Industrielle Anwendungen von Thermometern
Temperatur, Druck, Strom, Spannung und andere grundlegende physikalische Größen sind den Menschen vertraut. Im industriellen Bereich haben die Qualität der Produkte und die Kontrolle des gesamten Prozesses einen erheblichen Einfluss. Unter diesen grundlegenden physikalischen Größen ist das Messen und Kalibrieren der Temperatur viel schwieriger. Dies liegt daran, dass der Einfluss von Isolierung und Wärmeübertragung im Temperatursystem selbst sehr komplex ist, was zu einem großen Volumen an Kalibrierungssystemen für die Temperaturmessung, einer langen erforderlichen Stabilitätszeit und Schwierigkeiten bei der Verbesserung der Genauigkeit führt. Es ist nicht wie bei einem Drucksystem, bei dem nur die Leckage der Druckübertragungsleitung sicherstellen kann, dass sich der Innen- und Außendruck nicht gegenseitig beeinflussen. Dies macht es einfach, eine schnelle Druckübertragung mit einer Stabilitätszeit von nur wenigen Millisekunden und einer Messgenauigkeit von über zehn Tausendstel zu erreichen.
Betrachten wir ein hochpräzises und hochstabiles Temperaturmesssystem, dessen Isolierung gewährleistet ist, was bedeutet, dass es unmöglich ist, die Wärmeübertragung vollständig zu verhindern. Normalerweise wird angenommen, dass der Temperaturgradient eines kleinen Volumens in seinem inneren Massenzentrum ausreichend ausgeglichen ist, wenn ein ausreichend großes Volumen ein thermisches Gleichgewicht erreicht, was einer der wichtigen Gründe für das große Volumen von Temperaturkalibrierungsquellen ist. Darüber hinaus ist die Wärmeübertragung eines Temperatursystems auch sehr komplex und erfolgt häufig durch Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung. Man kann sich vorstellen, dass es fast unmöglich ist, seine Temperatur plötzlich zu ändern und ein thermisches Gleichgewicht zu erreichen. Dies liegt daran, dass herkömmliche Temperaturkalibrierungsquellen, um ein gewisses Maß an Temperaturfeldgleichmäßigkeit zu gewährleisten, ein großes Volumen und lange Aufheiz- und Abkühlzeiten aufweisen, was dazu führt, dass die Inspektion, Wartung und Kalibrierung von Temperaturmesssystemen im industriellen Bereich zeitaufwändig, arbeitsintensiv und teuer ist und die Zuverlässigkeit des Systems durch mehrfache Demontage und Montage von Temperatursonden beeinträchtigt wird.
Die Industrie hofft auf eine kleine und leichte tragbare Temperaturkalibrierungsquelle (Konstanttemperaturbad), die einem Druckkalibrator ähnelt. Dieser kleine und tragbare Temperaturkalibrator muss jedoch die Nachteile einer schlechten Temperaturfeldgleichmäßigkeit und -stabilität überwinden, die durch das reduzierte Volumen verursacht werden. Um einen stabilen Temperaturanstieg und -abfall in kurzer Zeit zu erreichen, muss eine enge Zusammenarbeit zwischen Heizung und Kühlung stattfinden, wodurch die Heiz- und Kühlzeit verkürzt werden kann. Kühlung und Heizung in einem miniaturisierten Konstanttemperaturbad beeinflussen auch die Temperaturfeldgleichmäßigkeit. Unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren ist daher ein tragbarer Temperaturkalibrator mit ultrakleinem Volumen und einer gewissen Genauigkeit, der schnell ansteigen und abfallen kann, ein Feldanwendungsinstrument, das seit vielen Jahren im Bereich der Temperaturmesstechnik erforscht und entwickelt wird.
Die Infrarot-Erkennungstechnologie ist ein zentrales Förderprojekt für nationale wissenschaftliche und technologische Errungenschaften während des Neunten Fünfjahresplans. Die Infrarot-Erkennung ist eine Online-Überwachungs-(unterbrechungsfreie) High-Tech-Erkennungstechnologie, die optoelektronische Bildgebungstechnologie, Computertechnologie und Bildverarbeitungstechnologie integriert. Durch den Empfang von von Objekten abgegebenen Infrarotstrahlen (Infrarotstrahlung) wird das Wärmebild auf einem fluoreszierenden Bildschirm angezeigt, um die Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Objekts genau zu bestimmen. Dies bietet die Vorteile von Genauigkeit, Echtzeit und Geschwindigkeit. Jedes Objekt strahlt aufgrund der Bewegung seiner eigenen Moleküle kontinuierlich Infrarot-Wärmeenergie nach außen ab und bildet ein bestimmtes Temperaturfeld auf der Oberfläche des Objekts, das allgemein als „Wärmebild“ bezeichnet wird. Die Infrarot-Diagnosetechnologie absorbiert genau diese Infrarot-Strahlungsenergie und misst die Oberflächentemperatur und die Temperaturfeldverteilung des Geräts, um die Erwärmungssituation des Geräts zu bestimmen. Es gibt viele Testgeräte, die Infrarot-Diagnosetechnologie verwenden, wie z. B. Infrarot-Thermometer, Infrarot-Wärmefernseher, Infrarot-Wärmebildkameras usw. Geräte wie Infrarot-Wärmebildfernseher und Infrarot-Wärmebildkameras verwenden Wärmebildtechnologie, um unsichtbare „Wärmebilder“ in sichtbare Lichtbilder umzuwandeln, wodurch der Testeffekt intuitiv und hochempfindlich wird. Sie können subtile Änderungen im thermischen Zustand des Geräts erkennen, die internen und externen Heizbedingungen des Geräts genau wiedergeben, sind hochzuverlässig und sehr effektiv bei der Erkennung von Gerätegefahren.
Die Infrarot-Diagnosetechnologie ermöglicht zuverlässige Vorhersagen über frühe Fehler, Defekte und die Isolationsleistung von elektrischen Geräten und hebt die vorbeugende Prüfung und Wartung herkömmlicher elektrischer Geräte (die vorbeugende Prüfung wurde in den 1950er Jahren in der Sowjetunion als Standard eingeführt) auf eine vorausschauende Wartung. Dies ist auch die Richtung der Entwicklung moderner Energieunternehmen. Insbesondere mit der Entwicklung großer Stromeinheiten und Ultrahochspannung wurden immer höhere Anforderungen an den zuverlässigen Betrieb des Stromsystems gestellt, was mit der Stabilität des Stromnetzes zusammenhängt. Mit der kontinuierlichen Entwicklung, Reife und Verbesserung moderner Wissenschaft und Technologie zeichnet sich die Verwendung der Infrarot-Zustandsüberwachungs- und -diagnosetechnologie durch große Entfernungen, berührungsloses, nicht proben- und nicht demontierbares Arbeiten sowie durch Genauigkeit, Schnelligkeit und Intuition aus. Sie kann die meisten Fehler elektrischer Geräte online in Echtzeit überwachen und diagnostizieren (wobei praktisch die Erkennung verschiedener Fehler aller elektrischen Geräte abgedeckt ist). Sie wird von der in- und ausländischen Energiebranche hoch geschätzt (ein fortschrittliches zustandsbasiertes Wartungssystem, das Ende der 1970er Jahre im Ausland weit verbreitet war) und hat sich rasch entwickelt. Der Einsatz von Infrarot-Erkennungstechnologie ist von großer Bedeutung, um die Zuverlässigkeit und Effizienz elektrischer Geräte zu verbessern, die betriebliche Wirtschaftlichkeit zu steigern und die Wartungskosten zu senken. Es handelt sich um eine weit verbreitete Methode im Bereich der vorausschauenden Wartung, mit der auch das Wartungsniveau und der Zustand der Geräte auf ein höheres Niveau gehoben werden können.
