1電力領(lǐng)域帶電檢測紅外熱像儀技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力領(lǐng)域帶電檢測紅外熱像儀在電氣設(shè)備檢測中的術(shù)語和定義、熱像儀分類、檢測條件、檢測項目和方法、檢測周期、檢測報告等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電力企業(yè)應(yīng)用紅外熱像儀檢測運行電氣設(shè)備熱老化、電流或電壓等致熱因素造成的發(fā)熱及SF6氣體絕緣電力設(shè)備檢泄漏的測溫范圍為-30℃~+500℃紅外熱像儀。其他行業(yè)使用的紅外熱像儀檢測參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件以下文件是本文應(yīng)用過程中不可或缺的。凡是標(biāo)注日期的引用文檔，僅該日期的版本適用于本文。而未標(biāo)注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）適用于本文。GB/T19870工業(yè)檢測型紅外熱像儀DL/T664帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范JJF1187熱像儀校準(zhǔn)規(guī)范3術(shù)語和定義3.1帶電檢測紅外熱像儀InfraredThermographicCamerasinLiveDetection用于帶電電力設(shè)備的檢測，能夠?qū)⑦\行時電力設(shè)備表面紅外輻射轉(zhuǎn)換為圖像，并具有測溫功能，可定量繪制出電力設(shè)備在運行期間表面的溫度分布，并對灰度圖像進(jìn)行偽彩色編碼。分為便攜型、在線型和機載3種類型。3.1.1便攜型帶電檢測熱像儀PortableInfraredThermographicCameras通常是指可以手持的移動檢測設(shè)備，需要電池供電，通常具備圖像顯示、存儲和分析等功能。對溫度測量的準(zhǔn)確性要求較高，能夠?qū)崟r提供被測目標(biāo)的溫度和溫度分布等圖像信息。主要用于輸電、變電、配電和電機設(shè)備的現(xiàn)場帶電檢測，包括常規(guī)檢測和精確（診斷）檢測等。3.1.2在線型帶電檢測熱像儀OnlineinfraredThermographicCameras裝置可以安裝或置于待檢測目標(biāo)附近（定點或可移動）進(jìn)行在線檢測，并向中央控制系統(tǒng)傳輸信號2以接受控制指令實現(xiàn)功能切換。裝置具有外接供電接口，可長時間運行并能適應(yīng)復(fù)雜使用環(huán)境（電磁和氣象條件）。主要用于對重要帶電電氣設(shè)備實現(xiàn)實時連續(xù)在線檢測。3.1.3機載用帶電檢測熱像儀airborneinfraredThermographicCameras可用于安裝在無人機、機器人等移動載體上進(jìn)行巡視檢測帶電設(shè)備，一般具備圖像傳輸以及儲存等功能。用于巡線的測溫儀需配置普通寬視場鏡頭和遠(yuǎn)距離窄視場鏡頭，根據(jù)需要進(jìn)行選擇。3.2連續(xù)檢測continuousmeasurement在一段時間內(nèi)對某個設(shè)備進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，研究設(shè)備表面溫度隨著負(fù)荷電流、持續(xù)時間以及環(huán)境等因素的變化。3.3噪聲等效溫差noiseequivalenttemperaturedifference當(dāng)紅外熱像儀觀察一個具有低空間頻率的靶標(biāo)，且其視頻信號的信噪比達(dá)到1時，靶標(biāo)與背景之間的等效溫差，是衡量紅外熱像儀探測目標(biāo)靈敏度和噪聲水平的客觀指標(biāo)。3.4測溫一致性measurementuniformity紅外熱像儀視野中各個區(qū)域與中心區(qū)域溫度測量結(jié)果的一致性。3.5最小可分辨溫差minimumresolvabletemperaturedifference在某一特定空間頻率下，目標(biāo)與背景之間的溫度差，即觀察者能夠剛好辨認(rèn)出四桿靶時的溫度差，是在考慮了觀察者的主觀因素下，綜合評估熱像儀溫度分辨能力和空間分辨能力的特征參數(shù)。4技術(shù)要求4.1外觀熱像儀主機和所有配件的外殼不應(yīng)有明顯的刮痕、凹陷、形變或掉漆現(xiàn)象。外部飾板不得缺失、安裝不正確及倒置，并且須牢固安裝到主體上。熱像儀主機外部飾板上的文字、數(shù)字、符號標(biāo)識正確清晰且易辨識，屏幕無異常色斑、暈染及色點。4.2準(zhǔn)確度溫度測量的最大允許誤差應(yīng)不超過±2℃或測量值乘以±2%(℃)（取絕對值大者）。4.3特征測溫范圍特征測溫范圍的溫度值應(yīng)滿足最大允許誤差的要求。4.4連續(xù)穩(wěn)定工作時間在滿足4.2的前提下，連續(xù)穩(wěn)定工作的時間：a)便攜型：不低于3h；b)在線型：不低于24h；4.5測溫一致性環(huán)境溫度在23℃±5℃時，測溫一致性應(yīng)不超過中心區(qū)域測量值的±0.5℃（0-100℃)。4.6環(huán)境溫度影響熱像儀工作溫度范圍內(nèi)，溫度測量的最大允許誤差應(yīng)滿足4.2的要求。4.7噪聲等效溫差當(dāng)環(huán)境溫度在23℃±5℃的范圍內(nèi)，并且相對孔徑為1時，噪聲等效溫需符合以下條件：a）高分辨率、高靈敏度型：小于0.06℃;b)高靈敏度型：小于0.08℃;C）普通型：小于0.15℃。4.8最小可分辨溫差在0.5?0的情況下，測得的最小可分辨溫差，需符合以下標(biāo)準(zhǔn)：a)高分辨率、高靈敏度型：小于0.6℃;b)高靈敏度型：小于0.8℃;c)普通型：小于1.3℃。5檢測條件5.1環(huán)境要求5.1.1實驗室溫度應(yīng)滿足23℃±5℃,相對濕度不大于85%。5.1.2實驗室環(huán)境條件需要符合檢測設(shè)備以及待測熱像儀的使用環(huán)境條件要求。5.1.3應(yīng)確保實驗室的室內(nèi)照明不會對圖像質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。5.2標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備5.2.1腔式低溫精密黑體1)工作溫度：-25℃~+100℃;2)有效發(fā)射率：0.99±0.01；3)溫度穩(wěn)定度：±0.05℃。45.2.2腔式中溫精密黑體1)工作溫度：+100℃~+1000℃;2）有效發(fā)射率：0.99±0.01；3)溫度穩(wěn)定度：±0.1℃。5.2.3腔式高溫精密黑體1）工作溫度：+1000℃~+2000℃;2）有效發(fā)射率：0.99±0.01；3）溫度穩(wěn)定度：±0.1%。5.2.4恒溫恒濕箱1）溫度范圍：-70℃~+90℃;2）濕度范圍：10%RH～98%RH（0～+60℃);3）偏差：溫度±1℃、濕度±2%。5.2.5MRTD/NETD測試系統(tǒng)a)面源黑體1)工作溫度：+100℃以下；2)有效發(fā)射率：≥0.95；3)溫度穩(wěn)定度：±0.05℃;4)溫度顯示分辨力：0.001℃;5)溫度調(diào)整速率：≥10℃/min。b)平行光管：焦距至少為待檢測熱像儀焦距的3倍；通光口徑大于熱像儀接收口徑。c)靶面發(fā)射率≥0.95。靶標(biāo)：1)四桿靶：根據(jù)熱像儀MRTD要求及平行光管焦距來確定四桿靶尺寸，由4根等寬標(biāo)桿構(gòu)成，且標(biāo)桿長寬比為7:1；2)NETD靶：靶標(biāo)的張角應(yīng)至少為待檢測熱像儀瞬時視場的30倍，常見的標(biāo)靶形狀包含半月形、圓形、方形等。d)光學(xué)平臺。e)顯示設(shè)備：分辨力至少達(dá)到1000TVL或1080P。f)計算機及信號采集系統(tǒng)。6檢測項目和方法6.1外觀檢查用目測及手感進(jìn)行外觀檢查，檢查項目應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.1。6.2準(zhǔn)確度把黑體放在設(shè)定好的工作距離下，保證熱像儀能成像清晰、正確測量溫度。黑體溫度設(shè)定在熱像儀測溫范圍內(nèi)的每個量程的上下限和中間值附近，一般至少為3點，記錄熱像儀的測量結(jié)果，其結(jié)果應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.2。當(dāng)t2<100℃時，按公式（1）計算：θ=t2?t1....................（1）當(dāng)t2≥100℃時，按公式（2）計算：式中：θ—最大允許誤差；t1—標(biāo)準(zhǔn)值（標(biāo)準(zhǔn)黑體溫度），單位：攝氏度(℃);t2—顯示值（熱像儀測溫讀數(shù)），單位：攝氏度(℃)。6.3特征測溫范圍在不更換光學(xué)鏡頭、不改變光圈、不加裝濾光片的情況下，將2臺精密黑體輻射溫度分別設(shè)為0℃和100℃,將待檢測的熱像儀放在距黑體2m處或最近的成像焦距位置上，其軸線基本與黑體表面垂直以保證兩個黑體在同一個視場中。觀察熱像儀的成像效果并同時進(jìn)行測溫，其結(jié)果應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.3。6.4連續(xù)穩(wěn)定工作時間把黑體溫度設(shè)置為+50℃,放在規(guī)定的工作距離，使熱像儀可以準(zhǔn)確測溫，且能保持黑體在熱像儀中清晰成像。不對熱像儀進(jìn)行干預(yù)的情況下，以15min的時間間隔，讀取熱像儀測溫點的溫度，其結(jié)果應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.4。6.5測溫一致性按照熱像儀實際應(yīng)用情況或用戶具體需求來設(shè)置黑體輻射源溫度（建議取50℃±2℃),這個設(shè)定值須在紅外熱像儀的測溫范圍之內(nèi)，且結(jié)果應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.5。將待檢測紅外熱像儀的成像畫面等分為9個區(qū)域，并在每個區(qū)域的中心點進(jìn)行標(biāo)記。見圖1。6123456789圖1測溫分布圖選擇1～9區(qū)域的中心作為測溫點，調(diào)整熱像儀或黑體輻射源位置，使黑體中心分別成像于標(biāo)記點上，使用熱像儀測量黑體輻射源的中心溫度，并記錄標(biāo)記點的示值ti和t5，測量順序如下：5→i→5（其中i=1,2,…,9,且i≠5）。然后根據(jù)公式（3）計算測溫一致性：式中：n—第1～9區(qū)域；φn—測溫一致性，℃;ti—各區(qū)域的測溫讀數(shù)，℃;t5—第5區(qū)域的測溫讀數(shù)，℃。6.6環(huán)境溫度影響將黑體的溫度調(diào)整到熱像儀測溫范圍中某個溫度值；首先，把熱像儀放入恒溫恒濕箱中，并將恒溫恒濕箱設(shè)置為20℃,待其穩(wěn)定2h，開啟熱像儀，15min后開始測量黑體的溫度，然后關(guān)閉熱像儀并將其重新放回恒溫恒濕箱中；將恒溫恒濕箱的溫度設(shè)為熱像儀工作溫度范圍內(nèi)的上限溫度和下限溫度，保溫2h后開啟熱像儀，15min后測量黑體的溫度。其結(jié)果應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.6。6.7噪聲等效溫差調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)溫差黑體的溫差參數(shù)設(shè)置，使目標(biāo)圖像覆蓋全視場1/10以上，然后分別測量信號及噪聲電壓。其結(jié)果應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.7。按公式（4）計算：式中：NETD---噪聲等效溫差，單位為攝氏度(℃);ΔT---設(shè)定溫差，單位為攝氏度(℃),通常為2℃,如熱像儀輸出信號處于飽和狀態(tài)，可降低ΔT7設(shè)定值；S---信號電平，單位為伏特（V）；N---均方根噪聲電平，單位為伏特（V）。6.8最小可分辨溫差具體試驗步驟如下：a）將待檢測熱像儀穩(wěn)固安置于二維轉(zhuǎn)臺上，確保其視軸與待測設(shè)備的主光軸保持一致；b）選擇0.5f0空間頻率所對應(yīng)的四桿靶，四桿靶為垂直方向；c）將待檢測熱像儀的增益以及顯示設(shè)備的亮度和對比度調(diào)節(jié)到最佳觀測狀態(tài)；d）調(diào)節(jié)黑體溫差，使其溫度高于靶標(biāo)溫度，以便清晰辨識四桿靶圖像，從這個溫度點開始降溫，直到四桿靶圖像能夠恰好被清晰辨識（這項試驗需要3名觀察者，其中至少有2名觀察者認(rèn)為恰好能清晰辨識四桿靶圖），此時測得的溫差值為所測正溫差ΔT1；e）調(diào)節(jié)黑體溫差，使其溫度低于靶標(biāo)溫度，以便清晰辨識四桿靶圖像，從這個溫度點開始升溫，直到四桿靶圖像能夠恰好被清晰辨識（這項試驗需要3名觀察者，其中至少有2名觀察者認(rèn)為恰好能清晰辨識四桿靶圖），此時測得的溫差值為所測負(fù)溫差ΔT2；f）按式（5）計算該空間頻率點的MRTD，其結(jié)果應(yīng)符合判定規(guī)則，具體見4.8。式中：MRTD---最小可分辨溫差，單位為攝氏度(℃);?T1---正溫差，單位為攝氏度(℃);?T2---負(fù)溫差，單位為攝氏度(℃)。7檢測周期紅外熱像儀復(fù)測時間間隔由用戶根據(jù)使用情況確定，建議每年進(jìn)行1次例行試驗。檢測項目見表1。表1紅外熱像儀檢測項目√√8表1（續(xù)）√√√×√√√√√×√×√×8檢測報告紅外熱像儀檢測的所有試驗結(jié)果均應(yīng)寫入檢測報告，且數(shù)據(jù)應(yīng)足以證明紅外熱像儀性能。同時為保障報告可追溯性，報告中需涵蓋檢測人、檢測時間、審核人、實驗室名稱和地址、檢測所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范等相關(guān)信息。報告應(yīng)包括足以確認(rèn)紅外熱像儀主要零部件的資料，特別是以下資料：a）生產(chǎn)單位；b)委托單位；c）待檢測熱像儀的型號和出廠編號；d）待檢測熱像儀的