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出版者:中国水利水电出版社

作者:陈永辉

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2006-5

价格:42.00

装帧:平装

isbn号码:9787508437415

丛书系列:

图书标签:

• 供电设备
• 红外诊断
• 电气检测
• 预防性维护
• 电力系统
• 热成像
• 设备故障
• 电气安全
• 在线监测
• 状态监测

《热成像在工业设备维护中的应用》 一、 概述 在现代工业生产体系中，设备的稳定运行是保障生产效率和产品质量的基石。一旦关键设备发生故障，轻则影响生产流程，重则可能导致巨大的经济损失甚至安全事故。因此，如何有效地预测、诊断和排除设备故障，是工业界长期关注的核心问题。传统的设备检测方法，如听诊、触诊、敲击、嗅闻以及一些传统的电气检测手段，虽然在一定程度上能帮助发现问题，但往往存在局限性：它们往往依赖于操作人员的经验，对早期、微小的故障不敏感，且可能需要中断设备运行，增加了维护成本和风险。 随着科技的进步，非接触式、无损检测技术在工业维护领域的应用越来越广泛，其中，热成像技术因其直观、高效、安全等特点，已成为一种不可或缺的设备诊断工具。热成像仪能够捕捉物体表面散发出的红外辐射，并将其转化为可见的图像，不同温度的区域在图像中呈现出不同的颜色，从而揭示出设备在运行过程中可能存在的温度异常。这些温度异常往往是设备内部故障的早期预警信号，例如电阻增大、接触不良、过载、散热不良、绝缘损坏等，这些问题在早期阶段可能不会引起明显的机械损伤或性能下降，但其产生的热量积累却能在热成像图上清晰地显现出来。 本书《热成像在工业设备维护中的应用》旨在全面、深入地探讨热成像技术在各类工业设备故障诊断与预防维护中的实际应用。本书将从热成像技术的基本原理出发，详细介绍不同类型热成像仪的性能特点与选择依据，进而重点阐述如何在各种常见的工业设备中，利用热成像技术识别潜在的故障隐患。本书内容丰富，案例详实，力求为广大工业界的技术人员、工程师、维护专家以及相关管理人员提供一套系统、实用的热成像技术应用指南，帮助他们提升设备维护的智能化水平，降低运行成本，提高生产效率和设备可靠性。 二、 热成像技术的基本原理与设备选型 任何物体都会向外辐射红外线，其辐射强度与物体的温度密切相关。热成像仪的核心在于通过捕捉这些红外辐射，并将其转换为可视化的温度分布图像。本书的第一部分将首先为读者梳理红外热成像技术的科学基础，包括黑体辐射、发射率、反射率、透过率等关键概念，以及热辐射的传播方式和影响因素。理解这些基本原理，是正确解读热成像图像，准确诊断故障的前提。 接着，本书将深入剖析不同类型红外热成像仪的结构、工作原理及其关键技术参数，如分辨率、测温范围、灵敏度（NETD）、视场角（FOV）、图像处理能力等。读者将了解到，针对不同的应用场景和检测需求，选择合适的热成像仪至关重要。例如，对于远距离检测高压输电线路，需要高分辨率、长焦距的设备；而对于近距离检测小型精密部件，则可能需要高灵敏度、微距功能的设备。本书还将探讨热成像仪的软件功能，如多点测温、区域分析、趋势分析、报告生成等，以及如何根据实际应用选择具备特定功能的配件，如不同滤光片、防护罩等。 三、 热成像技术在电气设备维护中的应用 电气设备是工业生产中最常见、也是最容易出现故障的设备类型之一。电气连接不良、过载、绝缘老化等问题，都会导致局部温度升高，这正是热成像技术大显身手的领域。 本书的第二部分将重点介绍热成像技术在各类电气设备维护中的具体应用。 高压电气设备： 包括变压器、断路器、互感器、隔离开关、电缆接头等。这些设备运行在高温、高湿、高污染等恶劣环境下，接触不良、绝缘劣化是常见故障。热成像仪可以远距离、非接触地检测这些设备的外表面温度，及时发现因接触电阻增大、绝缘受潮或损坏而产生的异常热点。例如，变压器油温异常升高可能预示着绕组过载或内部故障；断路器触头温度过高可能表明接触电阻增大，存在跳闸隐患；电缆接头过热是导致电缆故障的常见原因。 低压电气设备： 包括配电盘、开关柜、电机、发电机、电动机、UPS系统、电池组等。这些设备虽然电压较低，但其内部的连接、开关元件、电缆等也可能因老化、松动、过载而产生热量积累。通过热成像，可以发现断路器触头接触不良、电缆接头松动、保险丝座虚接、电机轴承润滑不良导致的发热等问题。对于UPS系统和电池组，定期进行热成像检测，可以及时发现单体电池容量下降、连接不良导致的过热，有效预防因电池故障引起的系统停运。 电机和发电机： 运行时产生的温度是其健康状况的重要指标。热成像可以检测电机绕组、轴承、风扇等部位的温度分布。轴承磨损、润滑不良、绕组短路或开路、冷却系统故障等，都会在热成像图上有所体现，从而为预防性维护提供依据。 本书将结合大量实际案例，详细阐述在检测这些电气设备时，如何根据设备结构和运行特点，设定合理的温度阈值，如何区分正常运行温度与异常发热，以及如何通过对比历史数据来判断故障的严重程度和发展趋势。 四、 热成像技术在机械设备维护中的应用 除了电气设备，大量的机械设备也同样受益于热成像技术的应用。许多机械故障的发生，往往伴随着摩擦、磨损、润滑不良等，这些过程都会产生额外的热量。 本书的第三部分将聚焦于热成像技术在机械设备维护中的应用： 旋转机械： 如泵、风机、压缩机、齿轮箱、轴承座等。轴承的润滑状态、磨损程度，齿轮的啮合情况，皮带的张力，联轴器的同心度，以及设备内部的泄漏等，都可能导致温度异常。例如，润滑油不足或润滑不良的轴承会因摩擦增大而迅速升温；齿轮箱内的齿轮磨损或润滑不良，也会导致局部过热。 固定式机械： 如炉体、管道、阀门、水箱、储罐等。对这些设备进行热成像检测，可以发现保温层损坏、泄漏、内部堵塞、结垢等问题。例如，管道保温层破损会导致热量大量散失，在保温层破损处呈现冷点；阀门内部密封不严，可能导致介质泄漏，从而在阀体表面产生温度异常。 液压和气动系统： 这些系统中，液压油或压缩空气的流动、压力变化以及内部元件的磨损，都可能产生温度变化。热成像可以用于检测液压泵、液压缸、气动马达、溢流阀等元件的温度，判断是否存在堵塞、泄漏或磨损。 本书将详细介绍在检测不同类型的机械设备时，需要考虑哪些关键部件，如何设定检测参数，以及如何结合机械设备的结构特点和工作原理，对热成像图像进行深入分析，从而准确判断故障类型和位置。 五、 热成像技术在其他工业领域的应用 除了电气和机械设备，热成像技术在许多其他工业领域也发挥着重要作用。 本书的第四部分将扩展热成像技术的应用范围，探讨其在以下领域的应用： 建筑与结构检测： 如检测建筑物的保温层是否均匀、是否存在渗漏水、窗户和门的密封性如何，以及检测墙体、屋顶是否存在结构性问题（如裂缝、空鼓）导致的温度异常。 化工与制药： 检测反应釜、管道、储罐的温度是否正常，是否存在结焦、堵塞、泄漏等问题。 冶金与铸造： 检测熔炉、钢包、轧辊等高温设备的温度分布，以及铸件的冷却过程。 食品加工： 检测烘箱、冷却设备、包装设备的温度，确保工艺过程的准确性。 消防安全： 监测仓库、林区等区域的潜在火源，及时发现异常升温点。 在这些应用中，将介绍如何根据不同行业、不同工艺的特点，调整热成像仪的设置，并解读产生的热成像图像，以发现潜在的风险。 六、 热成像诊断的实践与案例分析 理论知识的学习最终需要通过实践来检验和巩固。本书的第五部分将为读者提供详实的实践指导。 检测流程与规范： 详细介绍一套完整的工业设备热成像检测流程，包括检测前的准备工作（设备信息收集、安全评估、环境考虑）、检测过程中的操作技巧（角度选择、距离控制、参数设定）、检测后的数据处理与分析。 图像解读与故障判断： 深入解析热成像图像的特点，如何区分正常温度梯度与故障引起的异常热点，如何利用软件功能进行辅助分析，以及如何结合设备的结构图、原理图和其他检测手段，做出准确的故障诊断。 典型案例库： 收集并详细分析来自不同工业领域的典型热成像诊断案例。每个案例将包含设备描述、检测目的、发现的异常现象、热成像图像、故障分析过程、最终的诊断结论以及维护建议。这些案例将覆盖本书前面章节介绍的各种应用场景，通过真实的实践经验，帮助读者掌握热成像技术的应用精髓。 报告撰写与维护策略： 指导读者如何撰写规范、专业的热成像检测报告，报告应包含检测目的、方法、结果、分析与结论，并为设备维护和管理部门提供有价值的参考。本书还将探讨如何将热成像检测融入现有的预防性维护计划中，实现设备的精益化管理。 七、 结论与展望 热成像技术作为一种高效、安全、非接触的无损检测手段，在工业设备故障诊断与预防性维护领域正扮演着越来越重要的角色。随着技术的不断发展，热成像仪的性能将更加优越，应用领域也将更加广泛。本书的最后一章将总结热成像技术在工业维护中的价值，并对该技术未来的发展趋势进行展望，如更高分辨率、更先进的图像处理算法、与物联网（IoT）和人工智能（AI）技术的结合等。 通过阅读本书，读者将能够： 全面掌握红外热成像技术的基本原理和关键技术。 学会根据实际需求选择合适的热成像仪。 熟练掌握热成像技术在各类工业电气和机械设备中的应用方法。 能够独立进行热成像检测，并对检测结果进行准确的分析和诊断。 将热成像技术有效应用于设备的预防性维护，降低故障率，提高设备可靠性，为企业的安全生产和经济效益做出贡献。 本书是为致力于提升设备管理和维护水平的工程师、技术人员、项目经理以及所有关注工业设备健康状态的专业人士量身打造的实用工具书。

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内容编排上，这本书的逻辑层次感极强，章节间的过渡自然流畅，仿佛是在进行一次循序渐进的知识灌输。从基础的热力学概念入手，逐步过渡到红外检测仪器的选择与校准，再到对特定电力元件（如断路器触点、套管等）的深入诊断案例分析。我特别喜欢它在每个章节末尾设置的“自测与思考”环节，虽然是面向专业读者的，但它能有效地帮助读者巩固所学，反思自己在实际工作中可能忽略的细节。在我看来，这本书更像是一份高级技术人员的“内参”，它没有过多地渲染红外技术的“神奇”，而是脚踏实地地讲解了如何通过精确的测量和分析来避免灾难性的设备失效。对于那些希望从“会看图”提升到“能诊断”层面的技术人员，这本书提供了一条清晰的路径，引导读者跳出简单的温度点对比，进入到对热扩散、热阻抗的综合分析阶段。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这是一本分量十足的专业著作，它面向的读者群体显然是电力行业的资深工程师、设备管理人员以及相关专业的硕博士研究人员。如果你只是想快速了解红外检测的基本操作，市面上那些面向初学者的简易指南可能更适合你。这本书的阅读体验更接近于在与一位经验极其丰富、知识储备深厚的行业泰斗进行深入的学术对话。它的内容密度非常高，需要反复研读和对照实际工作进行消化吸收。对于那些致力于在电力设备状态评估领域深耕，力求将诊断精度推向极致的专业人士而言，这本书无疑是书架上不可或缺的镇山之宝。它所建立起来的严谨诊断体系，能够显著提升检测结果的可靠性和可信度，是推动现场技术水平整体提升的有力工具。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事电气设备状态监测的实践者，我发现这本书在提供理论深度之余，对数据处理和报告规范的强调也极其到位。它用专门的篇幅讲解了如何撰写一份具有法律效力和技术说服力的红外检测报告，包括标准化的术语使用、温度差的合理阈值设定，以及缺陷严重等级的划分依据。这对于我们这些需要对管理层和保险机构汇报工作的人来说，是至关重要的“软技能”的提升。书中列举的几个大型工业变电站的长期监测案例，展示了如何通过趋势分析来预测设备寿命衰减速率，这比仅仅在故障发生前发出警告要高效得多。它强调的不是“救火”，而是“防火于未燃之时”，将红外技术从一种事后验证手段，转变为一种前瞻性的风险管理工具。这种战略层面的指导，使得这本书的价值远远超出了单纯的技术手册范畴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当有质感，那种深沉的蓝色调搭配银色的字体，让人一眼就能感受到专业和严谨的气息。我最初拿起它，是希望能找到一些关于电力系统日常维护的实用技巧，尤其是在非接触式检测领域。然而，读过之后，我发现它更像是一本深入的教科书，内容聚焦在“红外诊断”这一核心技术如何应用于电力设备。书中详尽地解析了红外热像仪的工作原理，从基础的辐射定律到高级的热成像分析，讲解得非常透彻，甚至涉及到了不同材料的热发射率对测量结果的影响。对于想要从根本上理解热成像技术如何“看见”设备内部温度异常的工程师来说，这无疑是一份宝贵的资料。它不仅仅告诉你哪里有问题，更重要的是告诉你为什么会形成那样的热图像，这在故障排查的深度上，是很多市面上其他书籍所不及的。我特别欣赏它对不同类型设备——比如变压器、开关柜、高压电缆——的典型故障模式与红外特征的归纳，那种详实的数据和图例，极大地提高了实际工作的指导价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格非常学术化，引用了大量的行业标准和前沿研究成果，读起来确实需要一定的专业背景知识储备。初次翻阅时，我感觉有点吃力，尤其是在涉及傅里叶热像分析和时间序列热数据处理的部分。不过，一旦你沉下心来，跟随作者的逻辑链条深入进去，会发现其论述的严密性令人信服。它不仅仅是罗列现象，而是构建了一个完整的理论框架，解释了为什么某些小的温度升降会预示着重大的潜在故障。其中关于环境因素对红外测量误差影响的章节，给我留下了深刻印象。作者非常细致地探讨了风速、湿度、太阳辐射等对地外表面温度读数的影响，并提供了相应的校正方法。这表明作者在编写时，充分考虑了现场复杂多变的实际工况，而不是局限于实验室的理想条件。这本书的价值在于，它将“经验判断”提升到了“科学量化”的高度，为制定更科学的预防性维护计划提供了坚实的理论支撑。

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