红外热像与白蚁防治的探讨-上海榕申贸易有限公司
时间:2013-10-09 阅读:685
摘要:本文主要阐述使用红外热像手段白蚁防治进行无损检测的探讨。
一、红外热像技术在国内应用状况
随着科技的进步,目前红外热像技术除在军事领域外,在民用领域也得到了长足的发展。现在在民用领域使用的红外热像仪探测波段为8~14μm长波的非制冷焦平面凝视型红外热成像仪,其体积、重量、操作性均比*代制冷型红外热像仪有了很大的改进。
红外热像仪在国内现主要应用于如下行业:
l 建筑检测:检测房屋的节能、渗漏和空鼓、白蚁洞穴查找等状况。
l 设备预测性维护:主要对设备的工作状态进行巡检,提前发现设备存在的问题。
l 研发与品质管理:主要对产品的发热状态进行检测,提高产品的质量。
l 消防:搜救和日常电气设备安全检测。
l 其他:如科研、教育、医疗等。
二、红外热像技术在国内建筑检测的应用状况
目前,红外热像仪在国内部分建筑行业已经开始使用,主要应用有:
建筑安全检测:建筑渗漏检测
白蚁防治
空鼓及外墙饰面粘贴缺陷检测
建筑电气检测
建筑节能检测:节能材料检测
建筑密封性检测
暖通系统检测
三、红外热像仪的工作原理
1800年英国的天文学家William Herschel 用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光,依次测量不同颜色光的热效应。他发现,当水银温度计移到红色光边界以外,人眼看不见任何光线的黑暗区的时候,温度反而比红光区更高。反复试验证明,在红光外侧,确实存在一种人眼看不见的“”,后来称为“红外线”,也就是“红外辐射”。自然界任何物体,只要温度高于零度(-273.15 C?),就会以电磁辐射的形式在非常宽的波长范围内发射能量,产生电磁波(辐射能)。
红外线在大气中穿透比较好的波段,通常称为 “大气窗口”。红外热成像检测技术,就是利用了 “大气窗口”。
维恩位移定律
X轴:波长
Y轴:每单位波长对应波谱区域的辐射量——光波辐射量(W/m2x µm)
从普朗克定律可以得知,物体的温度越高,其辐射得峰值能量就越偏向短波方向,故红外热像仪,特别是用以建筑检测得红外热像仪,其工作波段通常在8-14μm的长波波段,建筑用红外检测的温度范围一般在-20-100℃范围内。
红外热像仪是一种新型的光电探测设备,可将被测目标表面的热信息瞬间可视化,快速定位故障,并且在专业的分析软件的帮助下,可进行分析,完成建筑、节能、安全检测和电气预防性维护工作。
热像仪由两个基本部分组成:光学器件和探测器。
光学器件将物体发出的红外辐射聚集到探测器上,探测器把入射的辐射转换成电信号,进而被处理成可见图像,即热图。
红外热像仪检测原理图
四、白蚁防治
由于在施工和装潢过程中大量使用未经白蚁预防处理的木构件以及现场环境比较潮湿,为白蚁的生存提供了必需的水份,使这部分建及木构件也极易遭受白蚁危害,从而威胁到建筑本身的安全。
白蚁具有隐蔽性强的特点,红外热像仪与传统的检测工具相比,可在几米或几十米之外快速扫描整个建筑物的各个部分,能快速方便地确定建筑物白蚁可能发生的部位,不仅能节省检查的时间,还能提高检测的准确性。
使用红外热像仪进行白蚁防治主要突出两点:
1、防
对于潮湿部分,由于表面的水分蒸发形成温差,热像仪可以进行快速检测,及时更换或维修表面潮湿的建筑木构件部分。
木材的潮湿部分(TiR32红外热像仪拍摄)
2、治
由于白蚁蚁穴的热容量和热传导系数正常建筑材料不一致,故可以方便地通过温差对白蚁的蚁穴进行定位。
案例、某白蚁防治所使用红外热像仪进行白蚁探查
以前在检查住所或办公地点是否出现白蚁时,通常采用两种探测法:肉眼检查和可识别白蚁所发出的声波的仪器。
不过这些探测方法各有局限。例如,肉眼可能无法探测到隐藏在木头内的白蚁、声波仪器可能探测到其他类似的声响等,红外热像仪则可以避免该问题。
建筑型红外热像仪拍摄照片
以上照片可以看出建筑外墙的保温施工存在缺陷导致墙角大面积潮湿。
五、总结
当今市面销售的红外热像仪型号有很多,但适合于建筑问题检测用的却非常少。尤其很多销售红外热像仪的人员对红外热像仪的种类并不了解导致用户选错产品,没有买到正确符合建筑检测的型红外热像仪。很多用户拿着工业用的热像仪去检测建筑物的微小温差的问题,总是很难达到检测要求也不易查找出问题点。为此,我们专门做了一次工业型热像仪与建筑型热像仪的对比试验,以下数据是用同一档次的工业型红外热像仪和建筑型红外热像仪在黑体炉标定出的温度曲线图。
由此可以看出,建筑型红外热像仪的温度几乎与黑体的温度一致,这样建筑型的热像仪对细微温度差的被测目标物的问题查找会更加清楚,从而大大提高维修准确性和维修效率