红外成像在舰艇机电设备故障诊断中的应用.pdf

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1、第30卷第6期2叭7年12月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．30No．6Dec．2017红外成像在舰艇机电设备故障诊断中的应用马秋平1，于涛2(1．92956部队，辽宁大连116000；2．91315部队，辽宁大连116000)摘要：文章依据红外热成像用于设备故障诊断的理论支持，重点介绍了红外热成像在舰艇设备上应用及故障诊断方法，列举了两例故障诊断实例，证明了应用红外热成像技术发现机电设备故障的可行性。关键词：红外热成像；机电设备；故障诊断中图分类号：U672doi：10．13352／j．issn．1001—8328．2017．06．0

2、08Abstract：Asthetheoreticalsupporttothefaultdiagnosiswithinfhredthe瑚ography，infhredthe珊ographyisintmducedmainlyto印plyinfaultdiagnosisformarineequipmentswithtwocases，whichproVesfeasible．Keywords：i—-raredthe瑚ography；electmmechanicalequipment；faultdiagnosis红外热成像技术是一种非接触式技术，通过接收目标辐

3、射的红外线进行探测，利用获得目标的辐射差，并将其转换为可见光，从而获得目标特征的一种先进技术。红外热成像技术广泛地应用于军事、医疗、生物等诸多领域，特别是其在诸多领域中的故障诊断功能得到了广泛的应用⋯，本文结合实际工作经验，主要介绍了热成像技术在舰艇机电设备故障诊断中的实际应用。1设备故障诊断的理论支持红外检测技术能够在包括设备故障诊断等实际使用中得到广泛应用，主要依赖于红外光谱的辐射和设备状态与温度的固有关系。1)物体红外辐射与温度的关系。普朗克定律、斯忒藩一波尔兹曼定律和及维恩位移定律是红外光谱辐射理论的三大定律，这三大定律揭示了物体红外辐射与物

4、体表面温度的关系。(1)任何物体的温度只要高于绝对零度(一273℃)，该物体就向外部发射由热能转变的热辐射。(2)物体温度不同，其辐射出的能量不同，且辐射波的波长也不同，但总是包含着红外辐射在内，温度与辐射能量有着固定的数学关系。(3)物体温度在1000℃以下时，其热辐射中最强的电磁波是红外辐射。红外辐射与物体温度的这些关系奠定了红外测温技术在设备故障诊断领域的应用基础。2)设备状态与表面温度的关系。运用热像仪检测设备可以获得设备表面温度场的分布情况图，如果设备出现磨损、腐蚀、疲劳、变形、老化、接触不良、异常震动和污染等故障，或者是设备的零部件本身存

5、在缺陷时，在设备表面温度场的分布情况图中就会出现明显的“热点”高温区和“冷点”低温区，对获得的相关数据应用相应的故障诊断方法，可进行故障诊断旧j。2在设备故障诊断中的应用1)舰艇柴油机红外检测。舰艇的推进柴油机和发电柴油机在舰艇航行期间将连续不断工作，随着运行工况逐渐的稳定，柴油机产生的热量和有关零部件的温度也将保持在一定的稳定范围内。当柴油机内部出现故障或零部件出现缺陷时，将会导致局部零部件表面温度产生突变，通过对柴油机表面温度检测能够及时掌握柴油机工作状态，并及时发现柴油机故障和缺陷，从而避免严重事故的发生，作者简介：马秋平(1976一)，男，辽

6、宁东港人，工程师，大学本科，主要从事修船技术和管理工作。·21·2017年第6期中国修船第30卷确保柴油机正常运转∞o。2)舰艇轴系红外检测。舰艇轴系一般包括轴、联轴节、变速齿轮箱、支点轴承、艉轴密封装置及螺旋桨等，其中由于螺旋桨在舰艇外部水下部分，不便于使用红外热像仪进行检测外，其他轴系装置在舰艇内部，均可以进行红外检测。通过对轴系其他装置进行外热像测温检测，可以全面了解掌握轴系工作状态，及时发现轴系故障，保证舰艇航行安全。3)舰艇电机和泵的红外检测。舰艇上电动机一般为三相异步电动机，为各种泵浦提供动力，与各种泵浦连接后拖动泵浦运转，在电机和泵运转

7、的过程中，通过检测电机和泵的表面温度可以反映出电机和泵的工作状态，并及时发现故障和缺陷，从而实现对电机和泵的有效监控。4。。4)舰艇电气设备的红外检测。舰艇电气设备，主要包括电动机、电缆、变压器、控制箱和配电屏，其中控制箱和配电屏内部包含开关、接触器、继电器和汇流排等。由于舰艇航行过程中产生振动及高温高湿的工作环境，这些设备经常会发生接触不良、接线松动和绝缘值低及线路提前老化等故障，通过红外热像仪检测设备温度变化，可以有效地检测电气设备的故障，确保舰艇用电安全。3故障诊断方法1)表面温度判断法。表面温度判断法是依据现有标准，对获取的设备温度过高的部位

8、按相关的规定判断其状态正常与否。2)相对温差判断法。相对温差判断法是针对设备负荷不同、环境温度不同，对红外检