of the object temperature based on the arithmetic with in MCU and the result is displayed on LED.
变电所红外线测温仪使用管理制度标准版本
文件编号：RHD-QB-K6476 （管理制度范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 变电所红外线测温仪使用管理制度标准版本
变电所红外线测温仪使用管理制度 标准版本 操作指导：该管理制度文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 一、目的：为了保证变电所人员能够正确管理和使用，特制订本制度. 二、职责：所长是测温仪管理的总负责人，负责测温仪的管理及组织测温、检查测温情况，值班长负责本班测温仪管理及设备测温，值班员协助值班长做好设备测温工作。 三、工作程序： 1. 传递过程的管理： 1) 测温仪的传递由所长负责。传递日期以测温仪排序表为准（见测温仪排序表），特殊情况经变电
段或车间运行主任同意后转借他人的（需有借条），不能按排序表日期测温的应在“测温记录”及“运行记录”内注明原因。 2) 传递日所长可提前两小时离所进行测温仪交接，离所时在运行记录中进行记录。如所内在传递日有工作所长脱离不开经车间同意可以适当提前或顺延。 3) 测温仪的传递路线为测温仪所在地至下一个变电所的必经之路。传递过程中测温仪出现任何问题均由传递人负责。 4) 交接时交接人员要做好交接检查验收工作，并将验收情况记入运行记录簿中。接收后出现任何问题均由接收方负责。 测温仪在变电所内的管理： 1) 测温仪到所后，由所长负责管理，按值移
交；交接班时交接人员要做好交接检查验收工作，在运行记录簿中做明确记载，接收后出现任何问题均由接收方负责。 2) 测温仪应按规定时间交接，不得变更，如遇特殊情况须经变电段或车间运行主任同意，服从车间安排。 3) 测温仪到所后，每天早晨由所长向段里汇报。 2. 测温仪的使用及测温要求： 1) 在使用测温仪时要了解测温仪性能和使用方法，按正确的方法操作，即： a、测量被测物体的温度：将测温仪对准被测物体并用食指扣住扳机，便可从显示屏上读取瞬时温度值，下部显示温度最大值（MAX），松开扳机仪器即停止测温，显示温度值保持7秒钟后仪器自动关
红外测温系统设计-毕业设计说明
摘要： 在当今的生活中，传统的水银温度计有着很多大大小小的缺点，虽然它价格低、性能稳定，但是它精度低、测量时间长、不安全等缺点，给我们带来了众多麻烦和不便。红外线测温仪集快速、准确、安全、方便可靠等众多优点于一身，很快便被越来越多的人们所认知和接受。 本文根据红外线测温的原理，以STC89C52单片机作为核心控制部件，控制系统运行，结合TN901红外测温模块，搭配液晶显示器实现测温。本文大致介绍了这套系统的构成和实现方式，给出硬件、软件方面的设计流程。此系统主要由光电探测部分、系统运行部分和显示输出部分等组成：由TN901进行红外辐射采集，传入单片机，经由单片机处理转换为电信号，并在液晶模块中显示出来。 关键词：红外线测温 STC89C52 TN901
Abstract In today's life, the traditional mercury thermometer has many large and small faults, although its price is low, performance is stable, but its low precision, measurement time, uneasy congruent faults, brings us many troubles and inconvenience. Infrared thermometer set rapid, accurate, safe, convenient and reliable, and many other advantages in one, soon cognitive and accepted by more and more people. This paper according to the principle of infrared temperature measurement, STC89C52 single-chip computer as core control unit, control system, combined with TN901 infrared temperature measurement module, match LCD to realize temperature measuring. This paper Outlines the composition and implementation of the system, gives the hardware and software aspects of the design process. This system is mainly composed of photoelectric detection system is running, and display output sections such as: infrared radiation by TN901 collection, introduced into single chip microcomputer, processed by single-chip microcomputer is converted to electrical signals, and displayed in the LCD module. Keywords Infrared temperature measurement STC89C52 TN901
保护装置、二次回路红外测温作业指导书.doc
保护装置、二次回路红外测温标准化作业指导书 1 范围 本标准化作业指导书规定了保护装置、二次回路现场红外测温（一般检测）工作的准备工作、测温流程图、现场操作方法、测温周期和标准、测温记录管理等要求。 本标准化作业指导书适用于指导保护装置、二次回路红外测温的一般性检测工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 DL/T664—1999 带电设备红外诊断技术应用导则 国家电网公司[2009] 664号国家电网公司电力安全工作规程（变电部分） Q/GDW-10-G064-2009 红外检测诊断工作管理办法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准化作业指导书。 3.1 温升 temperature rise 被测设备表面温度和环境温度参照体表面温度之差。 3.2 温差 temperature difference 不同被测设备或同一被测设备不同部位之间的温度差。 3.3 相对温差 relative temperature difference 两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。相对温差δt，可用下式求出：δt=（τ1-τ2）/τ1*100%=（T1-T2）/(T1-T0)*100% 式中： τ1和T1——发热点的温升和温度； τ2和T2——正常相对应点的温升和温度； T0——环境温度参照体的温度。 3.4 环境温度参照体 reference body of ambient temperature 用来采集环境温度的物体。它不一定具有当时的真实环境温度，但具有与被检测设备相似的物理属性，并与被检测设备处于相似的环境之中。 3.5 一般检测 normal measurement 适用于用红外热像仪对电气设备进行大面积检测。 3.6电压致热型设备 heating of equipment caused by voltage 由于电压效应引起发热的设备。
基于A2TPMI的高精度红外测温系统设计
基于A2TPMI的高精度红外测温系统设计 温度测量主要有两种方式：一种是传统的接触式测量，另一种是以红外测温为代表的非接触式测量。传统的温度测量不仅反应速度慢，而且必须与被测物体接触。红外测温以红外传感器为核心进行非接触式测量，特别适用于高温和危险场合的非接触测温，得到了广泛的应用。本文将详细介绍如何设计基于SOC级微处理器的高精度红外测温系统，及其在电力温度检测、设备故障诊断方面的应用。 1．红外测温仪的工作原理 自然界一切温度高于绝对零度的物体，都在不停地向外发出红外线。物体发出的红外线能量大小及其波长分布同它的表面温度有密切关系，物体的辐射能量与温度的 4 次方成正比，其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合普朗克定律。因此我们通过测量物体辐射出的红外能量的大小就能测定物体的表面温度。微小的温度变化会引起明显的辐射能量变化，因此利用红外辐射测量温度的灵敏度很高。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。只要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，就是发射率ε，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，该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在0和1的数值之间。 红外测温仪的工作原理 (原文件名:图1红外测温仪的工作原理.jpg) 引用图片 红外测温仪的工作原理如图 1所示：被测物体辐射出的红外能量通过空气传送到红外测 温仪的物镜，物镜把红外线汇聚到红外探测器上，探测器将辐射能转换成电信号，又通过前置放大器、主放大器将信号放大、整形、滤波后，经过A／D转换电路处理后输入微处理器。微处理器进行环境温度补偿，并对温度值进行校正后驱动显示电路显示温度值。同时，微处理器还发出相应的报警信号，并且接受
完整版红外测温传感器
《传感器原理》课程读书报告 红外光电传感器测温仪红外测温传感器结构1 器目标制冷 前置红光学成像外
大放测探扫描系统路 同 放主处信显示号理步换录记转 红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变 红外测温传感器工作原理2 在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射量。 根．
《传感器原理》课程读书报告 据基尔霍夫定律、普朗克定律、维恩公式这三大辐射定律，物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与其表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
三大辐射定律均是以“黑体”作为研究对象分析得出的。但是，自然界中存在的实际物体都不是黑体，所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为了使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在0-1之间。根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。物体表面发射率主要决定于材料性质和表面状态（如表面氧化情况，涂层材料，粗糙程度及污秽状态等）。 当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断的向四周辐射电磁波，其中的红外线在给定的温度和波长下，物体发射的辐射能有一个最大值，这种物质成为黑体，其他的波段的最大值成为灰体。事实上，自然界中并不存在黑体，只是为了获得红外线的分布规律才提出的，从而导出了普朗克黑体辐射定律。 普朗克黑体辐射定律是用于描述在任意温度下从一个黑体中发射的电磁辐射的辐射率与电磁辐射的频率的关系公式。通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础用公式可表达为： E=δε（T-To） E是辐射出射度．单位是W／m3； δ是斯蒂芬一波尔兹曼常数，5．67x10-8W／（m2·K4）； ε是物体的辐射率： T是物体的温度（K）； To是物体周围的环境温度（K）。 红外测温仪电路比较复杂, 包括前置放大, 选频放大, 温度补偿, 线性化, 发射率ε （比辐射率）调节等。目前已有一种带单片机的智能红外测温仪, 利用单片机与软件的功能, 大大简化了硬件电路, 提高了仪表的稳定性、可靠性和准确性。 红外测温仪的光学系统可以是透射式, 也可以是反射式。反射式光学系统多采用凹面玻璃反射镜, 并在镜的表面镀金、铝、镍或铬等对红外辐射反射率很高的金属材料。 3红外测温理论基础 3.1红外辐射（红外线、红外光） 红外线是电磁波谱中，波长0.76μm-1000μm范围的电磁辐射，位于红外光与无线电波之间。与可见光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等特性相同。同时具有粒子性。对人的眼睛不敏感，要用对红外敏感的探测器才能接收到。红外辐射的本质是热辐射，热辐射包括紫外光、可见光辐射，但是在0.76μm-40μm红外辐射热效应最大。 自然界中一切温度高于绝对零度的有生命和无生命的物体，时时刻刻都在不停地辐射红外线。辐射的量主要由物体的温度和材料本身的性质决定；特别热辐射的强度及光谱成份取决于辐射体的温度。 3.2黑体辐射规律 黑体红外辐射的基本规律揭示的是黑体发射的红外热辐射随温度及波长的定量
提高红外测温准确性的方法
.提高红外测温准确性的方法 在现场进行设备红外检测和故障诊断时，往往受到一系列主客观因素的限制，以致影响检测故障的准确性和诊断的可靠性。因此，为了提高故障检测与诊断效果，除了正确运用分析处理方法以外，还必须对影响检测结果的各种因素，有充分的估计和预想。采取相应的对策和技术方法，使各种不利因素的影响降低到最小程度。 1.1测温准确性 设备故障红外诊断最核心的问题，是要求准确地获得被测设备的温度分布或故障相关部位温度值与温升值。这个温度信息不仅是判断设备有无故障的依据，也是判断故障属性、位置、严重程度的客观依据。因此，对被测设备故障相关部位温度的计算与合理修正，将是提高检测设备表面温度准确性的关键环节。然而在现场进行设备红外检测时，由于检测条件和环境的影响变化，可能导致同一设备因检测条件不同，而得到不同的结果。因此，为了提高红外检测的准确度，必须对现场检测过程中或对检测结果的分析处理中，采取相应的对策与措施或选择良好的检测条件，或对检测现场结果进行合理的修正。如作业人员的组织培训，计划的制定，受检对象的选择，检测仪器的准备，检测位置的选择或设定等等。 1.2运行状态的影响与对策 电气设备故障无论是电流效应引起的发热故障(导电回路故障)，发热功率与负荷电流值的平方成正比。电压效应引起的发热故障(绝缘介质故障)，发热功率与运行电压的平方成正比。因此，设备的工作电压和负荷电流的大小，将直接影响到红外检测与故障诊断的效果。泄漏电流的增大，能造成高压设备部分电压不均匀。如果没有加载运行或者负荷很低，则会使设备故障发热不明显，即使存在较严重的故障，也不可能因特征性热异常的形式暴露出来。只有当设备在额定电压下运行，而且负荷越大时，发热及温升才越严重，故障点的特征性热异常也暴露得越明显。因此在进行红外检测时，为了能够取得可靠的检测效果，要尽量保证设备在额定电压和满负荷下运行，即使不能做到连续满负荷运行，也应编制一个运行方案，以便在检测前和检测过程中，能让设备满负荷运行一段时间(如4～6h)，使设备故障部位有足够的发热时间，并保证其表面达到稳定温升。 由于电气设备故障红外诊断时，故障判断标准往往是以设备在额定电流时的温升为依据，因此当检测时实际运行电流小于额定电流时，应该是现场实际测量的设备故障点温升换算为额定电流的温升。其计算公式如下： δθ=(in/i1)kδθ1 式中in—设备额定电流； i1—设备实际运行电流； δθ—额定电流in时设备内载流导体故障点温升，℃； δθ1—在实际运行电流i1时设备内部载流导体故障点温升，℃； k—设备内部导电回路温升常数。 1.3设备表面发射率的影响与对策 任何红外测量仪器都是通过测量电气设备表面红外辐射功率，来获得设备温度信息的。并且在红外诊断仪器接收来自目标红外辐射功率相同的情况下，因目标的表面发射率不同，将会得到不同的检测结果。也就是说，相同辐射功率，发射率越低，就会显示越高的温度。因物体表面发射率主要决定于材料性质和表面状态(如表面氧化情况，涂层材料，粗糙程度及污秽状态等)。因此为了应用红外热像仪器准确地测量电气设备温度，必须要知道受检目标的发射率值，并将该值作为计算温度的重要参数输入计算机或者调整红外测量仪的ε修正值，以便对所测量的温度输出值进行发射率修正。消除发射率对检测结果影响的另外两种对策措施是：当使用红外热像仪进行测量时，要对发射进行修正，查出被测设备部件表面的发射率值进行发射率修正，从而获得可靠的测温结果，提高检测的可靠性；对于红外检测的故障频