红外热成像技术的应用加热炉管壁温度的测量.pptx

红外热成像技术的应用加热炉管壁温度的测量汇报人：2024-01-10

CONTENTS红外热成像技术基本原理加热炉管壁温度测量需求分析红外热成像技术在加热炉管壁温度测量中应用实验验证与结果分析工程应用案例分享未来发展趋势与挑战

红外热成像技术基本原理01

VS自然界中一切温度高于绝对零度的物体都会不断向外辐射红外线，这种现象被称为红外辐射。红外辐射的波长范围在0.75-1000微米之间，其中近红外波长为0.75-3微米，中红外波长为3-6微米，远红外波长为6-15微米，超远红外波长为15-1000微米。热成像利用红外探测器接收物体辐射的红外线，通过光电转换、信号处理等手段，将物体表面的温度分布转换成可见图像的技术称为热成像。热成像技术可以直观地显示物体表面的温度分布，为工业检测、医疗诊断、安防监控等领域提供了一种有效的无损检测手段。红外辐射红外辐射与热成像

热电偶型红外探测器利用热电效应原理，将红外辐射转换成电信号。当红外辐射照射到两种不同材料的接点时，由于两种材料的电子逸出功不同，会产生热电势差。通过测量这个热电势差，就可以确定红外辐射的强度。热释电型红外探测器利用热释电效应原理，将红外辐射转换成电信号。某些晶体材料在受到红外辐射照射时，会产生自发极化现象，从而在晶体两端产生电荷。通过测量这个电荷量，就可以确定红外辐射的强度。光子型红外探测器利用光电效应原理，将红外辐射转换成电信号。当红外光子照射到探测器上时，会使探测器材料中的电子从价带跃迁到导带，产生光生载流子。通过收集这些光生载流子并转换成电信号，就可以确定红外辐射的强度。红外探测器类型及工作原理

红外热成像系统组成光学系统：包括红外镜头、光学滤波器等部件，用于将目标物体发出的红外辐射聚焦到红外探测器上，并滤除背景干扰和杂散光等噪声信号。红外探测器：用于接收目标物体发出的红外辐射，并将其转换成电信号。不同类型的红外探测器具有不同的响应波长范围和灵敏度等特性。信号处理电路：包括放大器、滤波器、模数转换器等部件，用于对红外探测器输出的微弱电信号进行放大、滤波和数字化处理，以便后续的数据处理和图像重建。数据处理与图像重建：通过对经过信号处理后的数据进行进一步的处理和分析，提取出目标物体的温度分布信息，并利用计算机图形学技术将其转换成可见的热图像。同时还可以通过图像处理技术对热图像进行增强、去噪等操作，以提高图像的清晰度和分辨率。

加热炉管壁温度测量需求分析02

加热炉管壁常因局部高温而产生热点，这些热点对炉体寿命和安全生产具有重要影响。管壁温度从内到外存在较大的温度梯度，使得准确测量管壁温度具有挑战性。加热炉运行过程中，管壁温度会随着时间和加热功率的变化而动态变化。局部高温温度梯度大动态变化加热炉管壁温度分布特点

如热电偶等接触式测温方法，虽然测量准确，但会对管壁温度场产生干扰，且长期使用容易损坏。接触式测温如红外点温仪等非接触式测温方法，虽然不会对管壁温度场产生干扰，但只能测量局部点温度，无法全面反映管壁温度分布。非接触式测温传统测温方法局限性

红外热成像技术无需接触被测物体，即可实现快速、准确的温度测量，不会对管壁温度场产生干扰。非接触式测量红外热成像技术能够获取物体表面的二维温度分布图像，直观显示管壁温度的整体分布和局部细节。全面反映温度分布红外热成像技术具有较高的测量精度和分辨率，能够满足加热炉管壁温度测量的高精度要求。高精度测量红外热成像技术可实现实时监测和预警功能，及时发现管壁温度的异常变化，为加热炉的安全运行提供保障。实时监测与预警红外热成像技术优势

红外热成像技术在加热炉管壁温度测量中应用03

根据加热炉管壁温度范围、发射率、测量精度等要求，选择合适型号的红外热像仪。红外热像仪选型光学系统搭建参数设置将红外热像仪安装在合适位置，调整焦距和视角，确保能够清晰捕捉到加热炉管壁的红外辐射。根据红外热像仪的说明书和操作指南，设置合适的测量参数，如温度范围、发射率、环境温度等。030201系统搭建与参数设置

对采集到的温度数据进行预处理，包括去噪、平滑、归一化等操作，以提高数据质量动红外热像仪，实时采集加热炉管壁的红外辐射数据，并将其转换为温度数据。从预处理后的数据中提取出与加热炉管壁温度相关的特征，如温度分布、温度变化率等。利用提取的特征建立数学模型，对加热炉管壁温度进行预测和分析。数据采集特征提取数据预处理数据建模数据采集与处理流程

结果展示将预测和分析结果以图表、图像等形式进行展示，以便直观地了解加热炉管壁的温度分布情况。评估指标采用均方误差（MSE）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）等指标对预测结果进行评估，以衡量预测精度和模型性能。同时，还可以结合实际情况设定其他评估指标，如温度波动范围、最大温差等。结果展示与评估指标

实验验