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  4. 04
    2016
    08

    亚泰告诉你如何利用温度诊断机械设备

    根据测量时测温传感器是否与被测对象接触,将测温方式分为接触式测温和非接触式测温两大类。

    1,接触式测温

    接触式测温是将测温传感器与被测对象接触,被测对象与测温传感器之间因传导热交换而达到热平衡,根据测温传感器中的温度敏感元件的某一物理特性随温度而变化的特性来检测温度。将测得的温度与界值温度进行比较,便可分析出被测对象的工作状态。目前,在各工业领域获得广泛应用的接触式测温方法主要有热电偶法、热电阻法两种。

    (1)热电偶测温工作原理热电偶是基于热电效应原理进行测量的。当两种不同材料的导体组成一个闭合回路时,如果两端结点温度不同,则在两者之间会产生电动势,并在回路中形成电流。其电动势大小与两种导体的性质和结点温度有关,这一物理现象称之为热电效应。根据热电效应将两种电极配置在一起即可组成热电偶。

    热电偶由两根不同材料的导体A、B焊接而成,如图7-1所示,焊合的一端T为工作端(热端),用以插入被测介质中测温,连接导线的另一端T。为自由端(冷端)。若两端所处温度不同,仪表则指示出热电偶所产生的热电动势。

    图7-1  热电偶测温原理

    1—热电偶;2—测量仪表;3—导线

    热电偶的热电势与热电偶材料,两端温度T、T0有关,而与热电极长度直径无关。若冷端温度T不变,在热电偶材料已定的情况下其热电势E只是被测量温度的函数。根据所测得的热电势E的大小,便可确定被测温度值。

    常用的热电偶有普通工业用热电偶和铠装热电偶两大类。

    (2)热电阻测温工作原理导体的电阻会随着温度的改变而变化,热电阻法测温就是利用导体的这种特性来进行的。在机械监测与故障诊断领域中,常用的热电阻有工业用热电阻、铠装热电阻、标准热电阻以及半导体热敏电阻四大类。

    2.非接触式测温(红外测温)

    非接触式测温主要是采用物体热辐射的原理进行的,因此,非接触式测温方法又称红外测温法利用物体的辐射进行测温,只需把温度计对准被测物体,而不必与被测物直接接触,因此,它可以测量运动物体的温度且不破坏被测对象的温度场。从第二节开始将重点讲述这一内容。表7-1列出了红外测温与接触式测温的性能比较。

    表7-1  红外测温和接触式测温方式的性能比较

    项目                   红  外  测  温                       接  触  测  温
    特点

    ①非接触测温对被测物体无影响;

    ②测物体表面温度;

    ③反应速度快,可测运动中的物体和瞬态温度;

    ④测温范围宽;

    ⑤测温精度高,分辨0.01℃或更小;

    ⑥可对小面积测温、直径可达数微米;

    ⑦可对点、线、面测温;

    ⑧可进行远距离测量;

    ⑨可测量腐蚀性物体温度

    ①接触测温对被测温度场有影响;

    ②适合测瞬态温度;

    ③不便于测运动中的物体;

    ④测温范围不够宽;

    ⑤不便于同时测量多个目标

    要求

    ①知道被测物的发射率;

    ②被测物的辐射能充分抵达红外探测器;

    ③尽量消除背景噪声

    ①测温设备与被测物间接触良好;

    ②被测物温度不能有显著变化

    3.红外诊断方法

    (1)表面温度判断法遵照已有的标准,对设备显示温度过热的部位进行检测并按相关的规定判断它的状态是否正常的方法。

    (2)同类比较法在同一类型被检设备之间进行比较的方法。所谓“同类”设备的含义是指它们的类型、工况、环境温度和背景热噪声相同或相近,可以相互比较的设备。具体做法是将同类设备的对应部位温度值进行比较,这样更容易判断出设备状态是否正常。在进行同类比较时,要注意排除它们同时存在热故障的可能性。

    (3)热谱图分析法根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱差异来判断设备是否正常的方法。

    (4)档案分析法将测量结果与设备的红外诊断技术档案相比较来进行分析诊断的方法。这种方法有利于对重要的、结构复杂的设备进行正确的诊断,应用这种方法需要预先为诊断对象建立红外诊断技术档案。

    (文章首发亚泰光电官网,欢迎您的指导与交流!亚泰光电,国内知名工业内窥镜油品分析仪研发、生产厂家,致力于为客户提供针对性、专业化、系统性的设备诊断和状态监测产品解决方案,欢迎您的咨询与洽谈。0755-86656390)

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